Các vật liệu phổ biến cho gia công CNC
Gia công cơ khí chính xác có thể sản xuất các bộ phận từ hầu hết mọi loại kim loại hoặc nhựa. Trong trường hợp này, có rất nhiều loại vật liệu có sẵn cho các bộ phận được sản xuất thông qua gia công phay CNC và tiện CNC. Việc lựa chọn đúng loại cho ứng dụng của bạn có thể khá khó khăn và việc hiểu được những ưu điểm và cách sử dụng tốt nhất của từng loại vật liệu có thể rất quan trọng.
Làm thế nào để chọn đúng vật liệu CNC?
Khi bạn thiết kế một bộ phận để gia công CNC, việc lựa chọn vật liệu phù hợp là điều cần thiết. Sau đây là các bước cơ bản mà chúng tôi khuyên bạn nên làm theo để lựa chọn vật liệu phù hợp cho các bộ phận tùy chỉnh của bạn.
- Xác định các yêu cầu về vật liệu: Có thể bao gồm các yêu cầu về vật liệu cơ học, nhiệt hoặc các yêu cầu khác, cũng như chi phí và bề mặt hoàn thiện. Hãy cân nhắc cách bạn sẽ sử dụng các bộ phận của mình và loại môi trường mà chúng sẽ ở.
- Xác định vật liệu ứng viên: Xác định một số vật liệu ứng viên đáp ứng tất cả (hoặc hầu hết) các yêu cầu thiết kế của bạn.
- Chọn vật liệu phù hợp nhất: Thông thường cần phải có sự thỏa hiệp giữa hai hoặc nhiều yêu cầu thiết kế (ví dụ: hiệu suất cơ học và chi phí).
.jpg)
Nhôm là gì? Hợp kim bền chắc, tiết kiệm
Hợp kim nhôm có tỷ lệ sức bền trên trọng lượng tuyệt vời, độ dẫn nhiệt và dẫn điện cao và khả năng bảo vệ tự nhiên chống ăn mòn. Chúng dễ gia công và tiết kiệm chi phí khi sản xuất số lượng lớn, thường khiến chúng trở thành lựa chọn kinh tế nhất để sản xuất nguyên mẫu và các loại bộ phận khác.
Mặc dù hợp kim nhôm thường có độ bền và độ cứng thấp hơn thép, nhưng chúng có thể được anot hóa, tạo ra một lớp bảo vệ cứng trên bề mặt.
Chúng ta hãy phân tích các loại hợp kim nhôm khác nhau.
- Nhôm 6061 là hợp kim nhôm thông dụng nhất, có tỷ lệ độ bền trên trọng lượng tốt và khả năng gia công tuyệt vời.
- Nhôm 6082 có thành phần và tính chất vật liệu tương tự như nhôm 6061. Nhôm 6082 được sử dụng phổ biến hơn ở Châu Âu
- Nhôm 7075 là hợp kim được sử dụng phổ biến nhất trong các ứng dụng hàng không vũ trụ, nơi mà việc giảm trọng lượng là rất quan trọng. Nó có đặc tính chống mỏi tuyệt vời và có thể được xử lý nhiệt để đạt được độ bền và độ cứng cao, khiến nó có thể so sánh với thép.
- Nhôm 5083 có độ bền cao hơn hầu hết các hợp kim nhôm khác và khả năng chống nước biển đặc biệt. Điều này làm cho nó trở nên tối ưu cho các ứng dụng xây dựng và hàng hải. Nó cũng là một lựa chọn tuyệt vời cho hàn.
Đặc điểm vật liệu:
- Mật độ điển hình của hợp kim nhôm: 2,65-2,80 g/cm3
- Có thể được anot hóa
- Không từ tính
Thép không gỉ là gì? Hợp kim bền chắc
Hợp kim thép không gỉ có độ bền cao, độ dẻo cao, khả năng chống mài mòn và ăn mòn tuyệt vời và có thể dễ dàng hàn, gia công và đánh bóng. Tùy thuộc vào thành phần của chúng, chúng có thể (về cơ bản) không từ tính hoặc từ tính.
Chúng ta hãy cùng tìm hiểu các loại thép không gỉ mà chúng tôi cung cấp trên nền tảng này.
- Thép không gỉ 304 là hợp kim thép không gỉ phổ biến nhất. Nó có tính chất cơ học tuyệt vời và khả năng gia công tốt. Nó chống lại hầu hết các điều kiện môi trường và phương tiện ăn mòn.
- Thép không gỉ 316 là một hợp kim thép không gỉ phổ biến khác có tính chất cơ học tương tự như 304. Tuy nhiên, nó có khả năng chống ăn mòn và chống hóa chất cao hơn, đặc biệt là đối với dung dịch muối (ví dụ như nước biển), vì vậy thường phù hợp hơn để sử dụng trong những môi trường khắc nghiệt hơn.
- Thép không gỉ 2205 Duplex có độ bền cao nhất (gấp đôi so với hợp kim thép không gỉ thông thường) và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời. Nó được sử dụng trong môi trường khắc nghiệt, với nhiều ứng dụng trong Dầu khí.
- Thép không gỉ 303 có độ bền tuyệt vời, nhưng khả năng chống ăn mòn thấp hơn so với thép 304. Do khả năng gia công tuyệt vời nên thép này thường được sử dụng trong các ứng dụng khối lượng lớn, chẳng hạn như sản xuất đai ốc và bu lông cho ngành hàng không vũ trụ.
- Thép không gỉ 17-4 (cấp SAE 630) có các tính chất cơ học tương đương với thép 304. Nó có thể được làm cứng bằng phương pháp kết tủa ở mức độ rất cao (tương đương với thép dụng cụ) và có khả năng chống hóa chất tuyệt vời, khiến nó phù hợp cho các ứng dụng hiệu suất rất cao, chẳng hạn như sản xuất cánh cho tua-bin gió.
Đặc điểm vật liệu:
- Mật độ điển hình: 7,7-8,0 g/cm3
- Hợp kim thép không gỉ không từ tính: 304, 316, 303
- Hợp kim thép không gỉ từ tính: 2205 Duplex, 17-4
Thép mềm là gì? Hợp kim mục đích chung
Thép mềm còn được gọi là thép cacbon thấp và có tính chất cơ học tốt, khả năng gia công tuyệt vời và khả năng hàn tốt. Vì chúng có giá thành tương đối thấp nên các nhà sản xuất sử dụng chúng cho nhiều ứng dụng mục đích chung, như đồ gá và đồ gá. Thép mềm dễ bị ăn mòn và hư hỏng do hóa chất.
Chúng ta hãy cùng phân tích các loại thép mềm có trên nền tảng này.
- Thép mềm 1018 là hợp kim sử dụng chung có khả năng gia công và hàn tốt, độ bền, độ cứng và độ dẻo dai tuyệt vời. Đây là hợp kim thép mềm được sử dụng phổ biến nhất.
- Thép mềm 1045 là loại thép có hàm lượng cacbon trung bình, có khả năng hàn tốt, khả năng gia công tốt, độ bền và khả năng chống va đập cao.
- Thép mềm A36 là loại thép kết cấu thông dụng có khả năng hàn tốt. Thích hợp cho nhiều ứng dụng công nghiệp và xây dựng.
Đặc điểm vật liệu:
- Mật độ điển hình: 7,8-7,9 g/cm3
- Từ tính
Thép hợp kim là gì? Hợp kim cứng hơn, chống mài mòn
Thép hợp kim chứa các nguyên tố hợp kim khác ngoài carbon, dẫn đến độ cứng, độ dẻo dai, độ mỏi và khả năng chống mài mòn được cải thiện. Tương tự như thép mềm, thép hợp kim dễ bị ăn mòn và tấn công từ hóa chất
- Thép hợp kim 4140 có tính chất cơ học tổng thể tốt, có độ bền và độ dẻo dai tốt. Hợp kim này phù hợp với nhiều ứng dụng công nghiệp nhưng không được khuyến khích để hàn.
- Thép hợp kim 4340 có thể được xử lý nhiệt đến độ bền và độ cứng cao, đồng thời vẫn duy trì được độ dẻo dai, khả năng chống mài mòn và độ bền mỏi tốt. Hợp kim này có thể hàn được.
Đặc điểm vật liệu:
- Mật độ điển hình: 7,8-7,9 g/cm3
- Từ tính
Đồng thau là gì? Hợp kim dẫn điện và mỹ phẩm
Đồng thau là hợp kim kim loại có khả năng gia công tốt và độ dẫn điện tuyệt vời, lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi ma sát thấp. Bạn thường thấy các bộ phận đồng thau thẩm mỹ được sử dụng cho mục đích kiến trúc (chi tiết vàng(.
Đồng thau C36000 là vật liệu có độ bền kéo cao và khả năng chống ăn mòn tự nhiên. Đây là một trong những vật liệu dễ gia công nhất, vì vậy thường được sử dụng cho các ứng dụng khối lượng lớn.
Đặc điểm vật liệu:
- Mật độ điển hình: 8,4-8,7 g/cm3
- Không từ tính
ABS là gì? Nhựa nhiệt dẻo nguyên mẫu
ABS là một trong những vật liệu nhiệt dẻo phổ biến nhất có đặc tính cơ học tốt, khả năng chịu va đập tuyệt vời, khả năng chịu nhiệt cao và khả năng gia công tốt.
ABS có mật độ thấp, lý tưởng cho các ứng dụng nhẹ. Các bộ phận ABS gia công bằng máy CNC thường được sử dụng làm nguyên mẫu trước khi sản xuất hàng loạt bằng phương pháp đúc phun.
Đặc điểm vật liệu:
- Mật độ điển hình: 1,00-1,05 g/cm3
Nylon là gì? Nhựa nhiệt dẻo kỹ thuật
Nylon (hay còn gọi là polyamide (PA)) là một loại nhựa nhiệt dẻo thường được sử dụng cho các ứng dụng kỹ thuật, do có đặc tính cơ học tuyệt vời, khả năng chịu va đập tốt và khả năng chống hóa chất và mài mòn cao. Nó dễ bị thấm nước và độ ẩm.
Nylon 6 và nylon 66 là những loại sợi được sử dụng phổ biến nhất trong gia công CNC.
Đặc điểm vật liệu:
- Mật độ điển hình: 1,14 g/cm3
Lời kết
Kim loại chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi độ bền, độ cứng và khả năng chịu nhiệt cao. Nhựa là vật liệu nhẹ có nhiều tính chất vật lý, thường được sử dụng vì khả năng chống hóa chất và cách điện.
Trong quá trình so sánh các vật liệu CNC, chúng tôi tập trung vào độ bền cơ học (thể hiện bằng độ bền kéo), khả năng gia công (mức độ dễ gia công ảnh hưởng đến giá CNC), chi phí, độ cứng (chủ yếu đối với kim loại) và khả năng chịu nhiệt (chủ yếu đối với nhựa).
Xem thêm: