So wählen Sie die richtigen Materialien für Ihre kundenspezifischen CNC-bearbeiteten Teile aus

Vielseitigkeit ist einer der Hauptvorteile der CNC-Bearbeitung. Denn Präzisions-CNC-Fräsen und -Drehen kann aus einer Vielzahl von Rohstoffen erfolgreich fertige Produkte erzeugen. Dies bietet Konstrukteuren zahlreiche Möglichkeiten zur Entwicklung von Prototypen und Handelsware.

Der Großteil der CNC Dreh- und Frästeile besteht aus Metall. Aufgrund seiner Festigkeit und Steifigkeit kann Metall dem schnellen Materialabtrag standhalten, der durch moderne Instrumente hervorgerufen wird. Beginnen wir mit der Erkundung der beliebtesten Metalle, die für die CNC-Bearbeitung verwendet werden.

Überlegungen zum CNC-Bearbeitungsmaterial

Feuchtigkeit

Einige Metalle sind von Natur aus korrosionsbeständig, während andere lackiert, plattiert oder eloxiert werden müssen.

Stärke

Bedenken von Produktingenieuren:

Zugfestigkeit: Wie gut hält das Material einer Zugkraft stand?

• Druck oder Belastung: Wie gut hält das Material einer Dauerbelastung stand?

• Zähigkeit: Wie zäh ist das Material?

• Elastizität: Wie schnell nimmt das Material wieder seine ursprüngliche Form an?

Alle Materialien haben unterschiedliche Festigkeiten, daher ist es wichtig, Ihre Toleranzgrenzen zu kennen und ein Material mit einem hohen Sicherheitsfaktor zu wählen.

Hitze

Erwärmte Materialien dehnen sich aus und ziehen sich zusammen. Wenn Ihr Teil mehrere Heiz- und Kühlzyklen durchläuft, könnte dies Auswirkungen darauf haben. Vor dem Schmelzen werden erhitzte Teile weicher und flexibler. Um den Ausfall entscheidender Teile zu verhindern, verwenden Sie immer ein thermisch stabiles Material, das deutlich über den vorgesehenen Arbeitstemperaturen liegt.

Korrosionsschutz

Korrosion ist nicht nur Wassereinwirkung. Jede externe Chemikalie kann zum Versagen des Teils führen. Öle, Reagenzien, Säuren, Salze, Alkohole, Reinigungsmittel usw. Prüfen Sie die chemische Beständigkeit Ihres Metalls.

Bearbeitbarkeit

Bestimmte Metalle und Kohlefasern sind schwer zu bearbeiten. Extrem zähe Materialien beschädigen Schneidwerkzeuge schnell. Andere müssen Schnittgeschwindigkeit und Vorschübe verwalten. Manche Materialien lassen sich schneller verarbeiten. Die Verwendung eines schnell zerspanbaren Metalls für längere Produktionsläufe kann Zeit und Kosten sparen

Alle Rohstoffe haben Kosten. Wählen Sie das funktionellste und erschwinglichste Material. Dies sichert die Langlebigkeit des fertigen Teils.

Metalle, die bei DS häufig für die CNC-Bearbeitung verwendet werden

In diesem Abschnitt lernen Sie die verschiedenen Metalle kennen, die üblicherweise in der CNC-Bearbeitung verwendet werden. Diese Materialien sind unten aufgeführt.

Die Aluminiumbearbeitung ist ein sehr vielseitiger Prozess und kann für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden. Es wird in der Lebensmittelverpackungs-, Baustoff-, Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Verteidigungs- und Geräteindustrie sowie in der Herstellung von Konsumgütern wie Möbeln und Küchengeräten und sogar Spielzeug verwendet.

Aluminium 7075-T5

Aluminium 7075-T5 wird zur Wärmebehandlung von Aluminiumlegierungen verwendet. Es ist korrosionsbeständig, robust und leicht. Es ist elektrisch, thermisch und schlagfest. Aluminium 7075-T5 ist chemisch beständig gegen Chlorgas oder Salzwasser und gegen Witterungseinflüsse. Zu den Anwendungen gehören Schiffspropellerwellen, Getriebe und Propellerwellengehäuse, Automobilantriebswellen/-achsen oder Lenkungskomponenten/Vorderradaufhängungen, Baumaterialien für Brücken und Gebäude, Bergbauausrüstung wie Bohrer und Pumpen, Sportartikel wie Tennisschläger und Golfschläger, medizinische Geräte Instrumente (wie Endoskope), kundenspezifische Fertigungsindustrien (wie Möbel) usw.

Aluminium 6063-T6

Aluminium 6063-T6 ist eine Wärmebehandlungslegierung, die zur Herstellung von Aluminiumlegierungen verwendet wird. Es hat eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, hohe Härte und geringe Dichte. Das Material ist in Form von Stangen oder Blechen erhältlich und kann weiter zu Barren gegossen werden

Aluminium 6061-T6

Aluminium 6061-T6 ist eine hochfeste, leichte und korrosionsbeständige Aluminiumlegierung mit ausgezeichneter Bearbeitbarkeit. Es hat eine gute Schweißbarkeit, Formbarkeit und Schweißdurchdringung. Dieses Material eignet sich für den Einsatz in industriellen Anwendungen wie Maschinen, Flugzeugteilen und Elektrogeräten.

Messing

Messing ist eine Metalllegierung aus Kupfer und Zink, deren Anteile durch Schmelzpunkt und Säuregrad bestimmt werden. Messing CNC-Bearbeitung fräst Metall mit einer computergesteuerten Maschine. Rotierende Bohrer, Maschinen oder Sägen schneiden Metall. Es ist eine beliebte Metallbearbeitungstechnik. Messing ist weich und lässt sich leicht zu dünnen Blechen verarbeiten. Es wird für Schmuck, Architektur und Brücken verwendet.

Messing C260

Die Brass C260 ist eine drehbar montierte Hochleistungsmaschine mit dreiachsigen Bewegungsfunktionen. Es arbeitet mit Geschwindigkeiten von bis zu 6000 U/min und hat eine Genauigkeit von 0,001 mm pro Achse. Die Maschine kann sowohl für Arbeiten mit kleinem als auch mit großem Durchmesser mit einer Arbeitsraumkapazität von 800 x 400 mm verwendet werden und kann je nach Umfang der auszuführenden Arbeit mit verschiedenen Werkzeugen ausgestattet werden.

Diese Sorte wird aufgrund ihrer Verwendung in Munitionspatronen manchmal als Patronenmessing bezeichnet. Weitere gängige Anwendungen sind Nieten, Scharniere und Kühlerkerne.

Messing C360

Die Brass C360 ist eine weitere Hochleistungs-Rotationsmaschine mit dreiachsigen Bewegungsfunktionen. Es arbeitet mit Geschwindigkeiten von bis zu 6000 U/min und hat eine Genauigkeit von 0,001 mm pro Achse. Die Maschine kann sowohl für Arbeiten mit kleinem als auch mit großem Durchmesser mit einer Arbeitsraumkapazität von 800 x 400 mm verwendet werden.

Kupfer C101

Kupfer C101 ist eine Art Kupferlegierung, bei der die chemische Zusammensetzung von Kupfer geändert wurde, um ein oder mehrere zusätzliche Elemente einzuschließen. Die gebräuchlichsten Zusatzstoffe sind Zinn und Zink, aber es können auch andere hinzugefügt werden. Kupfer C101 wird in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet, einschließlich elektrischer Leitungen, Sanitärinstallationen und Wärmetauschern.

Kupfer C101 ist ein flüssiges Metall mit hoher Korrosionsbeständigkeit und ausgezeichneter elektrischer Leitfähigkeit. Es hat gute mechanische Eigenschaften und ist leicht zu verarbeiten. Kupfer C101 kann in verschiedenen Bereichen wie Elektronik, Elektromotoren, Magnetmotoren, Beleuchtungsgeräten und anderen Bereichen eingesetzt werden.

Stahl

Stahl ist ein Werkzeugstahl mit hohem Kohlenstoffgehalt, der eine gute Verschleißfestigkeit bietet. Es wird für Schneidwerkzeuge, Bohrer und andere Gegenstände verwendet, die eine hohe Festigkeit, gute Zähigkeit und hervorragende Verschleißfestigkeit erfordern. Die Kornstruktur dieses Materials ähnelt der vieler Stähle. Dies bedeutet, dass es mit Schneidwerkzeugen bearbeitet werden kann, die eine ähnliche Oberfläche haben. Es hat auch gute Bearbeitbarkeitseigenschaften, was bedeutet, dass es nicht so leicht wärmebehandelt werden kann wie andere Stähle.

Stahl 1008 ist in warmer und kaltgewalzter Blechform erhältlich. Die warme Form wird vor der Bearbeitung geglüht, während das kaltgewalzte Blech ungeglüht ist. Dies wirkt sich auf die Oberflächenbeschaffenheit des Stahls aus und darauf, wie gut er eine Kante halten wird, wenn er mit einem Honwerkzeug oder einem Schleifstein bearbeitet wird.

Stahl 1018 ist ein niedriglegierter Stahl mit guter Verschleißfestigkeit und Ermüdungslebensdauer. Es hat eine gute Korrosionsbeständigkeit und scharfe Schneideigenschaften.

Stahl 1020 ist ein hochfester niedriglegierter Stahl mit guter Korrosionsbeständigkeit und hervorragenden Warmumformeigenschaften. Es kann leicht mit Handwerkzeugen bearbeitet und auch zu hochfesten niedriglegierten Stählen oder Edelstählen oder Kohlenstoffstählen weiterverarbeitet werden.

Stahl 1045 ist ein niedriglegierter Stahl mittlerer bis hoher Festigkeit mit guten Warmumformeigenschaften und guter Korrosionsbeständigkeit. Es hat eine ausgezeichnete Zähigkeit bei Raumtemperatur und kann leicht mit Handwerkzeugen bearbeitet werden, aber wenn es heiß wird, wird es spröde.

Stahl 430F

Der 430F-Stahl ist ein Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt, der eine hervorragende Festigkeit und Verschleißfestigkeit bietet. Es hat eine gute Bearbeitbarkeit, Schweißbarkeit und Korrosionsbeständigkeit. Der 430F-Stahl kann für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet werden, darunter: Werkzeuge, Schneidwerkzeuge, Messer, Bohrer, Zahnräder und Matrizen.

Stahl 4130

4130 ist eine Legierung aus Chrom (50 %) und Molybdän (20 %). Es wird in hochfesten niedriglegierten Stählen mit hoher Zugfestigkeit, geringer Dehnung und ausgezeichneter Zähigkeit verwendet.

Stahl 4140

4140 ist eine Legierung aus Nickel (35 %), Chrom (17 %), Mangan (10 %) und Nickel (10 %). Es hat eine gute Bearbeitbarkeit, Schweißbarkeit und Korrosionsbeständigkeit. Die Eigenschaften dieser Legierung machen sie für den Einsatz in Maschinenteilen wie Wellen und Zahnrädern mit höheren Belastungen geeignet.

Stahl 40CrMo

40CrMo ist eine Legierung aus Chrom (40 %), Kohlenstoff (10 %) und Molybdän (10 %). Dieses Material hat hervorragende mechanische Eigenschaften aufgrund seiner Kombination aus hoher Härte, Verschleißfestigkeit und Zähigkeit zusammen mit einer hohen Zugfestigkeit, was es ideal für Zahnräder macht.

42CrMo ist auch eine Art hochfestes Material. Dieses Produkt wird hauptsächlich beim Bau von Hochgeschwindigkeitszügen, Flugzeugen, Automobilen und anderen Industrien sowie bei der Herstellung verschiedener Präzisionsteile verwendet.

Stahl 12L14 ist eine niedriglegierte Stahlsorte, die Mangan, Silizium und Molybdän enthält. Es wird häufig für die Herstellung von Druckgussformen und für andere Zwecke verwendet. Die physikalischen Eigenschaften variieren je nach chemischer Zusammensetzung.

Stahl 12L15 ist eine niedriglegierte Stahlsorte, die Chrom und Molybdän enthält. Es wird häufig für Druckguss und andere Anwendungen verwendet, die eine hohe Festigkeit und Zähigkeit bei erhöhten Temperaturen erfordern. Die physikalischen Eigenschaften variieren je nach chemischer Zusammensetzung.

Edelstahl 304

Edelstahl 304 ist einer der vielseitigsten und am weitesten verbreiteten Edelstähle. Es hat eine gute Korrosionsbeständigkeit gegenüber vielen Medien, einschließlich Süß- und Salzwasser, den meisten Industriechemikalien und Lebensmittelprodukten. Er hat gute mechanische Eigenschaften, ist aber nicht so stark wie einige andere Edelstahlsorten.

Edelstahl 304L ist eine kohlenstoffarme Version von Edelstahl 304 mit einem geringeren Kohlenstoffgehalt als normale Güte 304. Dadurch ist er einfacher herzustellen, zu schweißen und zu polieren als normale Güte 304, ohne dass Festigkeit oder Korrosionsbeständigkeit verloren gehen. Es kann auch in Anwendungen eingesetzt werden, bei denen hohe Temperaturen erwartet werden, wie Auspuffkrümmerschrauben, Turboladerschrauben und Turbinenschaufelstifte.

Edelstahl 304F ist ein austenitischer Chrom-Nickel-Edelstahl, der die Korrosionsbeständigkeit von austenitischen Chrom-Nickel-Legierungen mit der Festigkeit von ferritischen Legierungen auf Eisenbasis kombiniert. Dies macht es sehr attraktiv für Anwendungen, bei denen eine hohe Festigkeit bei erhöhten Temperaturen erforderlich ist, wie z. B. Ofenteile, Wärmetauscherrohre, Dampfgeneratorrohre und Kernreaktor-Druckbehälter.

Edelstahl 316

Edelstahl 316 ist eine austenitische, korrosionsbeständige Legierung mit Chrom als Hauptbestandteil. Es hat eine hervorragende Kombination aus Formbarkeit, Festigkeit und Zähigkeit. Die Bezeichnung 15-5-3 weist auf eine Zusammensetzung aus 15 % Chrom, 5 % Molybdän und 3 % Nickel hin. Dieses Material hat eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion in Chloridlösungen. Es wird auch in rauen Umgebungen eingesetzt, in denen hohe Festigkeit gepaart mit guter Korrosionsbeständigkeit erforderlich sind.

Edelstahl 316L

Edelstahl 316L ähnelt Edelstahl 316, enthält jedoch einen geringen Kohlenstoffgehalt (0,030 %). Edelstahl 316L wird verwendet, wenn Schweißbarkeit ohne Einbußen bei Korrosionsbeständigkeit oder Festigkeit erforderlich ist.

Edelstahl 316F

Edelstahl 316F ähnelt Edelstahl 316, enthält jedoch 1 % Molybdän anstelle von 5 %. Es hat eine bessere Beständigkeit gegen Lochfraß als Edelstahl 316 und kann bei erhöhten Temperaturen bis zu 1800 Grad Fahrenheit (980 Grad Celsius) verwendet werden.

Edelstahl 303

Edelstahl 303 ist eine Art 18-8-Edelstahl. Es ist aufgrund seiner hohen Korrosionsbeständigkeit, hervorragenden Formbarkeit und hervorragenden mechanischen Eigenschaften eine der beliebtesten Edelstahlsorten.

Edelstahl 303 hat eine hohe Zugfestigkeit, gute Zähigkeit und eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Chlorid-Spannungskorrosionsrisse. Die Legierung hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit und eine niedrige Wärmeformbeständigkeit. Das Material ist auch sehr beständig gegen atmosphärische Korrosion, insbesondere in Meeresatmosphäre. Die Korrosionsbeständigkeit kann durch Zugabe von Molybdän und Stickstoff verbessert werden.

Edelstahl 303 reagiert nicht mit Lebensmitteln oder Getränken jeglicher Art.

Edelstahl PH17-4

Edelstahl PH17-4 ist ein Chrom-Molybdän-Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt und einer Mindeststreckgrenze von 110.000 psi und einer Zugfestigkeit von 140.000 psi. Es wird in der Flugzeugindustrie für viele strukturelle Anwendungen verwendet, bei denen hohe Festigkeit, gute Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperatureigenschaften erforderlich sind. Die Legierung ist auch als P-1, P-11 oder 18/8 Edelstahl bekannt.

Superlegierung

Super Alloy ist eine überlegene Legierung. Dieses hochwertige Metall wird bei der Herstellung von medizinischen Geräten, Flugzeugen und Automobilen verwendet. Das Material wird auch „Super Titanium“ genannt.

Die Eigenschaften von Super Alloy machen es in vielen Branchen beliebt, einschließlich solcher, die starke, leichte Materialien erfordern.

Die Hauptbestandteile von Super Alloy sind Titan, Zirkonium und Hafnium. Diese Elemente werden mit Eisen, Aluminium und Vanadium kombiniert, um ein Metall mit hohem Schmelzpunkt und hoher Zugfestigkeit zu schaffen.

Super Alloy ist in vielen verschiedenen Arten von Produkten enthalten, darunter:

Flugzeugmotoren

Space Shuttles

Autoteile

Super Alloy hat eine Reihe von Vorteilen gegenüber herkömmlichen eisenbasierten Legierungen wie Gusseisen und Kohlenstoffstählen. Diese beinhalten:

Hohe Festigkeit bei hohen Temperaturen;

Hohe Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit;

Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient;

Hohe elektrische Leitfähigkeit;

Hoher Elastizitätsmodul;

Gute Duktilität bei Umgebungstemperatur

Titanlegierung

Titanlegierung ist eine Kombination aus Titan und anderen Metallen. Das häufigste Legierungselement ist Aluminium, das bis zu 60 % des Gesamtgewichts ausmacht. Andere Legierungselemente umfassen Vanadium und Molybdän.

Die Eigenschaften von Titanlegierungen variieren stark je nach Art und Menge der verwendeten Legierungselemente. Titanlegierungen sind im Allgemeinen fester, leichter und korrosionsbeständiger als reines Titan.

SPÄHEN

PEEK ist eine hochkristalline Form von Polyetheretherketon (PEEK). Es ist ein halbkristallines Polymer, das in Platten, Stangen und Rohren erhältlich ist.

PEEK hat eine Glasübergangstemperatur von etwa 140°C und einen Schmelzpunkt von etwa 400°C. PEEK hat eine gute chemische Beständigkeit gegenüber den meisten korrosiven Medien, einschließlich Säuren, Laugen und Alkoholen. Es hat auch eine gute Beständigkeit gegen Hitze, ultraviolettes Licht und Gammastrahlung.

PEEK hat hervorragende mechanische Eigenschaften, darunter einen hohen Modul (Zugfestigkeit) bei erhöhten Temperaturen, geringes Kriechen unter Last, eine hohe Zugfestigkeit bei niedriger Temperatur (niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient), eine geringe Wasseraufnahme, eine hervorragende Dimensionsstabilität und eine hohe Abriebfestigkeit.