CNC (Компютърно числено управление) Обработката революционизира съвременното производство чрез прецизна част от производството. Когато избират между метал и пластмасова обработка на ЦПУ, производителите трябва да вземат предвид различни фактори, влияещи върху техните резултати от проекта. В този блог нека да изследваме света на метала и пластмасата Обработка на ЦПУ , сравняване на техните характеристики, приложения и фактори, които трябва да се вземат предвид при избор.
Какво представлява металната CNC обработка?
Обработващите метали с помощта на машини с цифрово управление (CNC) се класифицират при изваждане на производството, където се постигат различни форми чрез отрязване на части от метални детайли. Някои техники се извършват с помощта на редица машинни инструменти, а именно тренировки, мелници и стругове, които премахват материала според програмираните инструкции.
Метална обработка на ЦПУ: предимства и съображения
Основни предимства
Обработени метални части се отличават по следните начини:
Най -силните материали могат да издържат на най -интензивните дейности
Устойчивост на екстремни температурни условия
Изключителна електрическа и топлинна проводимост
Продукти, които могат да издържат на износване за по -дълъг период от време
Ограничения, които да се вземат предвид
Естеството на металната обработка води до определени ограничения:
Те са по -скъпи от пластмасовите колеги
Когато участват дълги процеси на обработка за получаване на точни размери
Приложения с ограничения на теглото, като например в случая на аерокосмически и автомобилни
Общи материали за прецизни метални части на ЦПУ
Производството на метални метали използва различни материали и се фокусира главно върху специфична сила, тегло и способност за работа с материала. Следват примери за най -широко използваните прецизни метали и техните характеристики:
Алуминий
Обработката на алуминий до прецизни допустими отклонения е лека и насърчава добрите условия на труд при обработка. Когато става въпрос за части, които изискват рязане на аерокосмически клас и затягане на компоненти като автомобилни прецизни части, това може да издържи на толерантност към скоростта на рязане и ниско износване на инструмента.
Стомана
Стоманата притежава забележителна якост на опън, твърдост и устойчивост на износване, следователно може да носи екстремни натоварвания и характеристики. Със съдействието на различни степени и топлинни обработки, много приложения като предавки, лагери и режещи инструменти могат да имат стомана, съобразена с производителност.
Месинг
Месингът е сплав, съставен от мед и цинк, който позволява прецизна обхвата при рязане без корозия. Поради привлекателния си златист цвят, той е най -предпочитан за производството на декоративни части и части, които са предразположени към влага.
Титан
Без никакво съмнение, титанът е металът, който трябва да върви поради силата, която човек получава срещу теглото и почти нулевата корозия. По този начин изглежда също логично, че поради интеграцията на костите заедно с устойчивостта на корозия титанът е почти изцяло използван при изработката на импланти и инструменти.
Мед
Като меден основен материал, не е изненадващо, че медта има забележителна топлинна и електрическа проводимост, като по този начин прави медните елементи, необходими за електрическото и термичното управление. Поради пригодността си да се нарязва на сложни форми заедно с доста тесни допустими отклонения, той е отличен за използване в радиаторни мивки и електрически конектори.
Какво представлява пластмасовата обработка на ЦПУ?
Когато говорим за обработката на CNC на пластмаса, имаме предвид използването на машини, които се управляват от компютри и са създадени специално за изрязване и издълбаване на различни видове пластмаси. Някои от най -често срещаните пластмасови материали, които се използват в процеса на обработка на пластмасови ЦПУ, включват ABS (акрилонитрил бутадиен стирен), найлон, поликарбонат и акрилна пластмаса. Тези видове материали имат различни характеристики, водещи до тяхното използване в различни приложения.
Пластмасова обработка на ЦПУ: Ползи и ограничения
Предимства на разходите и производството
Пластмасовите обработени части осигуряват значителна икономическа стойност чрез:
По -ниски разходи за материали в сравнение с металните алтернативи
Намалено време за производство поради по -лесна обработка
Намалени разходи за доставка от по -леко тегло
Рентабилно мащабиране за производство с голям обем
Силни страни на приложението
Свойствата на материала особено се отличават в:
Превъзходна ефективност на електрическата изолация
Идеални характеристики за корпусите на електрониката
Универсални опции за защитни обвивки
Съвместим с прецизни електронни компоненти
Ограничения на производителността
Основни съображения при избора на пластмасова обработка включват:
Ограничена якост в сравнение с металните компоненти
Намалена топлинна устойчивост в екстремни среди
Потенциално изкривяване с експозиция на влага
Ограничено използване в приложения с висок стрес
Обща инженерна пластмаса за обработка на ЦПУ
Процесите, участващи в пластмасовата обработка на ЦПУ, използват различни материали главно защото са икономични, прости в дизайна и изпълняват определени функции:
ABS (акрилонитрил бутадиен стирен)
Известен също като акрилонитрил бутадиен стирен, основният му актив е устойчивостта на счупване и сила на материала. Възможно е фино рязане и гладко покритие поради прецизна обработка на ABS пластмаса , което прави приложението им в производството като автомобилни и потребителски стоки, които изискват усвояване на шок.
Найлон
Що се отнася до движещите се части или приложения, включващи триене, найлонът е непобедим благодарение на своите свойства за износване и самозамаляване. Поради химическата си устойчивост и способността да издържа на многократно напрежение, той е и най -добрият материал за предавки, лагери и други механични компоненти.
Вижте повече подробности за Разлика между полиамид и найлон.
Поликарбонат
Поликарбонатът е високоефективен инженерен термопластик, който в допълнение към високата прозрачност притежава изключителна сила на въздействието. Такъв акцент върху яснотата и способността им да поддържат размери ги прави подходящи за използване при лещи, прозорци и други защитни заграждения в индустриите.
Акрил (PMMA)
Акрилът идва с кристална яснота и UV стабилност, като последният предотвратява пожълтяването в дългосрочен план. Способността на PMMA да бъде обработена лесно я прави широко използвана в корпуса за дисплейни елементи, леки тръби и оптична леща, където се търси яснота на зрението.
PEEK (полиетер етер кетон)
Това е високотехнологична пластмаса, характеризираща се с височина якост, топлинна стабилност и химическа устойчивост. Способността му да запазва такива характеристики при нива на висока температура също прави доста важна за критичните приложения в аерокосмическото, автомобилното и медицинските приложения.
Повече подробности за Peek Plastic.
Разширено сравнение: Метал срещу пластмасова обработка на ЦПУ
Динамика на производствените процеси
Металната обработка на ЦПУ предполага внедряване на твърди и мощни шпинделни машини и тела за процеси на рязане. Такива операции обикновено включват непрекъсната инфилтрация на течности за охлаждаща течност и няколко етапа на рязане, за да се постигнат крайните фигури. Разходите за инструменти са един от най-високите фактори в производителността, тъй като инструментите за карбиди издържат само на захранване на мощност за 2 до 4 часа на • 14 режещи изсъхнали.
Производството на пластмаса CNC отговаря на конвенционалните оформления на оборудването и често дори не използва охлаждащи течници. По принцип операциите, по-малко от един режещ пропуск, са всеобхватни, а някои PCD битове са склонни да предлагат до 8-12 часа на рязане ежедневно. Независимо от това, охлаждането става критично, поради факта, че термопластиката не е много проводима и следователно не се разсейва ефективно топлината.
Характеристики на производителността
Металните части позволяват лечение с екстремни полирани повърхности за стойности на грапавостта на повърхността до RA 0,2 µm, категоризирани като непрекъснато завъртане. Те притежават вътрешни геометрии, стабилни от -40 до 800 градуса по Целзий и са способни да издържат дори на 85% якост на ангажиране на нишката поради своите дизайни с резба. Повечето метали, включително стомани, могат да бъдат произведени с дебелина на стената около 0,3 мм.
Пластмасовите части в повечето случаи могат да осигурят покритие на RA 0,4 µm и да запазят формата и размера си в диапазона от 20 ° C до 150 ° C за инженерни пластмаси. Силата на пластмасовите нишки обикновено достига 40% от силата на техните метални колеги, а дебелината на стената е не по -малка от 1,0 mm, за да се избегне деформацията на частта. Те обаче се представят доста добре в приложения, изискващи непроницаемост на влагата и електрическа изолация.
Анализ на икономическото въздействие
Материалните разходи за металите са средно 3-5 пъти по-високи от инженерните пластмаси, докато обработването на времето работи 2-3 пъти по-дълго. Металните компоненти обаче предлагат значителни предимства в интервалите на експлоатационния живот и поддръжката. Пластмасовите компоненти осигуряват 60-70% намаляване на теглото в сравнение с металните еквиваленти, като значително влияят на разходите за доставка и обработка при производството на голям обем.
Фактори, които трябва да се вземат предвид при избора между метал и пластмаса за обработка на ЦПУ
Тъй като един планове за всяка работа по обработката на ЦПУ, метал или пластмаса могат да бъдат избрани като подходящи материали; Има обаче няколко съображения.
Изисквания за сила и издръжливост : Като цяло, ако силата и издръжливостта са много необходими от частите, те ще бъдат направени от метал. Това се дължи на факта, че металните части, за разлика от пластмасовите, биха носили по -големи натоварвания, претърпяват въздействия и дори се износват.
Топлинна устойчивост : В случаите, когато компонентът трябва да се използва при високи температури, често металите са по -подходящи поради тяхната топлинна устойчивост, за разлика от пластмасите. Това е така, защото с прекомерна топлина пластмасовите компоненти могат да променят формата си или дори да се стопят.
Електрическа проводимост или изолация : Когато става въпрос за задачи, при които електричеството трябва да преминава през материала, както се вижда в полето на електрониката, тогава се използват предимно метални материали. Напротив, когато искат да поддържат изолация, те използват пластмасови материали.
Бюджет : Това се отнася до материала, наличен за употреба и процеса на обработка. Поради естеството на производствените процеси, металната обработка на ЦПУ идва с висока цена в сравнение с пластмасата, особено за масовото производство.
Тегло : При обстоятелства, че теглото е от голямо значение, например, аерокосмическата и автомобилната индустрия, е по -лесно да се правят пластмасови части, тъй като те имат голямо предимство да бъдат много леки по тегло. Въпреки че металните части са по -силни, те ще допринесат за прекомерно тегло на общия продукт.
Приложения на метална CNC обработка
Металната обработка на ЦПУ е процес, прилаган в много индустрии. От тези индустрии следните са някои, при които металните компоненти, обработени с ЦПУ, са общите части:
Аерокосмическо пространство : Техниките за обработка на метални вложки са от голямо значение при производството на различни компоненти на двигателя, конструкции на самолетна рамка и колела за кацане. Алуминият, титанът и дори неръждаемата стомана обикновено се използват, тъй като са силни, устойчиви на износване и могат да издържат на високи температури.
Автомобилна : Металната обработка на ЦПУ е от решаващо значение при производството на автомобилни части при производството на части на двигателя, системи за трансмисия и окачване. Тези области са проектирани с помощта на метали, които дават, необходими за здравината и надеждността при такива високо стресирани приложения.
Медицинско оборудване : Металната обработка на ЦПУ дава възможност за бързо и чисто топене и изработване на дребномащабни детайлни медицински поставени на устройства, както и помощни средства, използвани в експлоатационните уреди за изображения. Неръждаемата стомана и титанът са два метала, които са били полезни при употребата на устойчиви на корозия и имплантируеми материали.
Няколко конкретни случая на метални компоненти, обработени с ЦПУ, са:
Скоби и монтиране за двигатели на самолети.
Блокове на двигателя и глави на цилиндрите, обработени за автомобили.
Ножици и щипци, използвани при хирургични процедури
Импланти и мостове, използвани за стоматология
Приложения на пластмасова обработка на ЦПУ
Дори в индустриалния свят пластмасовата обработка на ЦПУ има своето място. Някои от секторите, в които са обработени пластмасови части, обработени с ЦПУ, са:
Потребителската електроника : Потребителската електронна сегмент е една от основните индустрии, които използват пластмасова обработка на ЦПУ, за да направят продукти като външните повърхности, вътрешните компоненти, обвивките и защитните покрития. Термопластиците като ABS и поликарбонат са особено предпочитани, тъй като са леки, но силни и имат добри диелектрични свойства.
Опаковка : Другата екстремна употреба на пластмасова обработка на ЦПУ е в сектора на опаковката, където индустриите произвеждат пластмасови бутилки, контейнери и дори капачки според техните спецификации. Така че полимерните материали като полиетилен и полипропилен са предпочитани, тъй като те могат да издържат на химически атаки и могат да бъдат формовани лесно.
Прототипиране : Пластмасовата обработка на ЦПУ е една от най -използваните технологии за създаване на прототипи на различни дизайни и за производство с нисък обем. Благодарение на сравнително евтината цена и скоростта на производство, пластмасовата обработка е идеална за създаване на работещи макети и тестови части.
Някои случаи на пластмасови части, обработени с ЦПУ, включват:
Случаи на мобилни телефони и периферни устройства
Черупки за устройства за телевизионно управление
Контейнери, използвани за грим и лекарства
Резервни парчета, които са направени за пробни цели
Експертни решения за обработка на ЦПУ за вашия проект
Независимо дали вашият проект изисква здравина, предлагана от метал, или достъпна достъпност, гарантирана от Plastics, Team MFG предлага прецизни производствени услуги, които отговарят на такива изисквания и в двата материала. С повече от десет години опит, след като участвахме в повече от хиляда успешни въведения на продуктите, ние предоставяме ODM и OEM услуги с пълен обхват, които включват бърз обрат на прототипи, обработка на ЦПУ, инжекционно формоване и услуги за леене на матрици.
Team MFG винаги очаква с нетърпение да се справи с подходящия избор на материали за вашите производствени процеси. За избора на материали на вашия проект, дизайни и техники за производство се предлага помощта на инженерния отдел. За всякакви етапи между единични прототипи до производствени писти с нисък обем, ние приемаме предизвикателството да произвеждаме качествени прецизни части на вашите спецификации.
Често задавани въпроси за психична и пластмасова обработка на ЦПУ
Въпрос: Какви са разликите между металната и пластмасовата обработка на ЦПУ?
Металната обработка на ЦПУ е скъпа, но осигурява допълнителна сила и устойчиви на топлина възможности. Докато пластмасовата обработка е приятелска и лека. Те имат свои собствени цели в съответствие с предвидения обхват на работа.
В: Какви метали са идеални за прецизно обработени части за ЦПУ?
Алуминият има добра обработка и е лек. Стоманата е силна, докато титанът също е силен, но има ниско тегло, следователно има високо съотношение на якост и тегло и е устойчив на корозия.
Въпрос: Как избраният тип материал влияе на различни разходи, направени в обработката на ЦПУ?
Това означава, че пластмасовите материали са по -евтини и по -бързи за машината, отколкото металите и следователно намаляват общите разходи за производство. От друга страна, металната обработка носи повече разходи, тъй като процесите отнемат по -дълго време и трябва да се използват скъпи инструменти.
Въпрос: Части са изработени от пластмаса, използващи топло устойчиви на CNC машини?
Повечето от инженерните пластмаси имат своите граници на горната температура в диапазона от 200 ° С. Във високотемпературни среди е най-добре да използвате специализирани пластмаси като Peek или Metallic Parts.
Въпрос: В кои сектори са обработени пластмасови компоненти на ЦПУ, използвани на обща основа?
Индустриите като електроника, потребителски продукти и медицински изделия използват по -често пластмасови части за ЦПУ. Тези индустрии оценяват теглото и изолационните свойства на материала.
В: Кой от материала, който е подходящ за обработка, е най -добрият за прототипиране
Пластмасовата обработка на ЦПУ е най -добрият подход за създаване на прототипи, тъй като по -евтино и времето за изпълнение е по -кратко. Той прави възможни повече макети на дизайна и тестове за дизайн и преди да продължите с крайния материал.
Въпрос: По какво се различават устойчивостта на пластмасовите и металните части на ЦПУ?
Металните части са по-издръжливи и по-устойчиви на износване при изключително високи условия. Като има предвид, че частите на PlasITC може да се наложи постоянно да се променят в същата ситуация.
Въпрос: Какъв е максималният толеранс, който се постига чрез обработката на CNC на различни материали?
Металната обработка на ЦПУ обикновено е в състояние да предлага допустими отклонения до ± 0,025 мм, докато компонентите на пластмасите са в състояние да държат отклонения от ± 0,050 мм поради разликата в стабилността на материалите.
