Doğru CNC işleme malzemesi nasıl seçilir？

Malzeme seçimi yanlış, her şey boşuna! Tatmin edici ürünler üretmek için malzeme seçimi en temel ve en kritik adımdır. CNC işleme, metal malzemeler, metal olmayan malzemeler ve kompozit malzemeler de dahil olmak üzere birçok malzemeyi seçebilir.

Yaygın metal malzemeler arasında çelik, alüminyum alaşımı, bakır alaşımı, paslanmaz çelik vb. bulunur. Metal olmayan malzemeler ise mühendislik plastikleri, naylon, bakalit, epoksi reçine vb.dir. Kompozit malzemeler ise elyaf takviyeli plastik, karbon elyaf takviyeli epoksi reçine, cam elyaf takviyeli alüminyum vb.dir.

Farklı malzemelerin farklı fiziksel ve mekanik özellikleri vardır ve doğru malzemenin seçimi, parçanın performansı, doğruluğu ve dayanıklılığı açısından kritik öneme sahiptir. Kendi deneyimimden yola çıkarak, bu makalede birçok işleme malzemesi arasından düşük maliyetli ve uygun malzemelerin nasıl seçileceğini sizlerle paylaşacağım.

Öncelikle, ürünün ve parçalarının nihai kullanım amacını belirlememiz gerekiyor. Örneğin, tıbbi ekipmanların dezenfekte edilmesi, yemek kutularının mikrodalga fırında ısıtılması, rulmanların, dişlilerin vb. yük taşıma ve çoklu dönme sürtünmesi için kullanılması gerekiyor.

Ürünün kullanım amacı belirlendikten sonra, ürünün gerçek uygulama ihtiyaçlarından yola çıkılarak, ürünün kullanım alanı araştırılır, teknik ve çevresel gereksinimleri analiz edilir ve bu ihtiyaçlar malzemenin özelliklerine dönüştürülür. Örneğin, tıbbi ekipman parçalarının otoklavın aşırı ısısına dayanması gerekebilir; rulmanlar, dişliler ve diğer malzemelerin aşınma direnci, çekme dayanımı ve basınç dayanımı gereksinimleri vardır. Bunlar esas olarak aşağıdaki noktalardan analiz edilebilir:

01 Çevresel Gereksinimler

Ürünün gerçek kullanım senaryosunu ve ortamını analiz edin; örneğin: Ürünün uzun vadeli çalışma sıcaklığı nedir, en yüksek/en düşük çalışma sıcaklığı nedir, yüksek sıcaklık mı yoksa düşük sıcaklık mı kategorisine giriyor? İç ve dış mekanlarda UV koruma gereksinimleri var mı? Kuru bir ortamda mı yoksa nemli, aşındırıcı bir ortamda mı kullanılıyor? vb.

02 Teknik Gereksinimler

Ürünün teknik gereksinimlerine göre, uygulama ile ilgili çeşitli faktörleri kapsayabilen gerekli özellikler analiz edilir. Örneğin: ürünün iletken, yalıtkan veya antistatik özelliklerden hangisine sahip olması gerekiyor? Isı dağılımı, termal iletkenlik veya alev geciktirici özellik gerekli mi? Kimyasal çözücülere maruz kalma gerekli mi? vb.

03 Fiziksel Performans gereksinimleri

Ürünün kullanım amacına ve kullanılacağı ortama bağlı olarak parçanın gerekli fiziksel özelliklerini analiz edin. Yüksek gerilime veya aşınmaya maruz kalan parçalar için mukavemet, tokluk ve aşınma direnci gibi faktörler kritik öneme sahiptir; uzun süre yüksek sıcaklıklara maruz kalan parçalar için ise iyi bir termal kararlılık gereklidir.

04 Görünüm ve yüzey işleme gereksinimleri

Ürünün pazar kabulü büyük ölçüde görünümüne bağlıdır; farklı malzemelerin rengi ve şeffaflığı farklıdır, yüzey işlemesi ve buna karşılık gelen işlemler de farklıdır. Bu nedenle, ürünün estetik gereksinimlerine göre işleme malzemeleri seçilmelidir.

05 İşleme performansı hususları

Malzemenin işlenebilirlik özellikleri, üretim sürecini ve parçanın doğruluğunu etkileyecektir. Örneğin, paslanmaz çelik paslanmaya ve korozyona dayanıklı olsa da, sertliği yüksektir ve işleme sırasında aletin aşınmasına neden olarak çok yüksek işleme maliyetlerine yol açar; bu nedenle işlenmesi için iyi bir malzeme değildir. Plastik sertliği düşüktür, ancak ısıtma işlemi sırasında kolayca yumuşar ve deforme olur, ayrıca stabilitesi zayıftır; bu nedenle gerçek ihtiyaçlara göre seçilmesi gerekir.

Ürünün gerçek uygulama gereksinimleri birçok bileşenden oluştuğu için, bir ürünün uygulama gereksinimlerini karşılayan birden fazla malzeme olabilir; veya farklı uygulama gereksinimlerinin en uygun seçimi farklı malzemelere karşılık gelebilir; sonuç olarak, belirli gereksinimlerimizi karşılayan birkaç malzemeye sahip olabiliriz. Bu nedenle, istenen malzeme özellikleri net bir şekilde tanımlandıktan sonra, geriye kalan seçim adımı, bu özelliklere en iyi uyan malzemeyi aramaktır.

Aday malzeme seçimi, öncelikle malzeme özelliklerine ilişkin verilerin incelenmesiyle başlar; elbette binlerce uygulama malzemesini incelemek mümkün değildir ve buna gerek de yoktur. Malzeme kategorisinden başlayarak, öncelikle metal malzemelere, metal olmayan malzemelere veya kompozit malzemelere mi ihtiyacımız olduğuna karar verebiliriz. Daha sonra, malzeme özelliklerine karşılık gelen önceki analiz sonuçları, aday malzeme seçimini daraltır. Son olarak, malzeme maliyet bilgileri, bir dizi aday malzeme arasından ürün için en uygun malzemeyi seçmek için kullanılır.

Şu anda Honscn, işleme için uygun bir dizi malzeme seçmiş ve piyasaya sürmüştür ve bu malzemeler müşterilerimiz tarafından oldukça beğenilmektedir.

Metalik malzemeler, parlaklık, esneklik, kolay iletkenlik ve ısı transferi gibi özelliklere sahip malzemeleri ifade eder. Performansları esas olarak dört açıdan incelenir: mekanik özellikler, kimyasal özellikler, fiziksel özellikler ve işleme özellikleri. Bu özellikler, malzemenin uygulama kapsamını ve uygulamanın rasyonelliğini belirler; bu da metal malzemeleri seçmemiz için önemli bir referanstır. Aşağıda, farklı mekanik özelliklere ve işleme özelliklerine sahip iki metal malzeme türü olan alüminyum alaşımı ve bakır alaşımı tanıtılacaktır.

Dünyada 1000'den fazla tescilli alüminyum alaşım kalitesi bulunmaktadır; her birinin marka adı ve anlamı farklıdır. Alüminyum alaşımlarının farklı kaliteleri sertlik, mukavemet, işlenebilirlik, dekorasyon, korozyon direnci, kaynaklanabilirlik ve diğer mekanik ve kimyasal özellikler açısından belirgin farklılıklar göstermektedir; her birinin kendine özgü güçlü ve zayıf yönleri vardır.

sertlik

Sertlik, çizilmelere veya girintilere karşı direncini ifade eder. Alaşımın kimyasal bileşimiyle doğrudan ilişkilidir ve farklı haller alüminyumun sertliği üzerinde farklı etkilere sahiptir. Sertlik, CNC işlemede kullanılabilecek kesme hızını ve takım malzemesinin türünü doğrudan etkiler.

Elde edilebilecek en yüksek sertlikten başlayarak, sertlik sırası şu şekildedir: 7 serisi > 2 serisi > 6 serisi > 5 serisi > 3 serisi > 1 serisi.

yoğunluk

Mukavemet, deformasyona ve kırılmaya karşı direnme yeteneğini ifade eder; yaygın olarak kullanılan göstergeler arasında akma dayanımı, çekme dayanımı vb. yer alır.

Ürün tasarımında, özellikle alüminyum alaşımlı bileşenler yapısal parça olarak kullanıldığında, dikkate alınması gereken önemli bir faktördür; uygun alaşım, maruz kalacağı basınca göre seçilmelidir.

Sertlik ve mukavemet arasında pozitif bir ilişki vardır: saf alüminyumun mukavemeti en düşük, 2. ve 7. seri ısıl işlem görmüş alaşımların mukavemeti ise en yüksektir.

yoğunluk

Yoğunluk, birim hacim başına düşen kütleyi ifade eder ve genellikle bir malzemenin ağırlığını hesaplamak için kullanılır.

Yoğunluk, çeşitli farklı uygulamalar için önemli bir faktördür. Uygulamaya bağlı olarak, alüminyumun yoğunluğu kullanım şeklini önemli ölçüde etkileyecektir. Örneğin, hafif ve yüksek mukavemetli alüminyum, inşaat ve endüstriyel uygulamalar için idealdir.

Alüminyumun yoğunluğu yaklaşık 2700 kg/m³'tür ve farklı alüminyum alaşımlarının yoğunluk değeri çok fazla değişmez.

Korozyon direnci

Korozyon direnci, bir malzemenin diğer maddelerle temas ettiğinde korozyona karşı direnme yeteneğini ifade eder. Kimyasal korozyon direnci, elektrokimyasal korozyon direnci, gerilim korozyon direnci ve diğer özellikleri içerir.

Korozyon direnci seçim prensibi, kullanım amacına göre belirlenmelidir; aşındırıcı ortamlarda kullanılan yüksek mukavemetli alaşımlarda, çeşitli korozyon önleyici kompozit malzemeler kullanılmalıdır.

Genel olarak, 1. seri saf alüminyumun korozyon direnci en iyisidir, 5. seri iyi performans gösterir, ardından 3. ve 6. seriler gelir, 2. ve 7. seriler ise zayıftır.

işlenebilirlik

İşlenebilirlik, şekillendirilebilirlik ve işlenebilirliği içerir. Şekillendirilebilirlik durumla ilgili olduğundan, alüminyum alaşımının kalitesini seçtikten sonra, her bir durumun mukavemet aralığını da dikkate almak gerekir; genellikle yüksek mukavemetli malzemelerin şekillendirilmesi kolay değildir.

Alüminyumun bükülmesi, çekilmesi, derin çekme ve diğer şekillendirme işlemlerinde, tamamen tavlanmış malzemenin şekillendirilebilirliği en iyidir; aksine, ısıl işlem görmüş malzemenin şekillendirilebilirliği en kötüdür.

Alüminyum alaşımının işlenebilirliği, alaşım bileşimiyle büyük ölçüde ilişkilidir; genellikle daha yüksek mukavemetli alüminyum alaşımının işlenebilirliği daha iyidir, aksine düşük mukavemetli alaşımın işlenebilirliği zayıftır.

Kalıplar, mekanik parçalar ve kesilmesi gereken diğer ürünler için alüminyum alaşımının işlenebilirliği önemli bir husustur.

Kaynak ve bükme özellikleri

Alüminyum alaşımlarının çoğu sorunsuz bir şekilde kaynaklanabilir. Özellikle bazı 5 serisi alüminyum alaşımları kaynaklama açısından özel olarak tasarlanmıştır; buna karşılık, bazı 2 serisi ve 7 serisi alüminyum alaşımlarının kaynaklanması nispeten daha zordur.

Ek olarak, 5 serisi alüminyum alaşımı, alüminyum alaşımı ürünleri sınıfında bükme işlemi için de en uygun olanıdır.

Dekoratif özellik

Alüminyum dekorasyon veya bazı özel amaçlar için kullanıldığında, istenen renk ve yüzey dokusunu elde etmek için yüzeyinin işlenmesi gerekir. Bu durum, malzemenin dekoratif özelliklerine odaklanmamızı gerektirir.

Alüminyum yüzey işleme seçenekleri arasında anotlama ve püskürtme bulunur. Genel olarak, iyi korozyon direncine sahip malzemeler mükemmel yüzey işleme özelliklerine sahiptir.

Diğer özellikler

Yukarıda belirtilen özelliklere ek olarak, malzeme seçiminde elektriksel iletkenlik, aşınma direnci, ısı direnci ve diğer özellikleri de dikkate almamız gerekiyor.

Orichalcum

Pirinç, bakır ve çinko alaşımıdır. Pirinçteki çinko içeriği değiştirilerek farklı mekanik özelliklere sahip pirinç elde edilebilir. Pirinçteki çinko içeriği ne kadar yüksek olursa, mukavemeti o kadar yüksek ve plastisitesi o kadar düşük olur.

Sanayide kullanılan pirincin çinko içeriği %45'i geçmez; yüksek çinko içeriği ise kırılganlığa ve alaşım performansının düşmesine neden olur. Pirince %1 kalay eklenmesi, pirincin deniz suyuna ve deniz atmosferi korozyonuna karşı direncini önemli ölçüde artırır; bu nedenle "denizci pirinci" olarak adlandırılır.

Kalay, pirincin işlenebilirliğini artırabilir. Kurşunlu pirinç, genellikle kolay kesilebilen ulusal standart bakır olarak adlandırılır. Kurşun eklemenin temel amacı, işlenebilirliği ve aşınma direncini artırmaktır ve kurşunun pirincin mukavemeti üzerinde çok az etkisi vardır. Oyma bakır da bir tür kurşunlu pirinçtir.

Pirinç türlerinin çoğu iyi renge, işlenebilirliğe, esnekliğe sahiptir ve elektrolizle kaplanması veya boyanması kolaydır.

Kırmızı bakır

Saf bakır, kırmızı bakır olarak da bilinir, iyi elektriksel ve termal iletkenliğe, mükemmel esnekliğe, kolay sıcak presleme ve soğuk presleme işlemine sahiptir; levha, çubuk, boru, tel, şerit, folyo ve diğer bakır ürünlere dönüştürülebilir.

Elektrik iletkenliği yüksek olan çok sayıda ürün arasında, EDM imalatında kullanılan elektrokorozyona uğramış bakır ve iletken çubuklar, manyetik aletler ve pusula ve havacılık aletleri gibi manyetik girişime dayanıklı olması gereken aletler yer almaktadır.

Malzeme türü ne olursa olsun, tek bir model temelde bir ürünün tüm performans gereksinimlerini aynı anda karşılayamaz ve bu gerekli de değildir. Ürünün performans gereksinimlerine, kullanım ortamına, işleme sürecine ve diğer faktörlere göre çeşitli performans özelliklerine öncelik verilmeli, malzeme seçimi makul olmalı ve performansın sağlanması koşuluyla maliyetler makul bir şekilde kontrol edilmelidir.

Donanımla başlar, donanımla bitmez. Honscn, bağlantı elemanları/CNC endüstri zincirine tek elden hizmet sunmaya kendini adamıştır.