Bu kapsamlı kılavuz, CNC işlemede kullanılan en yaygın 25 malzemeyi karşılaştırır ve uygulamanız için doğru olanı seçmenize yardımcı olur.
CNC işleme, hemen hemen her metal veya plastikten parça üretebilir.Bu durumda, CNC frezeleme ve tornalama yoluyla üretilen parçalar için çok çeşitli malzemeler mevcuttur.Uygulamanız için doğru olanı seçmek oldukça zor olabilir ve mevcut her malzemenin avantajlarını ve en iyi kullanımlarını anlamak çok önemli olabilir.
Bu makalede, mekanik ve termal özellikler, maliyet ve tipik (ve optimal) uygulamalar açısından en yaygın CNC malzemelerini karşılaştırıyoruz.
Doğru CNC malzemelerini nasıl seçersiniz?
CNC ile işlenecek bir parça tasarlarken doğru malzemeleri seçmek çok önemlidir.Özel parçalarınız için doğru malzemeleri seçmek için izlemenizi önerdiğimiz temel adımlar şunlardır.
Malzeme gereksinimlerini tanımlayın: Bunlar, mekanik, termal veya diğer malzeme gereksinimlerinin yanı sıra maliyet ve yüzey kalitesini içerebilir.Parçalarınızı nasıl kullanacağınızı ve ne tür bir ortamda olacaklarını düşünün.
Aday malzemeleri belirleyin: Tasarım gereksinimlerinizin tümünü (veya çoğunu) karşılayan birkaç aday malzeme belirleyin.
En uygun malzemeyi seçin: Burada genellikle iki veya daha fazla tasarım gereksinimi (örneğin, mekanik performans ve maliyet) arasında bir uzlaşma gerekir.
Bu yazıda ikinci adıma odaklanacağız.Aşağıda sunulan bilgileri kullanarak, projenizin bütçesini aşmadan uygulamanız için en uygun malzemeleri belirleyebilirsiniz.
Hub'ların CNC için malzeme seçme yönergeleri nelerdir?
Aşağıdaki tablolarda, malzeme üreticileri tarafından sağlanan veri sayfalarını inceleyerek toplanan en yaygın CNC malzemelerinin ilgili özelliklerini özetliyoruz.Metalleri ve plastiği iki farklı kategoriye ayırdık.
Metaller esas olarak yüksek mukavemet, sertlik ve termal direnç gerektiren uygulamalarda kullanılır.Plastikler, genellikle kimyasal dirençleri ve elektrik yalıtım yetenekleri için kullanılan, çok çeşitli fiziksel özelliklere sahip hafif malzemelerdir.
CNC malzemeleri karşılaştırmamızda, mekanik dayanıma (gerilme akma dayanımı olarak ifade edilir), işlenebilirliğe (işleme kolaylığı CNC fiyatlandırmasını etkiler), maliyete, sertliğe (esas olarak metaller için) ve sıcaklık direncine (esas olarak plastikler için) odaklanıyoruz.
Belirli mühendislik gereksinimlerine uyan CNC malzemelerini hızlı bir şekilde belirlemek için hızlı bir referans olarak kullanabileceğiniz bir infografik:
alüminyum nedir?Sağlam, ekonomik alaşım
Alüminyum 6061'den yapılmış bir bileşen
Alüminyum alaşımları mükemmel bir güç-ağırlık oranına, yüksek termal ve elektriksel iletkenliğe ve korozyona karşı doğal korumaya sahiptir.İşlenmeleri kolay ve toplu olarak uygun maliyetli olmaları, onları genellikle prototip ve diğer parça türleri üretmek için en ekonomik seçenek haline getiriyor.
Alüminyum alaşımları tipik olarak çeliklerden daha düşük mukavemete ve sertliğe sahipken, yüzeylerinde sert, koruyucu bir tabaka oluşturarak anodize edilebilirler.
Farklı alüminyum alaşım türlerini inceleyelim.
❖ Alüminyum 6061, iyi bir ağırlık-ağırlık oranı ve mükemmel işlenebilirlik ile en yaygın, genel kullanımlı alüminyum alaşımdır.
❖ Alüminyum 6082, 6061 ile benzer bileşim ve malzeme özelliklerine sahiptir. Avrupa'da daha yaygın olarak kullanılmaktadır (İngiliz Standartlarına uygun olduğu için).
❖ Alüminyum 7075, ağırlık azaltmanın kritik olduğu havacılık uygulamalarında en sık kullanılan alaşımdır.Mükemmel yorulma özelliklerine sahiptir ve yüksek mukavemet ve sertliğe kadar ısıl işleme tabi tutulabilir, bu da onu çeliklerle karşılaştırılabilir hale getirir.
❖ Alüminyum 5083, diğer birçok alüminyum alaşımından daha yüksek mukavemete ve deniz suyuna karşı olağanüstü dirence sahiptir.Bu, onu inşaat ve denizcilik uygulamaları için ideal hale getirir.Ayrıca kaynak yapmak için mükemmel bir seçimdir.
Malzeme özellikleri:
❖ Alüminyum alaşımlarının tipik yoğunluğu: 2,65-2,80 g/cm3
❖ Anodize edilebilir
❖ Manyetik olmayan
Paslanmaz çelik nedir?Güçlü, dayanıklı alaşım
304 Paslanmaz Çelikten yapılmış bir parça
Paslanmaz çelik alaşımları yüksek mukavemete, yüksek sünekliğe, mükemmel aşınma ve korozyon direncine sahiptir ve kolayca kaynaklanabilir, işlenebilir ve parlatılabilir.Bileşimlerine bağlı olarak, (esasen) manyetik olmayan veya manyetik olabilirler.
Platformda sunduğumuz paslanmaz çelik çeşitlerini inceleyelim.
❖ Paslanmaz çelik 304, en yaygın paslanmaz çelik alaşımıdır.Mükemmel mekanik özelliklere ve iyi işlenebilirliğe sahiptir.Çoğu çevre koşullarına ve aşındırıcı ortamlara karşı dayanıklıdır.
❖ Paslanmaz çelik 316, 304'e benzer mekanik özelliklere sahip başka bir yaygın paslanmaz çelik alaşımdır. Bununla birlikte, özellikle tuzlu çözeltilere (örneğin deniz suyu) karşı daha yüksek korozyon ve kimyasal dirence sahiptir, bu nedenle genellikle daha zorlu ortamlarla başa çıkmak için daha iyidir.
❖ Paslanmaz çelik 2205 Dubleks, en yüksek mukavemete (yaygın paslanmaz çelik alaşımlarının iki katı) ve korozyona karşı mükemmel dirence sahiptir.Petrol ve Gaz alanındaki birçok uygulamada, aşırı ortamlarda kullanılır.
❖ Paslanmaz çelik 303, mükemmel tokluğa sahiptir, ancak 304'e kıyasla daha düşük korozyon direncine sahiptir. Mükemmel işlenebilirliği nedeniyle, genellikle havacılık için somun ve cıvata üretimi gibi yüksek hacimli uygulamalarda kullanılır.
❖ Paslanmaz çelik 17-4 (SAE kalite 630), 304 ile karşılaştırılabilir mekanik özelliklere sahiptir. Çok yüksek derecede çökeltme sertleştirilebilir (takım çelikleriyle karşılaştırılabilir) ve mükemmel kimyasal dirence sahiptir, bu da onu çok yüksek performanslı uygulamalar için uygun hale getirir, rüzgar türbinleri için kanat imalatı gibi.
Malzeme özellikleri:
❖ Tipik yoğunluk: 7,7-8,0 g/cm3
❖ Manyetik olmayan paslanmaz çelik alaşımlar: 304, 316, 303
❖ Manyetik paslanmaz çelik alaşımlar: 2205 Dubleks, 17-4
Yumuşak çelik nedir?genel amaçlı alaşım
Mild Steel 1018'den yapılmış bir parça
yumuşak çeliklerdüşük karbonlu çelikler olarak da bilinirler ve iyi mekanik özelliklere, yüksek işlenebilirliğe ve iyi kaynaklanabilirliğe sahiptirler.Nispeten düşük maliyetli olduklarından, üreticiler bunları aparatlar ve fikstürler gibi birçok genel amaçlı uygulamada kullanır.Yumuşak çelikler korozyona ve kimyasal hasara karşı hassastır.
Platformda bulunan yumuşak çelik türlerini inceleyelim.
❖ Yumuşak çelik 1018, iyi işlenebilirlik ve kaynaklanabilirlik ile mükemmel tokluk, mukavemet ve sertliğe sahip genel kullanımlı bir alaşımdır.En yaygın kullanılan yumuşak çelik alaşımıdır.
❖ Yumuşak çelik 1045, iyi kaynaklanabilirlik, iyi işlenebilirlik ve yüksek mukavemet ve darbe direncine sahip orta karbonlu bir çeliktir.
❖ Yumuşak çelik A36, iyi kaynaklanabilirliğe sahip yaygın bir yapısal çeliktir.Çeşitli endüstriyel ve inşaat uygulamaları için uygundur.
Malzeme özellikleri:
❖ Tipik yoğunluk: 7,8-7,9 g/cm3
❖ Manyetik
Alaşımlı çelik nedir?Daha sert, aşınmaya dayanıklı alaşım
Alaşımlı çelikten yapılmış bir parça
Alaşımlı çelikler, karbona ek olarak diğer alaşım elementlerini içerir ve bu da gelişmiş sertlik, tokluk, yorulma ve aşınma direnci sağlar.Yumuşak çeliklere benzer şekilde, alaşımlı çelikler korozyona ve kimyasallardan kaynaklanan saldırılara karşı hassastır.
❖ Alaşımlı çelik 4140, iyi mukavemet ve tokluk ile birlikte iyi genel mekanik özelliklere sahiptir.Bu alaşım birçok endüstriyel uygulama için uygundur ancak kaynak için önerilmez.
❖ Alaşımlı çelik 4340, iyi tokluğunu, aşınma direncini ve yorulma mukavemetini korurken, yüksek mukavemet ve sertlik seviyelerine kadar ısıl işleme tabi tutulabilir.Bu alaşım kaynaklanabilir.
Malzeme özellikleri:
❖ Tipik yoğunluk: 7,8-7,9 g/cm3
❖ Manyetik
Takım çeliği nedir?Son derece sağlam ve dirençli alaşım
Takım çeliğinden işlenmiş bir parça
takım çeliklerimaruz kaldıkları sürece son derece yüksek sertlik, sertlik, aşınma ve termal dirence sahip metal alaşımlardır.ısı tedavisi.Kalıplar, damgalar ve kalıplar gibi imalat araçları (dolayısıyla adı) oluşturmak için kullanılırlar.
Hub'larda sunduğumuz takım çeliklerini inceleyelim.
❖ Takım çeliği D2, sertliğini 425°C sıcaklığa kadar koruyan, aşınmaya dayanıklı bir alaşımdır.Genellikle kesme aletleri ve kalıpları üretmek için kullanılır.
❖ Takım çeliği A2, iyi tokluğa ve yüksek sıcaklıklarda mükemmel boyutsal stabiliteye sahip, havada sertleştirilmiş genel amaçlı bir takım çeliğidir.Enjeksiyon kalıplama kalıpları üretmek için yaygın olarak kullanılır.
❖ Takım çeliği O1, 65 HRC yüksek sertliğe sahip, yağda sertleştirilmiş bir alaşımdır.Genellikle bıçaklar ve kesici aletler için kullanılır.
Malzeme özellikleri:
❖ Tipik yoğunluk: 7,8 g/cm3
❖ Tipik sertlik: 45-65 HRC
pirinç nedir?İletken ve kozmetik alaşım
Bir Pirinç C36000 parçası
Pirinçiyi işlenebilirliğe ve mükemmel elektrik iletkenliğine sahip metal bir alaşımdır, bu da onu düşük sürtünme gerektiren uygulamalar için ideal kılar.Genellikle mimari amaçlarla (altın detaylandırma) kullanılan kozmetik pirinç parçalar bulacaksınız.
İşte Hub'larda sunduğumuz pirinç.
❖ Pirinç C36000, yüksek çekme mukavemetine ve doğal korozyon direncine sahip bir malzemedir.En kolay işlenebilir malzemelerden biridir, bu nedenle genellikle yüksek hacimli uygulamalar için kullanılır.
Malzeme özellikleri:
❖ Tipik yoğunluk: 8,4-8,7 g/cm3
❖ Manyetik olmayan
ABS nedir?prototip termoplastik
ABS'den yapılmış bir parça
ABSiyi mekanik özellikler, mükemmel darbe dayanımı, yüksek ısı direnci ve iyi işlenebilirlik sunan en yaygın termoplastik malzemelerden biridir.
ABS düşük yoğunluğa sahiptir, bu da onu hafif uygulamalar için ideal kılar.CNC ile işlenmiş ABS parçaları, enjeksiyon kalıplama ile seri üretimden önce genellikle prototip olarak kullanılır.
Malzeme özellikleri:
❖ Tipik yoğunluk: 1,00-1,05 g/cm3
naylon nedir?mühendislik termoplastik
Naylondan yapılmış bir parça
Naylon(aka poliamid (PA)) mükemmel mekanik özellikleri, iyi darbe dayanımı ve yüksek kimyasal ve aşınma direnci nedeniyle mühendislik uygulamalarında sıklıkla kullanılan bir termoplastiktir.Su ve nem emmeye karşı hassastır.
Naylon 6 ve naylon 66, CNC işlemede en yaygın olarak kullanılan kalitelerdir.
Malzeme özellikleri:
❖ Tipik yoğunluk: 1,14 g/cm3
polikarbonat nedir?Darbe dayanımına sahip termoplastik
Polikarbonattan üretilmiş bir parça
Polikarbonat, yüksek tokluğa, iyi işlenebilirliğe ve mükemmel darbe dayanımına (ABS'den daha iyi) sahip bir termoplastiktir.Genellikle şeffaftır, ancak çeşitli renklere boyanabilir.Bu faktörler, akışkan cihazlar veya otomotiv camları dahil olmak üzere çok çeşitli uygulamalar için ideal hale getirir.
Malzeme özellikleri:
❖ Tipik yoğunluk: 1,20-1,22 g/cm3
POM (Delrin) nedir?En işlenebilir CNC plastiği
POM'dan (Delrin) yapılmış bir parça
POM, yaygın olarak Delrin ticari adıyla bilinir ve plastikler arasında en yüksek işlenebilirliğe sahip bir mühendislik termoplastiktir.
POM (Delrin), yüksek hassasiyet, yüksek sertlik, düşük sürtünme, yüksek sıcaklıklarda mükemmel boyutsal kararlılık ve çok düşük su emilimi gerektiren plastik parçaları CNC ile işlerken genellikle en iyi seçimdir.
Malzeme özellikleri:
❖ Tipik yoğunluk: 1,40-1,42 g/cm3
PTFE (Teflon) Nedir?Aşırı sıcaklık termoplastik
PTFE'den yapılmış bir parça
PTFEYaygın olarak Teflon olarak bilinen, mükemmel kimyasal ve termal dirence ve bilinen herhangi bir katının en düşük sürtünme katsayısına sahip bir mühendislik termoplastiktir.200 santigrat derecenin üzerindeki çalışma sıcaklıklarına dayanabilen ve olağanüstü bir elektrik yalıtkanı olan birkaç plastikten biridir.Aynı zamanda saf mekanik özelliklere sahiptir ve genellikle bir montajda astar veya ek parça olarak kullanılır.
Malzeme özellikleri:
❖ Tipik yoğunluk: 2,2 g/cm3
HDPE nedir?Dış mekan ve boru tesisatı termoplastik
HDPE'den yapılmış bir parça
Yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE)yüksek mukavemet-ağırlık oranı, yüksek darbe mukavemeti ve iyi hava direncine sahip bir termoplastiktir.HDPE hafiftir ve dış mekan kullanımı ve boru tesisatı için uygundur.ABS gibi, genellikle Enjeksiyon Kalıplamadan önce prototip oluşturmak için kullanılır.
Malzeme özellikleri:
❖ Tipik yoğunluk: 0,93-0,97 g/cm3
PEEK nedir?Metalin yerini alacak plastik
PEEK'ten üretilmiş bir parça
DİKİZLEMEKmükemmel mekanik özelliklere, çok geniş bir sıcaklık aralığında termal kararlılığa ve çoğu kimyasal maddeye karşı mükemmel dirence sahip yüksek performanslı bir mühendislik termoplastiğidir.
PEEK, yüksek mukavemet-ağırlık oranı nedeniyle genellikle metal parçaların yerini almak için kullanılır.PEEK'i biyomedikal uygulamalar için de uygun hale getiren tıbbi sınıflar da mevcuttur.
Malzeme özellikleri:
❖ Tipik yoğunluk: 1,32 g/cm3
Sıkça Sorulan Sorular
❖ Metallerle CNC işlemenin avantajları nelerdir?
Metaller, yüksek mukavemet, sertlik ve/veya aşırı sıcaklıklara karşı güvenilir direnç gerektiren imalat uygulamaları için idealdir.
Makalenin kaynağı:https://www.hubs.com/knowledge-hub/?topic=CNC+machining
Gönderim zamanı: Mayıs-10-2023