วิธีการเลือกวัสดุเครื่องจักรกลซีเอ็นซีที่เหมาะสม？

วัตถุดิบผิดหมดเปล่าประโยชน์! ในการผลิตผลิตภัณฑ์ที่น่าพึงพอใจ การเลือกใช้วัสดุถือเป็นขั้นตอนพื้นฐานที่สุดและสำคัญที่สุด เครื่องจักร CNC สามารถเลือกวัสดุได้หลายประเภท รวมถึงวัสดุที่เป็นโลหะ วัสดุที่ไม่ใช่โลหะ และวัสดุคอมโพสิต

วัสดุโลหะทั่วไปได้แก่เหล็ก อลูมิเนียมอัลลอยด์ โลหะผสมทองแดง สแตนเลสและอื่นๆ วัสดุที่ไม่ใช่โลหะ ได้แก่ พลาสติกวิศวกรรม ไนลอน เบกาไลต์ อีพอกซีเรซิน และอื่นๆ วัสดุคอมโพสิต ได้แก่ พลาสติกเสริมเส้นใย อีพอกซีเรซินเสริมคาร์บอนไฟเบอร์ อลูมิเนียมเสริมใยแก้ว และอื่นๆ

วัสดุที่แตกต่างกันมีคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลที่แตกต่างกัน และการเลือกวัสดุที่ถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญต่อประสิทธิภาพ ความแม่นยำ และความทนทานของชิ้นส่วน เริ่มต้นจากประสบการณ์ของฉันเอง บทความนี้จะแบ่งปันวิธีเลือกวัสดุต้นทุนต่ำและเหมาะสมระหว่างวัสดุแปรรูปต่างๆ กับคุณ

อันดับแรก เราต้องพิจารณาถึงการใช้ขั้นสุดท้ายของผลิตภัณฑ์และชิ้นส่วนของผลิตภัณฑ์ ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์ทางการแพทย์ต้องผ่านการฆ่าเชื้อ กล่องอาหารกลางวันต้องอุ่นในเตาไมโครเวฟ แบริ่ง เกียร์ ฯลฯ ต้องใช้สำหรับการรับน้ำหนักและแรงเสียดทานแบบหมุนหลายรอบ

หลังจากพิจารณาการใช้งานแล้ว โดยเริ่มจากความต้องการใช้งานจริงของผลิตภัณฑ์ จะมีการตรวจสอบการใช้ผลิตภัณฑ์ และวิเคราะห์ข้อกำหนดทางเทคนิคและข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม และความต้องการเหล่านี้จะถูกเปลี่ยนให้เป็นคุณลักษณะของวัสดุ ตัวอย่างเช่น ชิ้นส่วนของอุปกรณ์ทางการแพทย์อาจต้องทนต่อความร้อนสูงของหม้อนึ่งความดัน ตลับลูกปืน เกียร์ และวัสดุอื่นๆ มีข้อกำหนดด้านความต้านทานการสึกหรอ ความต้านทานแรงดึง และความต้านทานแรงอัด โดยหลักๆแล้วสามารถวิเคราะห์ได้จากจุดต่อไปนี้:

01 ข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม

วิเคราะห์สถานการณ์การใช้งานจริงและสภาพแวดล้อมของผลิตภัณฑ์ ตัวอย่างเช่น: อะไรคืออุณหภูมิในการทำงานในระยะยาวของผลิตภัณฑ์ อุณหภูมิการทำงานสูงสุด/ต่ำสุด ตามลำดับ เป็นของอุณหภูมิสูงหรืออุณหภูมิต่ำ? มีข้อกำหนดการป้องกันรังสียูวีในอาคารหรือนอกอาคารหรือไม่? มันอยู่ในสภาพแวดล้อมที่แห้งหรือสภาพแวดล้อมที่ชื้นและมีฤทธิ์กัดกร่อนหรือไม่? ฯลฯ

02 ข้อกำหนดทางเทคนิค

ตามข้อกำหนดทางเทคนิคของผลิตภัณฑ์ ความสามารถที่จำเป็นจะได้รับการวิเคราะห์ ซึ่งสามารถครอบคลุมปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับการใช้งานต่างๆ เช่น สินค้าจำเป็นต้องมีสื่อกระแสไฟฟ้า ฉนวน หรือป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ ความสามารถใด? จำเป็นต้องมีการกระจายความร้อน การนำความร้อน หรือสารหน่วงไฟหรือไม่? คุณจำเป็นต้องสัมผัสกับตัวทำละลายเคมีหรือไม่? ฯลฯ

03 ข้อกำหนดด้านสมรรถภาพทางกาย

วิเคราะห์คุณสมบัติทางกายภาพที่จำเป็นของชิ้นส่วนตามวัตถุประสงค์การใช้งานของผลิตภัณฑ์และสภาพแวดล้อมที่จะใช้ สำหรับชิ้นส่วนที่ได้รับความเค้นหรือการสึกหรอสูง ปัจจัยต่างๆ เช่น ความแข็งแรง ความเหนียว และความต้านทานการสึกหรอ มีความสำคัญอย่างยิ่ง สำหรับชิ้นส่วนที่ต้องสัมผัสกับอุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน จำเป็นต้องมีความเสถียรทางความร้อนที่ดี

04 ข้อกำหนดด้านรูปลักษณ์และการรักษาพื้นผิว

การยอมรับของตลาดของผลิตภัณฑ์ขึ้นอยู่กับรูปลักษณ์เป็นส่วนใหญ่ สีและความโปร่งใสของวัสดุที่แตกต่างกันจะแตกต่างกัน การตกแต่งและการรักษาพื้นผิวที่สอดคล้องกันก็แตกต่างกันเช่นกัน ดังนั้นควรเลือกวัสดุแปรรูปตามความต้องการด้านสุนทรียภาพของผลิตภัณฑ์

05 ข้อควรพิจารณาประสิทธิภาพการประมวลผล

คุณสมบัติการตัดเฉือนของวัสดุจะส่งผลต่อกระบวนการผลิตและความแม่นยำของชิ้นส่วน ตัวอย่างเช่น แม้ว่าสแตนเลสจะทนทานต่อสนิมและการกัดกร่อน แต่มีความแข็งสูง และง่ายต่อการสวมใส่เครื่องมือในระหว่างการประมวลผล ส่งผลให้ต้นทุนการประมวลผลสูงมาก และไม่ใช่วัสดุที่ดีในการแปรรูป ความแข็งของพลาสติกอยู่ในระดับต่ำ แต่จะทำให้นิ่มและเสียรูปได้ง่ายในระหว่างกระบวนการทำความร้อน และความเสถียรไม่ดี ซึ่งจำเป็นต้องเลือกตามความต้องการที่แท้จริง

เนื่องจากข้อกำหนดการใช้งานจริงของผลิตภัณฑ์ประกอบด้วยเนื้อหาจำนวนหนึ่ง อาจมีวัสดุหลายชนิดที่ตรงตามข้อกำหนดการใช้งานของผลิตภัณฑ์ หรือสถานการณ์ที่การเลือกข้อกำหนดการใช้งานที่แตกต่างกันอย่างเหมาะสมสอดคล้องกับวัสดุที่แตกต่างกัน เราอาจจะได้วัสดุหลายอย่างที่ตรงตามข้อกำหนดเฉพาะของเรา ดังนั้น เมื่อกำหนดคุณสมบัติของวัสดุที่ต้องการได้อย่างชัดเจนแล้ว ขั้นตอนการเลือกที่เหลือคือการค้นหาวัสดุที่ตรงกับคุณสมบัติเหล่านั้นมากที่สุด

การคัดเลือกวัสดุที่เข้าข่ายเริ่มต้นด้วยการตรวจสอบข้อมูลคุณสมบัติของวัสดุ แน่นอนว่า เป็นไปไม่ได้ที่จะตรวจสอบวัสดุที่ใช้นับพันรายการ และไม่จำเป็นต้องทำเช่นนั้น เราสามารถเริ่มต้นจากหมวดหมู่วัสดุ และขั้นแรกตัดสินใจว่าเราต้องการวัสดุที่เป็นโลหะ วัสดุที่ไม่ใช่โลหะ หรือวัสดุคอมโพสิต จากนั้นผลการวิเคราะห์ก่อนหน้านี้ซึ่งสอดคล้องกับคุณลักษณะของวัสดุ จะจำกัดการเลือกวัสดุที่จะเลือกให้แคบลง สุดท้ายนี้ ข้อมูลต้นทุนวัสดุจะถูกใช้เพื่อเลือกวัสดุที่เหมาะสมที่สุดสำหรับผลิตภัณฑ์จากวัสดุที่มีให้เลือกจำนวนหนึ่ง

ปัจจุบัน Honscn ได้เลือกและเปิดตัววัสดุจำนวนหนึ่งที่เหมาะสำหรับการแปรรูป ซึ่งเป็นทางเลือกยอดนิยมสำหรับลูกค้าของเรา

วัสดุโลหะหมายถึงวัสดุที่มีคุณสมบัติ เช่น ความมันวาว ความเหนียว การนำความร้อนได้ง่าย และการถ่ายเทความร้อน ประสิทธิภาพส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสี่ด้าน ได้แก่ คุณสมบัติทางกล คุณสมบัติทางเคมี คุณสมบัติทางกายภาพ คุณสมบัติกระบวนการ คุณสมบัติเหล่านี้จะกำหนดขอบเขตการใช้วัสดุและความสมเหตุสมผลของการใช้ ซึ่งเป็นข้อมูลอ้างอิงที่สำคัญสำหรับเราในการเลือกวัสดุโลหะ ต่อไปนี้จะแนะนำวัสดุโลหะสองประเภท ได้แก่ อลูมิเนียมอัลลอยด์และโลหะผสมทองแดง ซึ่งมีคุณสมบัติทางกลและลักษณะการประมวลผลที่แตกต่างกัน

มีเกรดอลูมิเนียมอัลลอยด์ที่จดทะเบียนในโลกมากกว่า 1,000 เกรด แต่ละชื่อแบรนด์และความหมายแตกต่างกัน เกรดของอลูมิเนียมอัลลอยด์ที่แตกต่างกันในด้านความแข็ง ความแข็งแรง ความสามารถในการแปรรูป การตกแต่ง ความต้านทานการกัดกร่อน การเชื่อม และคุณสมบัติทางกลและคุณสมบัติทางเคมีอื่น ๆ มีความแตกต่างที่ชัดเจน แต่ละคนมีจุดแข็งและจุดอ่อนของตัวเอง

ความแข็ง

ความแข็งหมายถึงความสามารถในการต้านทานรอยขีดข่วนหรือการเยื้อง มีความสัมพันธ์โดยตรงกับองค์ประกอบทางเคมีของโลหะผสม และสถานะต่างๆ จะส่งผลต่อความแข็งของอะลูมิเนียมต่างกัน ความแข็งส่งผลโดยตรงต่อความเร็วตัดและประเภทของวัสดุเครื่องมือที่สามารถใช้ในการตัดเฉือน CNC

จากความแข็งสูงสุดที่สามารถทำได้ ซีรีส์ 7 > 2 ชุด > 6 ชุด > 5 ชุด > 3 ชุด > 1 ชุด

ความเข้ม

ความแข็งแรงหมายถึงความสามารถในการต้านทานการเสียรูปและการแตกหัก ตัวบ่งชี้ที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ ความแข็งแรงของผลผลิต ความต้านทานแรงดึงและอื่นๆ

ถือเป็นปัจจัยสำคัญที่ต้องพิจารณาในการออกแบบผลิตภัณฑ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ส่วนประกอบอะลูมิเนียมอัลลอยด์เป็นชิ้นส่วนโครงสร้าง ควรเลือกโลหะผสมที่เหมาะสมตามแรงกดด้านล่าง

ความแข็งและความแข็งแรงมีความสัมพันธ์เชิงบวก: ความแข็งแรงของอลูมิเนียมบริสุทธิ์มีค่าต่ำที่สุด และความแข็งแรงของโลหะผสมที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อนซีรีส์ 2 และ 7 นั้นสูงที่สุด

ความหนาแน่น

ความหนาแน่นหมายถึงมวลต่อหน่วยปริมาตร และมักใช้ในการคำนวณน้ำหนักของวัสดุ

ความหนาแน่นเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย ความหนาแน่นของอะลูมิเนียมจะมีผลกระทบอย่างมากต่อวิธีการใช้งาน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการใช้งาน ตัวอย่างเช่น อะลูมิเนียมน้ำหนักเบาและมีความแข็งแรงสูงเหมาะสำหรับงานก่อสร้างและอุตสาหกรรม

ความหนาแน่นของอลูมิเนียมอยู่ที่ประมาณ 2,700 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร³และค่าความหนาแน่นของอลูมิเนียมอัลลอยด์ประเภทต่างๆไม่เปลี่ยนแปลงมากนัก

ความต้านทานการกัดกร่อน

ความต้านทานการกัดกร่อนหมายถึงความสามารถในการต้านทานการกัดกร่อนเมื่อสัมผัสกับสารอื่น ประกอบด้วยความต้านทานการกัดกร่อนของสารเคมี ความต้านทานการกัดกร่อนของสารเคมีไฟฟ้า ความต้านทานการกัดกร่อนของความเค้น และคุณสมบัติอื่น ๆ

หลักการเลือกความต้านทานการกัดกร่อนควรขึ้นอยู่กับโอกาสการใช้งาน โลหะผสมที่มีความแข็งแรงสูงที่ใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ต้องใช้วัสดุคอมโพสิตป้องกันการกัดกร่อนที่หลากหลาย

โดยทั่วไป ความต้านทานการกัดกร่อนของอะลูมิเนียมบริสุทธิ์ซีรีส์ 1 นั้นดีที่สุด ซีรีส์ 5 ทำงานได้ดี ตามมาด้วยซีรีส์ 3 และ 6 และซีรีส์ 2 และ 7 ไม่ดี

ความสามารถในการแปรรูป

ความสามารถในการแปรรูปรวมถึงความสามารถในการขึ้นรูปและการแปรรูป เนื่องจากความสามารถในการขึ้นรูปมีความเกี่ยวข้องกับสถานะ หลังจากเลือกเกรดของอลูมิเนียมอัลลอยด์แล้ว จำเป็นต้องพิจารณาช่วงความแข็งแรงของแต่ละสถานะด้วย โดยปกติแล้ววัสดุที่มีความแข็งแรงสูงจะขึ้นรูปได้ไม่ง่าย

หากอลูมิเนียมต้องโค้งงอ ดึง วาดลึก และกระบวนการขึ้นรูปอื่น ๆ ความสามารถในการขึ้นรูปของวัสดุที่ผ่านการอบอ่อนเต็มที่จะดีที่สุด และในทางตรงกันข้าม ความสามารถในการขึ้นรูปของวัสดุที่ผ่านการอบร้อนนั้นแย่ที่สุด

ความสามารถในการแปรรูปของโลหะผสมอลูมิเนียมมีความสัมพันธ์ที่ดีกับองค์ประกอบของโลหะผสม โดยปกติแล้วความสามารถในการขึ้นรูปของโลหะผสมอลูมิเนียมที่มีความแข็งแรงสูงกว่าจะดีกว่า ในทางตรงกันข้าม ความสามารถในการขึ้นรูปที่มีความแข็งแรงต่ำนั้นไม่ดี

สำหรับแม่พิมพ์ ชิ้นส่วนเครื่องจักรกล และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่ต้องตัด ความสามารถในการขึ้นรูปของอะลูมิเนียมอัลลอยด์ถือเป็นข้อพิจารณาที่สำคัญ

คุณสมบัติการเชื่อมและการดัดงอ

อลูมิเนียมอัลลอยด์ส่วนใหญ่เชื่อมได้โดยไม่มีปัญหา โดยเฉพาะอย่างยิ่งอลูมิเนียมอัลลอยด์ซีรีส์ 5 บางรุ่นได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับการพิจารณาการเชื่อม ในทางกลับกัน อลูมิเนียมอัลลอยด์ 2 ซีรีส์และ 7 ซีรีส์บางรุ่นนั้นเชื่อมได้ยากกว่า

นอกจากนี้ อะลูมิเนียมอัลลอยด์ซีรีส์ 5 ยังเหมาะสมที่สุดสำหรับการดัดผลิตภัณฑ์โลหะผสมอะลูมิเนียมประเภทหนึ่งอีกด้วย

คุณสมบัติการตกแต่ง

เมื่ออลูมิเนียมถูกนำไปใช้กับการตกแต่งหรือในโอกาสเฉพาะ พื้นผิวจะต้องได้รับการประมวลผลเพื่อให้ได้สีและการจัดพื้นผิวที่สอดคล้องกัน สถานการณ์เช่นนี้ทำให้เราต้องให้ความสำคัญกับคุณสมบัติการตกแต่งของวัสดุ

ตัวเลือกการรักษาพื้นผิวอลูมิเนียม ได้แก่ การอโนไดซ์และการพ่น โดยทั่วไป วัสดุที่ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีจะมีคุณสมบัติการรักษาพื้นผิวที่ดีเยี่ยม

ลักษณะอื่นๆ

นอกจากคุณสมบัติข้างต้นแล้ว ยังมีค่าการนำไฟฟ้า ความต้านทานการสึกหรอ ทนความร้อน และคุณสมบัติอื่นๆ เราต้องพิจารณาเพิ่มเติมในการเลือกใช้วัสดุ

โอริคัลคุม

ทองเหลืองเป็นโลหะผสมของทองแดงและสังกะสี ทองเหลืองที่มีคุณสมบัติเชิงกลต่างกันสามารถรับได้โดยการเปลี่ยนปริมาณสังกะสีในทองเหลือง ยิ่งปริมาณสังกะสีในทองเหลืองสูงเท่าใด ความแข็งแรงก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น และความเป็นพลาสติกจะลดลงเล็กน้อย

ปริมาณสังกะสีของทองเหลืองที่ใช้ในอุตสาหกรรมไม่เกิน 45% และปริมาณสังกะสีจะเปราะและทำให้ประสิทธิภาพของโลหะผสมแย่ลง การเติมดีบุก 1% ลงในทองเหลืองสามารถปรับปรุงความต้านทานของทองเหลืองต่อน้ำทะเลและการกัดกร่อนในบรรยากาศทางทะเลได้อย่างมีนัยสำคัญ จึงเรียกว่า "ทองเหลืองสีกรมท่า"

ดีบุกสามารถปรับปรุงความสามารถในการแปรรูปของทองเหลืองได้ ทองเหลืองตะกั่วมักเรียกกันว่าทองแดงมาตรฐานแห่งชาติที่ตัดง่าย วัตถุประสงค์หลักของการเพิ่มตะกั่วคือเพื่อปรับปรุงความสามารถในการแปรรูปและความต้านทานการสึกหรอ และตะกั่วมีผลเพียงเล็กน้อยต่อความแข็งแรงของทองเหลือง การแกะสลักทองแดงก็เป็นทองเหลืองตะกั่วชนิดหนึ่งเช่นกัน

ทองเหลืองส่วนใหญ่มีสีที่ดี สามารถแปรรูปได้ มีความเหนียว และชุบด้วยไฟฟ้าหรือทาสีได้ง่าย

ทองแดงแดง

ทองแดงเป็นทองแดงบริสุทธิ์หรือที่เรียกว่าทองแดงแดง มีค่าการนำไฟฟ้าและความร้อนที่ดี ความเป็นพลาสติกที่ดีเยี่ยม การกดร้อนและการประมวลผลด้วยแรงดันเย็น สามารถทำเป็นแผ่น แท่ง ท่อ สายไฟ แถบ ฟอยล์ และทองแดงอื่นๆ

ผลิตภัณฑ์จำนวนมากที่ต้องการการนำไฟฟ้าที่ดี เช่น ทองแดงที่ถูกกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าและแท่งนำไฟฟ้าสำหรับการผลิต EDM อุปกรณ์แม่เหล็กและอุปกรณ์ที่ต้องทนต่อการรบกวนของแม่เหล็ก เช่น เข็มทิศและอุปกรณ์การบิน

ไม่ว่าวัสดุประเภทใด โดยพื้นฐานแล้วรุ่นเดียวไม่สามารถตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพทั้งหมดของผลิตภัณฑ์ได้ในเวลาเดียวกัน และก็ไม่จำเป็น เราควรกำหนดลำดับความสำคัญของประสิทธิภาพต่างๆ ตามความต้องการด้านประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ การใช้สภาพแวดล้อม กระบวนการแปรรูปและปัจจัยอื่นๆ การเลือกใช้วัสดุที่เหมาะสม และการควบคุมต้นทุนที่เหมาะสมภายใต้สถานที่ตั้งเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพ

เริ่มต้นด้วยฮาร์ดแวร์ ไม่ได้หยุดอยู่ที่ฮาร์ดแวร์ Honscn มุ่งมั่นที่จะให้บริการแบบครบวงจรสำหรับสกรู/ห่วงโซ่อุตสาหกรรม CNC