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La tecnologia di fresatura CNC è uno dei processi di produzione più importanti per le parti di precisione. Indipendentemente dal fatto che si tratti di parti avanzate nel settore aerospaziale o parti di precisione nelle attrezzature mediche,Macinazione CNCpuò fornire soluzioni di elaborazione ad alta efficienza e ad alta precisione.

Questo articolo fornirà un'introduzione completa ai tipi di materiali comunemente utilizzati per la fresatura CNC e considerazioni materiali speciali per la fresatura CNC a 5 assi nel tentativo di aiutarti a effettuare la migliore selezione dei materiali in base ai requisiti del progetto. Che tu sia un acquirente in cerca di un servizio di fresatura CNC o un produttore interessato al costo delle macinazione CNC, questa guida ti aiuterà con utili dati di riferimento.

Quali sono i materiali metallici più comunemente usati nella fresatura CNC?

I materiali metallici sono sempre di massima priorità per la lavorazione della fresatura a CNC. Sebbene i materiali plastici abbiano sostituito i metalli in parte ora, la maggior parte dei produttori di attrezzature piace comunque elaborare utilizzando materiali metallici perché possiedono apparenti benefici di resistenza, durata e accuratezza.

1. Lega in alluminio

La lega di alluminio è un materiale comunemente usato per la fresatura CNC perché è leggera, moderatamente dura e facile da elaborare. 6061 e 7075 sono le forme popolari. 6061 può essere utilizzato per le parti strutturali generali e 7075 è più elevata di resistenza e adatta perparti aerospaziali. La lega di alluminio ha una bassa resistenza al taglio e una bassa usura degli utensili nella fresatura CNC, che è adatta per la lavorazione ad alta velocità.

2. Acciaio senza sosta

L'acciaio inossidabile ha un'elevata resistenza alla corrosione e può essere utilizzata nelle attrezzature per attrezzature mediche, chimiche e di trasformazione degli alimenti. 303, 304 e 316L sono quelli comuni, 303 sono facili da macchina e adatti a parti complesse, 304 è generico e 316L ha la più alta resistenza alla corrosione ma è un po 'più difficile da elaborare. Quando l'acciaio inossidabile per macinazione CNC, presta attenzione alla selezione degli strumenti e alle strategie di raffreddamento per evitare l'indurimento del lavoro.

3. Acciaio per carbonio

L'acciaio al carbonio è di basso costo e ad alta resistenza e vede un uso diffuso nelle parti meccaniche e nella creazione di strumenti. Esempi classici sono 1018 (acciaio a basso carbone) e 1045 (acciaio di carbonio medio). 1018 è facile da elaborare ma di bassa resistenza, mentre 1045 può essere trattata con la durezza. Quando si frega l'acciaio al carbonio con CNC, ilParametri di tagliodevono essere controllati per evitare il surriscaldamento e la deformazione.

4. Leghe titanio

Le leghe di titanio hanno una grande resistenza e un peso leggero e sono utilizzate principalmente nell'impianto aerospaziale e medico. La lega di titanio usata più popolare è TC4 (TI-6AL-4V). È difficile tagliare le leghe di titanio perché conducono il calore male e sono ansiosi di aderire al coltello, che richiedono strumenti speciali e velocità di taglio più basse.

5.Forna

L'ottone è facilmente lavorabile e applicato a parti di precisione e parti elettroniche. Ha una finitura superficiale elevata e bara trascurabili durante la fresatura CNC. L'ottone ha compatibilità universale in valvole, ingranaggi e componenti per la decorazione. C'è un'usura minima sugli strumenti durante l'elaborazione e si adatta alla produzione di massa.

6.Tool acciai

Gli acciai per utensili (D2 e H13, per esempio) sono estremamente duri e hanno una resistenza all'usura elevata e sono utilizzati principalmente negli stampi e negli utensili da taglio.Strumento di macinazione CNCGli acciai di solito richiedono strumenti in carburo e sono abbinati a causa del trattamento termico al fine di ridurre la deformazione.

Quali materiali plastici sono adatti per la lavorazione della fresatura a CNC?

1.Abs Plastic

L'ABS è una delle materie plastiche ingegneristiche più utilizzate per la fresatura CNC. L'ABS non è soggetto a crack e possiede una resistenza soddisfacente quando viene elaborato. Gli ABS possono essere impiegati per produrre alloggiamenti, prototipi e parti di prova che sono di natura funzionale. Regolare la temperatura del taglio durante l'elaborazione in modo che il materiale non sia sciolto.

2.Polycarbonate (PC)

Il policarbonato è duro e trasparente con un'alta resistenza all'impatto. Viene in genere utilizzato per produrre coperture protettive, finestre e parti ottiche. Durante la lavorazione del PCusando CNC, dovresti usare strumenti affilati e osservare una velocità di taglio adeguata per prevenire l'atomizzazione della superficie.

3.Nylon (PA)

Il nylon possiede una resistenza all'usura molto buona e proprietà lubrificanti elevate. Il nylon può essere applicato alla produzione di ingranaggi, cuscinetti e parti scorrevoli. È facile creare BURRS mentre si lavora con il nylon e è necessario scegliere l'angolo dello strumento e i parametri di taglio appropriati.

4.Pom

POM è un coefficiente di attrito a basso contenuto di dimensioni e bassa attrito. Può essere usato come un buon materiale per creare ingranaggi e cuscinetti. La pOM di fresatura CNC comporterà una precisione ad alta dimensione ma sarà cauto per controllare la velocità di avanzamento.

5.ptfe (teflon)

Il PTFE è resistente alla corrosione chimica e ha una resistenza ad alta temperatura. Il PTFE viene ampiamente applicato per creare foche e boccole. PTFE è difficile da elaborare perché il materiale è troppo morbido e deformante, così specialetecnologia di elaborazionee sono richiesti apparecchi.

6.Peek

Peek è una plastica ingegneristica ad alte prestazioni con resistenza ad alta temperatura e buona resistenza meccanica. La sbirciatina viene utilizzata in aerospaziale, industrie mediche, ecc. La lavorazione a CNC di Peek richiede l'uso di strumenti in carburo e il controllo stretto della temperatura di elaborazione.

7.Acrilico

L'acrilico ha una buona trasmissione della luce e una finitura superficiale elevata. Trova un ampio uso in rack e componenti decorativi. Utilizzare strumenti a taglio singolo nell'elaborazione e utilizzare metodi di raffreddamento adeguati.

Precauzioni di sicurezza nell'elaborazione:

• Selezione degli strumenti: gli strumenti in carburo possono essere utilizzati per elaborare la maggior parte delle materie plastiche e gli strumenti rivestiti di diamanti devono essere utilizzati per elaborare materie plastiche difficili da machine come la sbirciatina.
• Tecnica di raffreddamento: il raffreddamento dell'aria o la bassa lubrificazione sono più adatti al nylon o alla sbirciatina per evitare il surriscaldamento e la deformazione dei materiali.
• Regolazione della forza di serraggio: la plastica morbida (ad es. PE) dovrà ridurre la pressione del morsetto per prevenire il rientro sulsuperficie del pezzo.

Qual è la differenza tra l'acciaio inossidabile 303, 304 e 316L nella fresatura CNC?

1. Composizione e caratteristiche del Materiale

303 acciaio inossidabile:

La composizione chimica di 303 acciaio inossidabile contiene cromo 18%, nichel all'8% e 0,15% di zolfo. L'incorporazione dell'elemento di zolfo rende il materiale più macchina a scapito della resistenza alla corrosione. Per la lavorazione della fresatura a CNC, l'acciaio inossidabile 303 può essere lavorato per filettatura o parti con geometria complessa e il 20% di usura in meno di utensili viene prodotto rispetto a 304.

304 acciaio inossidabile:

304 acciaio inossidabile ha il 18% di cromo, 8% di nichel e nessun zolfo. Il materiale funzionerà indurito durante la lavorazione e la velocità di taglio deve essere ridotta. Il 304 è resistente al 30% in più di corrosione di 303 ed è più adatto per le attrezzature per la trasformazione degli alimenti o i componenti esterni.

316L Acciaio inossidabile:

316lacciaio inossidabileContiene il 2% di molibdeno e basse carbonio (0,03% di carbonio) e la sua resistenza alla corrosione contro il cloruro è del 50% più forte di 304. Nella lavorazione della fresatura a CNC, la forza di taglio di 316L è più forte del 15% di 304 e ha bisogno di macchine utensili ad alta potenza e utensili da taglio speciali.

2. Difficoltà di performance ed elaborazione

Parametri	303 acciaio inossidabile	304 acciaio inossidabile	304 acciaio inossidabile
Resistenza alla trazione (MPA)	620-750	520-680	480-620
Durezza (HB)	180-220	170-200	150-190
Velocità di taglio (m/min)	60-90	40-60	30-50
Ridurre le difficoltà	Facilmente	Medio	Difficoltà
Strumenti di taglio consigliati	Metallo duro.	Carbidi rivestiti.	Utensili da taglio in ceramica o CBN.
Applicazione tipica	Fissaggio filettato.	Involucro delle attrezzature alimentari.	Componenti marini o medici.

3. Uso dei coool

303 L'acciaio inossidabile può essere elaborato mediante taglio a secco o refrigerante standard. Il taglio di 304 acciaio inossidabile deve usare il liquido di raffreddamento. Il taglio dell'acciaio inossidabile 316L necessita di fluido di taglio ad alte prestazioni e il flusso del liquido di raffreddamento deve essere buono.

4.Processing Superficy Quality

303 acciaio inossidabile possiede il megliofinitura superficialeDopo l'elaborazione. 304 in acciaio inossidabile si classifica in secondo luogo, con il requisito di cure per garantire che l'indurimento del lavoro non influisca sulla qualità della superficie. L'acciaio inossidabile 316L ha una tendenza per le bara di superficie dopo l'elaborazione ed è richiesto il deboring secondario.

5. Confronto dei costi di elaborazione

303 acciaio inossidabile ha il più basso costo della fresatura a CNC. Il costo di elaborazione di 304 in acciaio inossidabile è del 20-30% in più di 303. L'acciaio inossidabile 316L ha il costo di elaborazione più elevato, il 40-50% in più di 304 e la causa principale è una perdita di strumenti enormi e una bassa efficienza di elaborazione.

6.Subare i requisiti di elaborazione successivi

303 acciaio inossidabile di solito non richiede un trattamento speciale dopo la lavorazione. 304 acciaio inossidabile potrebbe richiedere un trattamento di passivazione per migliorare la resistenza alla corrosione. Si consiglia di eseguire trattamenti di finitura comelucidatura elettroliticaDopo aver lavorato in acciaio inossidabile 316L.

Come abbinare gli strumenti di macinazione CNC con materiali diversi?

Materiale in metallo abbinamento

1. Lega in alluminio

La lega di alluminio ha una bassa durezza e tende ad attenersi allo strumento. Si consiglia diUsa strumenti in carburo rivestiti di diamanti. Come mostrato nel rapporto Sandvik Coromant 2023, il rivestimento di diamanti può ridurre l'attrito e rendere la vita dello strumento 3 volte più a lungo. Scegli un taglierina a fondo piatto a 3 bue con una velocità di taglio di 800-1500 m/min e un mangime di 0,1-0,3 mm/dente.

2. Acciaio senza pisolino (304/316L)

L'acciaio inossidabile è facile da indurirsi durante la lavorazione e quindi sono necessari strumenti di alta tenacia. Gli utensili da taglio in carburo rivestiti di Tialn sono resistenti al calore. Il raffreddamento ad alta pressione è lo strumento di preferenza poiché riduce al minimo l'usura dello strumento del 30% nella lavorazione di 316L.

3.Titanium Leghe

La lega di titanio non è conduttiva per il calore e possiede un'alta temperatura di taglio. Si consiglia l'uso di strumenti PCD (Diamond Polycristalline). Gli strumenti PCD hanno la capacità di aumentare la velocità di taglio a 60-100 m/min e ridurre la velocità di avanzamento a 0,05-0,1 mm/dente per evitare l'accumulo di chip.

Abbinamento degli strumenti per materiali non metallici

1. Plastic ingegneristica (come Peek, Nylon)

Le materie plastiche sono facili da sciogliere e formare un legame con lo strumento, quindi vengono impiegati strumenti in acciaio ad alta velocità con bordi affilati. I mulini a bordo a doppio taglio sono adatti per il taglio delle superfici curve e la velocità di taglio è impostata a 300-600 m/min. Essere un professionistaServizio di macinazione CNCSocietà, forniremo un taglio dei test materiali per garantire la compatibilità dello strumento.

2. Materiali compositi in fibra di carbonio

La fibra di carbonio è una seria usura delle attrezzature, pertanto è necessario utilizzare gli strumenti di rivestimento di diamanti o ceramica. I risultati degli esperimenti del Fraunhofer Institute 2021 mostrano che le frese a spirale a 2 bordo possono ridurre il rischio di delaminazione. La velocità di taglio sarebbe al meglio controllata a 200-400 m/min e profondità di taglio assiale mai più di 1,5 mm.

Riferimento per strumenti di macinazione CNC per materiali diversi

Tipo di materiale	Strumenti di taglio consigliati	Angolo anteriore (gradi)	Velocità di taglio (m/min)	Suggerimento JS
Lega di alluminio	Rivestimento di diamanti.	15-20	800-1500	Raffreddare ad alta pressione.
Acciaio inossidabile 304	Rivestimento tialn.	8-12	40-80	Controlla regolarmente per l'usura.
Lega di titanio	Grano ultrafino.	6-8	60-100	Parametri di controllo rigorosi.
Piazza di plastica	Metallo duro.	25-30	300-600	Monitorare la temperatura.
Composito in fibra di carbonio	Strumenti di taglio PCD.	Speciale	200-400	Aspirapolvere disponibile.

Come utilizzare materiali speciali per la fresatura a CNC a 5 assi?

1. Elaborazione angolare multi riduce la deformazione del materiale

5 assi fresatura CNCLe macchine possono controllare contemporaneamente cinque assi di movimento per ottenere una lavorazione continua di superfici complesse. Quando si elaborano materiali di dimensioni da machine come leghe di titanio e leghe ad alta temperatura a base di nichel, la macchina può regolare automaticamente l'angolo dello strumento per evitare la deformazione del materiale causato dal surriscaldamento locale. La nostra azienda adotta un seminario di temperatura costante e un sistema di raffreddamento specializzato per ridurre con successo il tasso di perdita dei materiali del 18% nelle lame del motore aeronautico di lavorazione.

2. Percorso utensile ridomizzato garantisce l'accuratezza della lavorazione

Sulla base della natura anisotropica del materiale composito in fibra di carbonio, il sistema di fresatura CNC a 5 assi ha la capacità di generare un percorso dello strumento tridimensionale. Mediante il monitoraggio in tempo reale della fluttuazione della forza di taglio, il tasso di alimentazione etagliare la profonditàsono controllati automaticamente. Quando la società JS ha elaborato impianti ortopedici per il suo cliente in dispositivi medici, ha applicato questa tecnologia per mantenere la rugosità superficiale all'interno di RA0,2μm, che ha raggiunto completamente il livello medico.

3. Il database delle proprietà del materiale facilita l'ottimizzazione del processo

La nostra azienda ha creato un database di parametri di elaborazione con oltre 200 materiali speciali. Durante l'elaborazione delle parti in lega di magnesio-alluminio da parte della fresatura CNC a 5 assi, il sistema chiamerà automaticamente il preimpostazione del piano di elaborazione a prova di fiamma, insieme a un aspirapolvere per il funzionamento di sicurezza. La tecnologia è stata applicata nella produzione di massa di scatole di batterie per nuovi veicoli energetici, con l'efficienza di elaborazione migliorata del 25% e stabilità dimensionale di ± 0,01 mm.

Come mantenere diversi materiali di fresatura CNC?

1. Lega in alluminio

La lega di alluminio è facile da ossidare e non molto difficile. Dopo l'elaborazione, la superficie dovrebbe essere cancellata con etanolo anidro. Se messo in conservazione, dovrebbe essere sigillato e proiettato contro l'umidità per evitare di contattare le sostanze acide. Utilizzare il refrigerante a base d'acqua durante la lavorazione per evitare il materiale che si attacca al coltello.

2. Acciaio senza sosta

Le archiviazioni di ferro devono essere rimosse immediatamente dopo l'elaborazione in acciaio inossidabile per evitare di graffiare la superficie.Trattamento delle passivipuò migliorare la resistenza alla corrosione. Immergiti in soluzione di acido nitrico per 20 minuti (concentrazione 10%-15%).

3.Titanium Leghe

La lega di titanio deve essere immagazzinata lontano dalla luce e rivestita con grasso antiossidazione dopo l'elaborazione. Scegli una formula neutra di pH per il fluido di taglio per prevenire l'idrogeno abbraccio.

4.Peek

La sbirciatina è facile da deformarsi dopo aver assorbito l'umidità. Deve essere essiccato in un forno 80 ℃ per 4 ore prima della lavorazione. Utilizzare il raffreddamento dell'aria durante la lavorazione per evitare la carbonizzazione del materiale.

5.nylon (PA)

Il nylon deve essere sigillato e confezionato dopo l'elaborazione e l'umidità è controllata al di sotto del 40%. Utilizzare bordi taglienti per gli utensili da taglio per ridurre le bara.

6.ABS

Gli addominali devono essere conservati a una temperatura non superiore a 50 ℃ ed evitare i raggi ultravioletti diretti. I detriti di elaborazione devono essere puliti in tempo per prevenireAdsorbimento elettrostaticoinquinamento.

7. CARBON FIBER (CFRP)

Dopo l'elaborazione delle fibre di carbonio, la polvere deve essere rimossa con un aspirapolvere e le attrezzature protettive devono essere indossate per prevenire l'irritazione della pelle. Controlla lo strumento da usura ogni 30 minuti per evitare la delaminazione delle fibre.

Perché alcuni materiali hanno prezzi più alti ma costi complessivi inferiori?

Come ingegnere senior presso JS, utilizzerò più di 20 anni di esperienza lavorativa per analizzare i motivi fondamentali per l'ottimizzazione dei costi di materiali a costi:

1. Le proprietà del materiale influiscono direttamente sulla vita del prodotto

JS ha più di 50 opzioni di materiale, alcune delle quali sono costose ma sono più resistenti all'usura, resistenti alla corrosione o resistenti alla fatica. La durata delle parti fatte con tali materiali è spesso estesa del 30%-50%, riducendo il tasso di sostituzione. In genere utilizziamo le parti di trasmissione utilizzandoleghe ad alta resistenza, che può avere una vita fino a 2,3 volte materiali normali.

2. Ci sono differenze nell'efficienza dell'elaborazione

Per riprodurre le proprietà dei materiali nella loro massima misura, la nostra azienda abbraccia in genere materiali costosi e ad alte prestazioni. Secondo i dati di produzione, quando si utilizzano materie plastiche ingegneristiche specifiche per l'elaborazione batch, il tempo di elaborazione a singolo pezzo può essere ridotto del 18%e il tasso di rottami può essere abbassato al di sotto del 2%. Questo vantaggio di efficienza è sufficiente per compensare la differenza di costo del materiale.

3. Risparmio per i gradini nascosti

La nostra azienda impiega un controllo di precisione di ± 0,005 mm e il tasso di qualificazione del prodotto può essere fino al 98% utilizzando materiali di alta qualità. Test comparativi mostrano che il tasso di rielaborazione dei materiali convenzionali nell'ambito dello stesso processo verrà aumentato al 12%e verranno aggiunti costi aggiuntivi come test e riparazioni.

4. Fattori di sviluppo insostenibili

Sebbene i nostri prodotti compositi ecologici siano più costosi per unità, sono conformi al ROHS e hanno una riciclabilità dell'85%. Queste merci aiutano i clienti a risparmiare sui costi di smaltimento dei rifiuti mentre si incontrano i livelli di certificazione ambientale del mercato necessari per le esportazioni.

Confronto dei dati pertinenti con JS Company:

Indice	Gruppo di materiali a prezzo alto	Gruppo di materiali ordinari
Vita utile media (mesi)	24	16
Tempo di elaborazione per articolo (minuti)	45	55
Tasso di qualificazione batch	98%	88%
Frequenza di manutenzione annuale	2.1	3.8

I dati comparativi si basano su 217 JS Statistiche di progetti simili nel 2023. I dati mostrano che sebbene l'uso del materiale ad alto costo aumenti l'investimento iniziale del 12%-15%, il costo del ciclo di vita può essere ridotto del 18%-22%. Questo tipo di effetto di ottimizzazione della struttura dei costi è particolarmente importante nel caso della produzione di massa. Il nostro personale fornirà ai clienti un rapporto di analisi quantitativa diSelezione del materialebasato su condizioni di lavoro specifiche.

Riepilogo

Materiali come metallo, materie plastiche e materiali compositi possono essere elaborati con fresatura CNC. I materiali metallici più comuni includono lega di alluminio, acciaio inossidabile e lega di titanio, adatti a diverse esigenze industriali. 5 Asse La tecnologia di macinazione CNC può essere applicata per elaborare parti complesse con efficienza e le piccole apparecchiature di fresatura CNC sono adatte per la precisionePiccola produzione di parti.

La tecnologia di elaborazione composita di trasporto di fresature CNC può completare una serie di processi su una macchina e migliorare l'efficienza della produzione. La selezione dei materiali dovrebbe considerare proprietà meccaniche, difficoltà di elaborazione e fattori di costo. I giusti metodi di selezione e lavorazione dei materiali possono garantire la qualità del prodotto e ridurre i costi di produzione. Con l'avanzamento della tecnologia, i tipi di materiali che possono essere elaborati dalla fresatura CNC si espandono costantemente.

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FAQ

1. Qual è il materiale generale utilizzato per la lavorazione a CNC?

I materiali metallici comuni applicati alla lavorazione a CNC includono lega di alluminio, acciaio inossidabile e lega di titanio, che sono ideali per la produzione di componenti ad alta precisione. Le materie plastiche ingegneristiche come nylon e sbirciatina possono essere generalmente utilizzate per l'isolamento o componenti luminosi. I materiali compositi in lega di rame o in fibra di carbonio possono essere selezionati per scopi speciali, tenendo conto della conducibilità e della rigidità.

2.A lega di alluminio adatto per la lavorazione a CNC?

La lega di alluminio è estremamente versatile per la lavorazione a CNC. Il materiale ha la durezza di essere in mezzo, a bassa resistenza al taglio, meno usura degli strumenti durante la lavorazione e può ottenere una precisione fino a ± 0,02 mm. I modelli standard come 6061 hanno una finitura superficiale di RA0,8 μm dopo la lavorazione.

3. Come macinare i materiali compositi?

La fresatura composita richiede strumenti di rivestimento diamantato o PCD, la velocità del mandrino è impostata su 8.000-15.000 giri/min e la velocità di avanzamento è controllata a 0,02-0,1 mm/dente. Nella lavorazione, viene impiegato un aspirapolvere per rimuovere la polvere in tempo e viene utilizzato il sistema di raffreddamento dell'aria per evitare il surriscaldamento della resina, che può effettivamente prevenire la delaminazione e i difetti di bava.

4.Quali materie plastiche sono più facili da elaborare?

ABS, pom e nylon sono più facili da elaborare. L'ABS è difficile da tagliare e difficile da deformare, quindi dovrebbe essere usato per produrre prototipi. La POM è la morbidezza più rigida e superficiale dopo l'elaborazione può essere fino a RA0,4 μm. Il nylon deve prestare attenzione contro la sua igroscopicità e deve asciugare a 80 ℃ per 4 ore prima della lavorazione.

Risorse

Fresatrice

Produzione di massa

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