Como escolher o material de usinagem CNC certo？

Os materiais estão errados, tudo em vão! Para produzir produtos satisfatórios, a escolha dos materiais é a etapa mais básica e a mais crítica. A usinagem CNC pode escolher muitos materiais, incluindo materiais metálicos, materiais não metálicos e materiais compósitos.

Os materiais metálicos comuns incluem aço, liga de alumínio, liga de cobre, aço inoxidável e assim por diante. Os materiais não metálicos são plásticos de engenharia, náilon, baquelite, resina epóxi e assim por diante. Os materiais compósitos são plástico reforçado com fibra, resina epóxi reforçada com fibra de carbono, alumínio reforçado com fibra de vidro e assim por diante.

Diferentes materiais possuem diferentes propriedades físicas e mecânicas, e a seleção correta do material certo é fundamental para o desempenho, precisão e durabilidade da peça. Partindo de minha própria experiência, este artigo compartilhará com você como escolher materiais adequados e de baixo custo entre muitos materiais de processamento.

Primeiro, precisamos determinar o uso final do produto e de suas peças. Por exemplo, equipamentos médicos precisam ser desinfetados, lancheiras precisam ser aquecidas no forno de micro-ondas, rolamentos, engrenagens, etc., precisam ser usados ​​para suporte de carga e fricção rotacional múltipla.

Após a determinação do uso, a partir das reais necessidades de aplicação do produto, investiga-se o uso do produto, analisam-se seus requisitos técnicos e ambientais, e essas necessidades são transformadas nas características do material. Por exemplo, peças de equipamento médico podem ter de suportar o calor extremo de uma autoclave; Rolamentos, engrenagens e outros materiais têm requisitos de resistência ao desgaste, resistência à tração e resistência à compressão. Principalmente pode ser analisado a partir dos seguintes pontos:

01 Requisitos Ambientais

Analisar o real cenário de uso e ambiente do produto; Por exemplo: Qual é a temperatura de trabalho a longo prazo do produto, a temperatura de trabalho mais alta/mais baixa, respectivamente, pertencente a alta temperatura ou baixa temperatura? Existem requisitos de proteção UV em ambientes internos ou externos? Está em um ambiente seco ou úmido e corrosivo? Etc.

02 Requisitos Técnicos

De acordo com os requisitos técnicos do produto, são analisadas as capacidades exigidas, que podem abranger uma série de fatores relacionados à aplicação. Tais como: o produto precisa ter capacidade condutiva, isolante ou antiestática, qual das capacidades? É necessária dissipação de calor, condutividade térmica ou retardador de chama? Você precisa de exposição a solventes químicos? Etc.

03 Requisitos de Desempenho Físico

Analise as propriedades físicas exigidas da peça com base no uso pretendido do produto e no ambiente em que será utilizado. Para peças sujeitas a alta tensão ou desgaste, fatores como resistência, tenacidade e resistência ao desgaste são críticos; Para peças expostas a altas temperaturas por muito tempo, é necessária uma boa estabilidade térmica.

04 Requisitos de aparência e tratamento de superfície

A aceitação do produto no mercado depende em grande parte da aparência, a cor e a transparência dos diferentes materiais são diferentes, o acabamento e o tratamento de superfície correspondente também são diferentes. Portanto, de acordo com as exigências estéticas do produto, os materiais de processamento devem ser selecionados.

05 Considerações sobre desempenho de processamento

As propriedades de usinagem do material afetarão o processo de fabricação e a precisão da peça. Por exemplo, embora o aço inoxidável seja resistente à ferrugem e à corrosão, sua dureza é alta e é fácil desgastar a ferramenta durante o processamento, resultando em custos de processamento muito elevados e não é um bom material para processar. A dureza do plástico é baixa, mas é fácil amolecer e deformar durante o processo de aquecimento, e a estabilidade é fraca, o que precisa ser selecionado de acordo com as necessidades reais.

Como os requisitos reais de aplicação do produto são compostos por vários conteúdos, pode haver vários materiais que atendem aos requisitos de aplicação de um produto; Ou a situação em que a seleção ideal de diferentes requisitos de aplicação corresponde a diferentes materiais; Podemos acabar com vários materiais que atendam aos nossos requisitos específicos. Portanto, uma vez claramente definidas as propriedades desejadas do material, o passo restante da seleção é procurar o material que melhor corresponda a essas propriedades.

A seleção dos materiais candidatos começa com uma revisão dos dados de propriedades dos materiais, é claro que não é possível investigar milhares de materiais aplicados e não há necessidade de fazê-lo. Podemos começar pela categoria de material e primeiro decidir se precisamos de materiais metálicos, materiais não metálicos ou materiais compósitos. Então, os resultados da análise anterior, correspondentes às características do material, restringem a seleção de materiais candidatos. Finalmente, as informações de custo do material são usadas para selecionar o material mais adequado para o produto dentre vários materiais candidatos.

Atualmente, a Honscn selecionou e lançou uma série de materiais adequados para processamento, que têm sido uma escolha popular para nossos clientes.

Materiais metálicos referem-se a materiais com propriedades como brilho, ductilidade, fácil condução e transferência de calor. Seu desempenho é dividido principalmente em quatro aspectos, a saber: propriedades mecânicas, propriedades químicas, propriedades físicas, propriedades de processo. Estas propriedades determinam o âmbito de aplicação do material e a racionalidade da aplicação, o que é uma referência importante para escolhermos materiais metálicos. A seguir serão apresentados dois tipos de materiais metálicos, liga de alumínio e liga de cobre, que possuem propriedades mecânicas e características de processamento diferentes.

Existem mais de 1000 tipos de ligas de alumínio registrados no mundo, cada marca e significado são diferentes, diferentes graus de liga de alumínio em dureza, resistência, processabilidade, decoração, resistência à corrosão, soldabilidade e outras propriedades mecânicas e propriedades químicas, existem diferenças óbvias , cada um tem seus pontos fortes e fracos.

dureza

A dureza refere-se à sua capacidade de resistir a arranhões ou reentrâncias. Tem relação direta com a composição química da liga, e diferentes estados têm efeitos diferentes na dureza do alumínio. A dureza afeta diretamente a velocidade de corte e o tipo de material da ferramenta que pode ser utilizado na usinagem CNC.

Da mais alta dureza que pode ser alcançada, 7 séries > 2 Série > 6 Série > 5 Série > 3 Série > 1 série.

intensidade

Força refere-se à sua capacidade de resistir à deformação e fratura, os indicadores comumente usados ​​incluem resistência ao escoamento, resistência à tração e assim por diante.

É um fator importante que deve ser considerado no projeto do produto, principalmente quando componentes de liga de alumínio são utilizados como peças estruturais, a liga adequada deve ser selecionada de acordo com a pressão sob.

Existe uma relação positiva entre dureza e resistência: a resistência do alumínio puro é a mais baixa e a resistência das ligas tratadas termicamente das séries 2 e 7 é a mais alta.

Densidade

A densidade refere-se à sua massa por unidade de volume e é frequentemente usada para calcular o peso de um material.

A densidade é um fator importante para uma variedade de aplicações diferentes. Dependendo da aplicação, a densidade do alumínio terá um impacto significativo na forma como ele é utilizado. Por exemplo, o alumínio leve e de alta resistência é ideal para aplicações industriais e de construção.

A densidade do alumínio é de cerca de 2700kg/m³, e o valor da densidade de diferentes tipos de liga de alumínio não muda muito.

Resistência à corrosão

A resistência à corrosão refere-se à sua capacidade de resistir à corrosão quando em contato com outras substâncias. Inclui resistência à corrosão química, resistência à corrosão eletroquímica, resistência à corrosão sob tensão e outras propriedades.

O princípio de seleção da resistência à corrosão deve ser baseado na ocasião de seu uso. A liga de alta resistência usada em um ambiente corrosivo deve usar uma variedade de materiais compósitos anticorrosivos.

Em geral, a resistência à corrosão do alumínio puro da série 1 é a melhor, a série 5 tem um bom desempenho, seguida pelas séries 3 e 6, e as séries 2 e 7 são ruins.

processabilidade

A usinabilidade inclui conformabilidade e usinabilidade. Como a conformabilidade está relacionada ao estado, após selecionar o tipo de liga de alumínio, também é necessário considerar a faixa de resistência de cada estado, geralmente materiais de alta resistência não são fáceis de formar.

Se o alumínio for dobrado, trefilado, estampado profundo e outros processos de conformação, a conformabilidade do material totalmente recozido é a melhor e, pelo contrário, a conformabilidade do material tratado termicamente é a pior.

A usinabilidade da liga de alumínio tem uma ótima relação com a composição da liga, geralmente a usinabilidade da liga de alumínio de maior resistência é melhor, pelo contrário, a usinabilidade de baixa resistência é baixa.

Para moldes, peças mecânicas e outros produtos que precisam ser cortados, a usinabilidade da liga de alumínio é uma consideração importante.

Propriedades de soldagem e dobra

A maioria das ligas de alumínio são soldadas sem problemas. Em particular, algumas ligas de alumínio da série 5 são especialmente projetadas para soldagem; Relativamente falando, algumas ligas de alumínio das séries 2 e 7 são mais difíceis de soldar.

Além disso, a liga de alumínio da série 5 também é a mais adequada para dobrar uma classe de produtos de liga de alumínio.

Propriedade decorativa

Quando o alumínio é aplicado na decoração ou em algumas ocasiões específicas, sua superfície precisa ser processada para obter a cor e organização superficial correspondente. Esta situação exige que nos concentremos nas propriedades decorativas dos materiais.

As opções de tratamento de superfície de alumínio incluem anodização e pulverização. Em geral, materiais com boa resistência à corrosão apresentam excelentes propriedades de tratamento de superfície.

Outras características

Além das características acima, há condutividade elétrica, resistência ao desgaste, resistência ao calor e outras propriedades, que precisamos considerar mais na seleção dos materiais.

Oricalco

O latão é uma liga de cobre e zinco. Latão com diferentes propriedades mecânicas pode ser obtido alterando o teor de zinco no latão. Quanto maior o teor de zinco no latão, maior será sua resistência e menor será a plasticidade.

O teor de zinco do latão utilizado na indústria não excede 45%, e o teor de zinco será quebradiço e piorará o desempenho da liga. Adicionar 1% de estanho ao latão pode melhorar significativamente a resistência do latão à água do mar e à corrosão da atmosfera marinha, por isso é chamado de "latão da marinha".

O estanho pode melhorar a usinabilidade do latão. O latão de chumbo é comumente referido como cobre de padrão nacional fácil de cortar. O principal objetivo da adição de chumbo é melhorar a usinabilidade e a resistência ao desgaste, e o chumbo tem pouco efeito na resistência do latão. Esculpir cobre também é uma espécie de latão de chumbo.

A maioria dos latões tem boa cor, processabilidade, ductilidade e são fáceis de galvanizar ou pintar.

Cobre vermelho

O cobre é cobre puro, também conhecido como cobre vermelho, tem boa condutividade elétrica e térmica, excelente plasticidade, fácil prensagem a quente e processamento a frio, pode ser transformado em placas, hastes, tubos, fios, tiras, folhas e outros cobres.

Um grande número de produtos que requerem boa condutividade elétrica, como cobre eletrocorrosivo e barras condutoras para fabricação de EDM, instrumentos magnéticos e instrumentos que devem ser resistentes a interferências magnéticas, como bússolas e instrumentos de aviação.

Não importa o tipo de material, um único modelo basicamente não consegue atender a todos os requisitos de desempenho de um produto ao mesmo tempo, e isso não é necessário. Devemos definir a prioridade de vários desempenhos de acordo com os requisitos de desempenho do produto, o uso do meio ambiente, o processo de processamento e outros fatores, seleção razoável de materiais e controle razoável de custos sob a premissa de garantir o desempenho.

Começa com hardware, não para com hardware. A Honscn está comprometida em fornecer um serviço completo para a cadeia da indústria de fixadores/CNC.