Hoe u de juiste materialen kiest voor uw aangepaste CNC-gefreesde onderdelen?

Veelzijdigheid is een van de belangrijkste voordelen van CNC-bewerking. Dit komt omdat precisie CNC-frezen en draaien met succes eindproducten kan genereren uit een breed scala aan grondstoffen. Dit biedt ontwerpingenieurs tal van mogelijkheden voor het ontwikkelen van prototypes en handelsgoederen.

De meeste CNC-gedraaide en gefreesde onderdelen zijn gemaakt van metaal. Vanwege zijn sterkte en stijfheid kan metaal de snelle materiaalverwijdering verdragen die wordt veroorzaakt door hedendaagse instrumenten. Laten we beginnen met het verkennen van de meest populaire metalen die worden gebruikt voor CNC-bewerking.

Overwegingen voor CNC-bewerkingsmateriaal

Vocht

Sommige metalen zijn van nature corrosiebestendig, terwijl andere moeten worden geverfd, geplateerd of geanodiseerd.

Kracht

Productingenieurs maken zich zorgen over:

Treksterkte: hoe goed is het materiaal bestand tegen een trekkracht?

• Compressie of belasting: hoe goed is het materiaal bestand tegen een constante belasting?

• Taaiheid: Hoe taai is het materiaal??

• Elasticiteit: hoe snel keert het materiaal terug naar zijn oorspronkelijke vorm?

Alle materialen hebben verschillende sterktes, daarom is het belangrijk om je tolerantiegrenzen te kennen en een materiaal te kiezen met een hoge veiligheidsfactor.

Warmte

Verwarmde materialen zetten uit en krimpen. Als uw onderdeel meerdere verwarmings- en koelcycli doormaakt, kan dit van invloed zijn. Voor het smelten worden verwarmde delen zachter en flexibeler. Om het falen van cruciale onderdelen te voorkomen, moet u altijd een thermisch stabiel materiaal gebruiken dat ver boven de verwachte werktemperaturen ligt.

Anti-corrosie

Corrosie is niet alleen blootstelling aan water. Elke externe chemische stof kan defecten aan onderdelen veroorzaken. Oliën, reagentia, zuren, zouten, alcoholen, reinigingsmiddelen, enz. Controleer de chemische bestendigheid van uw metaal.

bewerkbaarheid

Bepaalde metalen en koolstofvezels zijn moeilijk te bewerken. Extreem harde materialen beschadigen snijgereedschappen snel. Anderen moeten de snijsnelheid en voedingssnelheden beheren. Sommige materialen zijn sneller te verwerken. Het gebruik van een snel verspanend metaal voor langere productieruns kan tijd en kosten besparen

Alle grondstoffen hebben kosten. Kies het meest functionele, betaalbare materiaal. Dit zorgt voor de duurzaamheid van het afgewerkte onderdeel.

Metalen die veel worden gebruikt voor CNC-bewerking bij DS

In dit gedeelte leert u over de verschillende metalen die vaak worden gebruikt bij CNC-bewerkingen. Deze materialen staan ​​hieronder vermeld.

Aluminiumbewerking is een zeer veelzijdig proces en kan voor een verscheidenheid aan toepassingen worden gebruikt. Het wordt gebruikt in de voedselverpakkings-, bouwmaterialen-, auto-, ruimtevaart-, defensie- en apparatenindustrie, maar ook bij de productie van consumptiegoederen zoals meubels en keukengerei, zelfs speelgoed.

Aluminium 7075-T5

Aluminium 7075-T5 wordt gebruikt om aluminiumlegeringen met warmte te behandelen. Het is corrosiebestendig, robuust en lichtgewicht. Het is elektrisch, thermisch en slagvast. Aluminium 7075-T5 is chemisch bestand tegen chloorgas of zout water en tegen weersinvloeden. Toepassingen zijn onder meer scheepsschroefassen, versnellingsbakken en schroefasbehuizingen, aandrijfassen/assen voor auto's of stuurcomponenten/voorwielophanging, constructiematerialen voor bruggen en gebouwen, mijnbouwapparatuur zoals boren en pompen, sportartikelen zoals tennisrackets en golfclubs, medische instrumenten (zoals endoscopen), op maat gemaakte productie-industrieën (zoals meubels), enz.

Aluminium 6063-T6

Aluminium 6063-T6 is een warmtebehandelingslegering die wordt gebruikt voor de productie van aluminiumlegeringen. Het heeft een uitstekende corrosieweerstand, hoge hardheid en lage dichtheid. Het materiaal is verkrijgbaar in de vorm van staven of platen en kan verder worden gegoten in ingots

Aluminium 6061-T6

Aluminium 6061-T6 is een zeer sterke, lichtgewicht en corrosiebestendige aluminiumlegering die uitstekend bewerkbaar is. Het heeft een goede lasbaarheid, vervormbaarheid en laspenetratie. Dit materiaal is geschikt voor gebruik in industriële toepassingen zoals machines, vliegtuigonderdelen en elektrische apparatuur.

Messing

Messing is een metaallegering van koper en zink, waarvan de verhoudingen worden bepaald door het smeltpunt en de zuurgraad. Messing CNC-bewerkingscentrum freest metaal met een computergestuurde machine. Roterende boren, machines of zagen snijden metaal. Het is een populaire metaalbewerkingstechniek. Messing is zacht en kan gemakkelijk tot dunne platen worden bewerkt. Het wordt gebruikt voor sieraden, architectuur en bruggen.

Messing C260

De Brass C260 is een zwaar uitgevoerde roterende machine met drie-assige bewegingsfuncties. Het werkt met snelheden tot 6000 tpm en heeft een nauwkeurigheid van 0,001 mm per as. De machine kan worden gebruikt voor zowel kleine als grote diameter klussen met een werkruimte van 800 x 400 mm en kan worden uitgerust met verschillende gereedschappen, afhankelijk van de grootte van de klus.

Deze kwaliteit wordt soms patroonmessing genoemd vanwege de geschiedenis van gebruik in munitiepatronen. Andere veel voorkomende toepassingen zijn klinknagels, scharnieren en radiatorkernen.

Messing C360

De Brass C360 is een andere heavy-duty roterende machine met drie-assige bewegingsfuncties. Het werkt met snelheden tot 6000 tpm en heeft een nauwkeurigheid van 0,001 mm per as. De machine kan worden gebruikt voor zowel kleine als grote diameter klussen met een werkruimte van 800 x 400 mm.

Koper C101

Koper C101 is een type koperlegering waarbij de chemische samenstelling van koper is gewijzigd om een ​​of meer extra elementen op te nemen. De meest voorkomende additieven zijn tin en zink, maar er kunnen ook andere worden toegevoegd. Koper C101 wordt gebruikt in een breed scala aan toepassingen, waaronder elektrische bedrading, sanitair en warmtewisselaars.

Koper C101 is een vloeibaar metaal met een hoge corrosieweerstand en uitstekende elektrische geleidbaarheid. Het heeft goede mechanische eigenschappen en is gemakkelijk te verwerken. Koper C101 kan op verschillende gebieden worden gebruikt, zoals elektronica, elektromotoren, magnetische motoren, verlichtingsapparatuur en andere gebieden.

Staal

Staal is een gereedschapsstaal met een hoog koolstofgehalte dat een goede slijtvastheid biedt. Het wordt gebruikt voor snijgereedschappen, boren en andere items die een hoge sterkte, goede taaiheid en uitstekende slijtvastheid vereisen. De korrelstructuur van dit materiaal is vergelijkbaar met die van veel staalsoorten. Dit betekent dat het kan worden bewerkt met snijgereedschappen met een vergelijkbare afwerking. Het heeft ook goede bewerkbaarheidseigenschappen, wat betekent dat het niet zo gemakkelijk met warmte kan worden behandeld als andere staalsoorten.

Staal 1008 is verkrijgbaar in warmgewalste en koudgewalste plaatvormen. De hete vorm wordt gegloeid voordat ze worden bewerkt, terwijl de koudgewalste plaat niet is gegloeid. Dit heeft invloed op de oppervlakteafwerking van het staal en hoe goed het een rand zal vasthouden wanneer het wordt afgewerkt met een hoon of slijpsteen.

Staal 1018 is een laaggelegeerd staal met een goede slijtvastheid en een lange levensduur. Het heeft een goede corrosieweerstand en scherpe snij-eigenschappen.

Staal 1020 is een zeer sterk laaggelegeerd staal met een goede corrosieweerstand en uitstekende warmvervormingseigenschappen. Het kan gemakkelijk met handgereedschap worden bewerkt en het kan ook verder worden verwerkt tot laaggelegeerd staal met hoge sterkte of roestvrij staal of koolstofstaal.

Staal 1045 is een laaggelegeerd staal met middelhoge sterkte met goede warmvervormingseigenschappen en een goede corrosieweerstand. Het heeft een uitstekende taaiheid bij kamertemperatuur en kan gemakkelijk met handgereedschap worden bewerkt, maar als het heet wordt, wordt het broos.

Staal 430F

Het 430F-staal is een medium koolstofstaal dat uitstekende sterkte en slijtvastheid biedt. Het heeft een goede bewerkbaarheid, lasbaarheid en corrosieweerstand. Het 430F-staal kan worden gebruikt voor een verscheidenheid aan toepassingen, waaronder: gereedschappen, snijgereedschappen, messen, boren, tandwielen en matrijzen.

Staal 4130

4130 is een legering van chroom (50%) en molybdeen (20%). Het wordt gebruikt in laaggelegeerde staalsoorten met een hoge treksterkte, een lage rek en een uitstekende taaiheid.

Staal 4140

4140 is een legering van nikkel (35%), chroom (17%), mangaan (10%) en nikkel (10%). Het heeft een goede bewerkbaarheid, lasbaarheid en corrosieweerstand. De eigenschappen van deze legering maken het geschikt voor gebruik in machineonderdelen zoals assen en tandwielen met hogere belastingen.

Staal 40CrMo

40CrMo is een legering van chroom (40%), koolstof (10%) en molybdeen (10%). Dit materiaal heeft uitstekende mechanische eigenschappen dankzij de combinatie van hoge hardheid, slijtvastheid en taaiheid in combinatie met een hoge treksterkte, waardoor het ideaal is voor tandwielen.

42CrMo is ook een soort materiaal met hoge weerstand. Dit product wordt voornamelijk gebruikt bij de constructie van hogesnelheidstreinen, vliegtuigen, auto's en andere industrieën, evenals bij de productie van verschillende precisie-onderdelen.

Staal 12L14 is een laaggelegeerde staalsoort die mangaan, silicium en molybdeen bevat. Het wordt veel gebruikt voor de vervaardiging van matrijzen voor spuitgieten en andere doeleinden. De fysische eigenschappen variëren afhankelijk van de chemische samenstelling.

Staal 12L15 is een laaggelegeerde staalsoort die chroom en molybdeen bevat. Het wordt veel gebruikt voor spuitgieten en andere toepassingen die een hoge sterkte en taaiheid vereisen bij verhoogde temperaturen. De fysische eigenschappen variëren afhankelijk van de chemische samenstelling.

Roestvrij staal 304

Roestvrij staal 304 is een van de meest veelzijdige en meest gebruikte roestvrij staalsoorten. Het heeft een goede corrosieweerstand tegen veel media, waaronder zoet en zout water, de meeste industriële chemicaliën en voedingsproducten. Het heeft goede mechanische eigenschappen, maar is niet zo sterk als sommige andere soorten roestvrij staal.

Roestvrij staal 304L is een koolstofarme versie van roestvrij staal 304 met minder koolstofgehalte dan gewone kwaliteit 304. Dit maakt het gemakkelijker te fabriceren, te lassen en te polijsten dan gewone kwaliteit 304 zonder enig verlies in sterkte of corrosieweerstand. Het kan ook worden gebruikt in toepassingen waar hoge temperaturen worden verwacht, zoals uitlaatspruitstukbouten, turbocompressorbouten en turbinebladpennen.

Roestvrij staal 304F is een austenitisch chroom-nikkel-roestvrij staal dat de corrosieweerstand van austenitische chroom-nikkellegeringen combineert met de sterkte van legeringen op ferritische ijzerbasis. Dit maakt het zeer aantrekkelijk voor toepassingen waar een hoge sterkte bij verhoogde temperaturen vereist is, zoals ovenonderdelen, warmtewisselaarbuizen, stoomgeneratorbuizen en drukvaten van kernreactoren.

Roestvrij staal 316

Roestvast staal 316 is een austenitische, corrosiebestendige legering met als hoofdbestanddeel chroom. Het heeft een uitstekende combinatie van vervormbaarheid, sterkte en taaiheid. De aanduiding 15-5-3 geeft een samenstelling aan van 15% chroom, 5% molybdeen en 3% nikkel. Dit materiaal heeft een uitstekende weerstand tegen putcorrosie en spleetcorrosie in chlorideoplossingen. Het wordt ook gebruikt in zware omgevingen waar een hoge sterkte in combinatie met een goede corrosieweerstand vereist is.

Roestvrij staal 316L

Roestvast staal 316L is vergelijkbaar met roestvast staal 316 maar bevat een laag koolstofgehalte (0,030%). Roestvast staal 316L wordt gebruikt wanneer lasbaarheid nodig is zonder in te boeten aan corrosieweerstand of sterkte.

Roestvrij staal 316F

Roestvast staal 316F is vergelijkbaar met roestvast staal 316 maar bevat 1% molybdeen in plaats van 5%. Het heeft een betere weerstand tegen pitting dan roestvrij staal 316 en kan worden gebruikt bij verhoogde temperaturen tot 1800 graden Fahrenheit (980 graden Celsius).

Roestvrij staal 303

RVS 303 is een type 18-8 RVS. Het is een van de meest populaire soorten roestvrij staal, vanwege de hoge weerstand tegen corrosie, uitstekende vervormbaarheid en uitstekende mechanische eigenschappen.

Roestvrij staal 303 heeft een hoge treksterkte, goede taaiheid en uitstekende weerstand tegen chloridespanningscorrosie. De legering heeft een hoge thermische geleidbaarheid en een lage warmtevervormingstemperatuur. Het materiaal is ook zeer goed bestand tegen atmosferische corrosie, met name in mariene atmosferen. Corrosiebestendigheid kan worden verbeterd door toevoeging van molybdeen en stikstof.

Roestvrij staal 303 reageert niet met voedsel of dranken van welke aard dan ook.

RVS PH17-4

Roestvast staal PH17-4 is een hoog koolstofgehalte chroommolybdeenstaal met een minimale vloeigrens van 110.000 psi en een treksterkte van 140.000 psi. Het wordt gebruikt in de vliegtuigindustrie voor veel structurele toepassingen waar hoge sterkte, goede corrosieweerstand en hoge temperatuureigenschappen vereist zijn. De legering is ook bekend als P-1, P-11 of 18/8 roestvrij staal.

Superlegering

Super Alloy is een superieure legering. Dit hoogwaardige metaal wordt gebruikt bij de fabricage van medische apparatuur, vliegtuigen en auto's. Het materiaal wordt ook wel "Super Titanium" genoemd.

De eigenschappen van Super Alloy maken het populair in veel industrieën, inclusief die waar sterke, lichtgewicht materialen nodig zijn.

De belangrijkste componenten van Super Alloy zijn titanium, zirkonium en hafnium. Deze elementen worden gecombineerd met ijzer, aluminium en vanadium om een ​​metaal te creëren met een hoog smeltpunt en een hoge treksterkte.

Super Alloy is te vinden in veel verschillende soorten producten, waaronder:

Vliegtuigmotoren

Ruimteschepen

Auto-onderdelen

Super Alloy heeft een aantal voordelen ten opzichte van traditionele legeringen op ijzerbasis, zoals gietijzer en koolstofstaal. Waaronder:

Hoge sterkte bij hoge temperaturen;

Hoge weerstand tegen slijtage en corrosie;

Lage thermische uitzettingscoëfficiënt;

Hoge elektrische geleidbaarheid;

Hoge elasticiteitsmodulus;

Goede vervormbaarheid bij omgevingstemperatuur

Titanium legering

Titaniumlegering is een combinatie van titanium en andere metalen. Het meest voorkomende legeringselement is aluminium, dat tot 60% van het totale gewicht uitmaakt. Andere legeringselementen zijn vanadium en molybdeen.

De eigenschappen van titaniumlegeringen variëren sterk, afhankelijk van de soorten en hoeveelheden legeringselementen die worden gebruikt. Titaniumlegeringen zijn over het algemeen sterker, lichter en corrosiebestendiger dan puur titanium.

KIJKJE

PEEK is een sterk kristallijne vorm van polyetheretherketon (PEEK). Het is een semi-kristallijn polymeer dat verkrijgbaar is in plaat, staaf en buis.

PEEK heeft een glasovergangstemperatuur van ongeveer 140°C en een smeltpunt van ongeveer 400°C. PEEK heeft een goede chemische weerstand tegen de meeste corrosieve media, waaronder zuren, logen en alcoholen. Het is ook goed bestand tegen hitte, ultraviolet licht en gammastraling.

PEEK heeft uitstekende mechanische eigenschappen waaronder hoge modulus (treksterkte) bij verhoogde temperaturen, lage kruip onder belasting, hoge treksterkte bij lage temperatuur (lage thermische uitzettingscoëfficiënt), lage wateropname, uitstekende maatvastheid en hoge slijtvastheid.