CNC (računarska numerička kontrola) obrada revolucionira modernu proizvodnju putem preciznog dijela proizvodnje. Prilikom odabira metalne i plastične CNC obrade proizvođači moraju uzeti u obzir različite faktore koji utječu na ishode projekta. U ovom blogu, istražimo svijet metala i plastike CNC obrada , uspoređujući njihove karakteristike, aplikacije i faktore za razmatranje prilikom izbora.
Šta je metalna CNC obrada?
Mašine za obradu metala koji koriste mašine računarske numeričke kontrole (CNC) klasificiraju se u subtriktivnoj proizvodnji u kojem se postiže različiti oblici rezimanjem dijelova metalnih komada. Neke tehnike se vrše uz pomoć niza strojnih alata, naime, bušilicama, mlinovima i strugovima koji uklanjaju materijal prema programiranim uputama.
Metalna CNC obrada: Prednosti i razmatranja
Primarne prednosti
Obrađeni metalni dijelovi Excel na sljedeće načine:
Najjači materijali mogu izdržati najintenzivnije aktivnosti
Otpornost na ekstremne temperaturne uvjete
Izuzetna električna i toplotna provodljivost
Proizvodi koji mogu izdržati nošenje i suzanje tokom dužeg vremenskog perioda
Ograničenja koja će uzeti u obzir
Priroda obrade metala donosi određena ograničenja:
Ovo su skuplje od plastičnih kolega
Gdje su uključeni dugi obradni procesi za dobivanje tačnih dimenzija
Aplikacije sa ograničenjima težine kao što su u slučaju vazduhoplovstva i automotiva
Uobičajeni materijali za precizne metalne CNC dijelove
CNC metalna proizvodnja koristi različite materijale i fokusira se uglavnom na određenu snagu, težinu i sposobnost rada sa materijalom. Slijedi primjeri najčešće korištenih preciznih metala i njihovih karakteristika:
Aluminijum
Obrada aluminija do preciznih tolerancija je lagana i promovira dobre radne uvjete u obliku obrade. Kada su u pitanju dijelovi koji su potrebni zrakoplovske rezanje i zatezanje komponenti, kao što su automobilske precizne dijelove, ovo može izdržati visoku toleranciju brzine rezanja i niskim trošenjem alata.
Čelik
Čelik posjeduje izvanrednu vlačnu čvrstoću, tvrdoću i otpornost na habanje, prema tome, može ulagati ekstremne opterećenja i karakteristike. Uz pomoć različitih razreda i topline, puno aplikacija poput zupčanika, ležajeva i alata za rezanje mogu imati performanse prilagođen čelik.
Mesing
Mesing je legura sastavljena od bakra i cinka koji omogućava preciznu obradu u rezanju bez korozije. Zbog svoje privlačne zlatne boje, najpoželjnija je za izradu ukrasnih dijelova i dijelova koji su skloni vlazi.
Titanijum
Bez sumnje, titanijum je metal da ide zbog snage koja se može protiv težine i gotovo nulte korozije. Stoga se čini i logično da zbog integracije kostiju zajedno s otporom na koroziju Titanijum se gotovo u potpunosti koristi u izradi implantata i instrumenata.
Bakar
Budući da je bakrenski bazni materijal, on ne iznenađuje da bakar ima izvanrednu toplotnu i električnu provodljivost čineći bakrene elemente potrebne za električno i termičko upravljanje. Zbog prikladnosti da se preseče u složene oblike zajedno sa prilično tijesnim tolerancijama, odličan je za upotrebu u hladnjacima i električnim priključcima.
Šta je plastična CNC obrada?
Kada razgovaramo o CNC obradu plastike, mislimo na upotrebu strojeva koje upravljaju računarima i dizajnirani su posebno za rezanje i urezivanje različitih vrsta plastike. Neki od najčešćih plastičnih materijala koji se koriste u plastičnom procesu obrade CNC-a uključuju ABS (akrilonitrilni butadien stiren), najlon, polikarbonat i akrilna plastika. Ove vrste materijala imaju različite karakteristike koje vode do njihove upotrebe u različitim aplikacijama.
Plastična CNC obrada: Prednosti i ograničenja
Troškovi i prednosti proizvodnje
Plastični obrađeni dijelovi pružaju značajnu ekonomsku vrijednost putem:
Niži materijalni troškovi u odnosu na metalne alternative
Smanjeno vrijeme proizvodnje zbog lakšeg obradivosti
Smanjeni troškovi za dostavu od lakše težine
Isplativo skaliranje za proizvodnju velike količine
Snage primjene
Svojstva materijala posebno se odlikuju u:
Vrhunske performanse električne izolacije
Idealne karakteristike za kućište elektronike
Svestrane opcije za zaštitne obloge
Kompatibilan je s preciznim elektroničkim komponentama
Ograničenja performansi
Ključna razmatranja pri odabiru obrade plastike uključuju:
Ograničena snaga u odnosu na metalne komponente
Smanjena otpornost na toplinu u ekstremnim okruženjima
Potencijalno izlaganje vlage
Ograničena upotreba u aplikacijama visokog stresa
Zajednička tehnička plastika za CNC obradu
Procesi uključeni u plastičnu CNC obradu koriste različite materijale uglavnom zato što su ekonomski, jednostavni u dizajnu i izvršite određene funkcije:
ABS (akrilonitrilni butadienski stiren)
Poznat i kao akrilonitrilni butadienski stiren, njegova glavna imovina je otpor na lomljenje i jačinu materijala. Fino rezanje i glatki završni obrazac mogući su zbog precizne obrade ABS plastika , što čini njihovu primjenu u proizvodnji TS kao što su automobilska i potrošačka roba koja zahtijeva mogućnost asfartiranja udara.
Najlon
Kada su u pitanju pokretni dijelovi ili aplikacije koje uključuju trenje, najlon je nepoputan zahvaljujući nosivosti habanja i samo-podmazivanja. Zbog svoje hemijskog otpora i sposobnosti da izdrži ponovljeni stres, to je i najbolji materijal za zupčanike, ležajeve i druge mehaničke komponente.
Pogledajte više detalja o razlika između poliamida i najlona.
Polikarbonat
Polikarbonat je visoko performans inženjerski termoplastičan koji, pored velike transparentnosti, posjeduje ekstremnu snagu utjecaja. Takav naglasak na jasnoću i njihovu sposobnost održavanja dimenzija čini ih pogodnim za upotrebu u sočivima, prozorima i drugim zaštitnim kućištima u industriji.
Akril (PMMA)
Akril dolazi sa kristalnom jasnoćom i stabilnošću UV-a, potonji sprječavajući žuting dugoročno. Sposobnost PMMA-e koji se lako uklapaju u kućište u kućištu za elemente prikaza, lagane cijevi i optički objektiv u kojima se traži jasnoća vida.
Peek (polieter eter keton)
To je visokotehnološka plastika koju karakteriše visena čvrstoća, toplinska stabilnost i kemijsku otpornost. Njegova sposobnost zadržavanja takvih karakteristika na visokim temperaturnim nivoima, čini ga prilično važnim za kritične koristi u zrakoplovnom, automobilskom automobilu i medicinskom primjenu.
Više detalja o Peek plastika.
Napredna usporedba: Metal vs plastična CNC obrada
Dinamika proizvodnih procesa
Metalna CNC obrada podrazumijeva implementaciju krutih i moćnih strojeva za vreteno i raspored za rezanje procesa. Takve operacije obično uključuju kontinuiranu infiltraciju tečnosti rashladne tečnosti i nekoliko koraka rezanja za postizanje završnih figura. Troškovi alata jedan su od najviših faktora u produktivnosti, jer alati karbida traju samo u struji za brušenje 2 do 4 sata na • 14 rezanja.
CNC plastična proizvodnja zadovoljava konvencionalnu rasporedu opreme i često ne koristi nikakve rashladne tekućine. Općenito, operacije manje od jedne presjeke su prožima, a neki PCD bitovi imaju tendenciju da svakodnevno nude do 8-12 sati rezanja. Bez obzira na to, hlađenje postaje kritično, zbog činjenice da termoplastika nije baš provod i zbog toga ne rasipajte toplinu efikasno.
Karakteristike performansi
Metalni dijelovi omogućavaju tretman ekstremnim poliranim površinama za vrijednosti površinske hrapavosti na RA 0,2 μm kategorizirana kao neupadljiva okretanja. Oni posjeduju unutrašnje geometrije stabilne od -40 do 800 stepeni Celzijusa i sposobni su izdržati čak 85% snagu za angažiranje niti zbog svojih navoja. Većina metala, uključujući čelik, može se proizvesti sa debljinom zida od oko 0,3 mm.
Plastični dijelovi mogu u većini slučajeva osigurati završnu obradu RA 0,4 μm i zadržati oblik i veličinu u rasponu od 20 ° C do 150 ° C za inženjersku plastiku. Snaga plastičnih niti obično doseže 40% snage svojih metalnih kolega, a debljina zida nije manja od 1,0 mm kako bi se izbjegla deformacija dijela. Oni međutim, nastupaju prilično dobro u prijavama koji zahtijevaju praznost vlage i električnu izolaciju.
Analiza ekonomskog uticaja
Materijalni troškovi za metale prosjek 3-5 puta veći od inženjerskog plastike, dok vrijeme obrade duže radi 2-3 puta. Međutim, metalne komponente nude značajne prednosti u intervalima života i održavanja. Plastične komponente pružaju 60-70% smanjenja težine u odnosu na metalne ekvivalente, znatno utječe na troškove slanja i rukovanja u proizvodnji velike količine.
Čimbenici koji treba uzeti u obzir pri odabiru metala i plastike za CNC obradu
Kao jedan planovi za bilo koji CNC obradni rad, metalni ili plastični mogu se odabrati kao odgovarajuće materijale; Međutim, postoji nekoliko razmatranja.
Zahtjevi za snagu i izdržljivost : Općenito, ako su snage i trajnost potrebne od dijelova, napravljeni bi od metala. To je zbog činjenice da bi metalni dijelovi za razliku od plastičnih nose veći opterećenja, trpe utjecaje i čak istroše.
Otpornost na toplinu : U slučajevima, gdje se komponenta koristi u visokim temperaturama, često su metali koji su bolje prilagođeni zbog njihove toplotne otpornosti za razliku od plastike. To je zato što, s prekomjernom vrućinom, plastične komponente mogu ili promijeniti oblik ili čak rastopiti.
Električna provodljivost ili izolacija : Kada je u pitanju zadaci u kojima električna energija mora proći kroz materijal, kao što se vidi u polje Elektronike, tada se koriste metalni materijali. Naprotiv, kada žele održati izolaciju, koriste plastične materijale.
Budžet : Ovo se odnosi na materijal koji je dostupan za upotrebu i proces obrade. Zbog prirode proizvodnih procesa, metalna CNC obrada dolazi u visokim troškovima u odnosu na plastiku, posebno za masovnu proizvodnju.
Težina : u okolnostima da je težina od velikog značaja, na primjer, zrakoplovna i automobilska industrija, lakše je napraviti plastične dijelove jer imaju veliku prednost da su vrlo lagani u težini. Međutim, iako su metalni dijelovi jači, doprinijet će prekomjernu težinu ukupnog proizvoda.
Primjene metalne CNC obrade
Metalna CNC obrada je proces koji se primjenjuje u mnogim industrijama. Od ovih industrija, sljedeće su neke gdje su metalne CNC obrađene komponente zajednički dijelovi:
Aerospace : tehnike obrade metalnih umetka su od velikog značaja u proizvodnji različitih komponenti motora, konstrukcija vazdušnih okvira i zupčanika za sletanje na kotačima. Aluminij, titanijum, pa čak i nehrđajući čelik obično se koriste jer su jaki, otporni na habanje i mogu izdržati visoke temperature.
Automobilska vozila : Metalna CNC obrada ključna je u proizvodnji automobilskih dijelova u proizvodnji dijelova motora, prijenosa i sustava ovjesa između ostalih. Ova su područja dizajnirana pomoću metala koji daju snagu i pouzdanost potrebnu u tako visokim naglašenim aplikacijama.
Medicinska oprema : Metalna CNC obrada omogućava brzo i čisto topljenje i izradu malih razmjera detaljnih medicinskih postavljenih na uređaje kao i pomagala korištena u uređajima za snimanje u operacijama. Nehrđajući čelik i titanijum su dva metala koja su bila korisna u korištenju otpornosti na koroziju i implantativim materijalima.
Nekoliko pojedinih instanca metalnih CNC obrađenih komponenata su:
Nosači i nosači za zrakoplovne motore.
Blokovi motora i glave cilindra obrađeni za automobile.
Škare i pincete koji se koriste u hirurškim postupcima
Implantati i mostovi koji se koriste za stomatologiju
Primjene plastične CNC obrade
Čak i u industrijskom svijetu, plastična CNC obrada ima svoje mjesto. Neki od sektora u kojima su plastični CNC obrađeni dijelovi ekstenzivno usvojeni su:
Potrošačka elektronika : Potrošački elektronički segment jedna je od glavnih industrija koje koriste plastičnu CNC obradu za izradu proizvoda kao što su vanjske površine, unutarnje komponente, obloge i zaštitne poklopce. Termoplastika poput ABS i polikarbonata posebno je preferirana jer su svjetla, ali imaju dobra dielektrična svojstva.
Pakovanje : Druga ekstremna upotreba plastične CNC obrade nalazi se u sektoru ambalaže u kojem industrija izmišlja plastične boce, posude, pa čak i kape prema njihovim specifikacijama. Dakle, polimerni materijali poput polietilena i polipropilena preferiraju se jer mogu izdržati hemijske napade i mogu se lako oblikovati.
Prototipiranje : plastična CNC obrada jedna je od najkorištenijih tehnologija za stvaranje prototipa različitih dizajna i za malu proizvodnju volumena. Zahvaljujući relativno jeftinoj cijeni i brzini proizvodnje, plastična obrada savršena je za kreiranje radnih ruganja i testnih dijelova.
Neke instance plastičnih CNC obrađenih dijelova uključuju:
Kućišta i periferne telefone mobitela
Školjke za televizijske upravljačke uređaje
Kontejneri koji se koriste za šminkanje i drogu
Rezervni dijelovi koji su napravljeni u probnim potrebama
Stručna CNC obradna rješenja za vaš projekat
Bez obzira da li vaš projekt zahtijeva čvrstoću koju nudi metal ili pristupačnost zagarantovana plastikom, tim MFG nudi precizne proizvodne usluge koje ispunjavaju takve zahtjeve u oba materijala. Sa više od deset godina iskustva, koji su učestvovali u više od hiljadu uspješnih uvoda proizvoda, pružamo potpuno opseg ODM i OEM usluge koji uključuju brzo preokret na prototipovima, CNC obradu, ubrizgavanje i ubrizgavanje usluga.
Tim MFG uvijek se raduje rješavanju odgovarajućih izbora materijala za vaše proizvodne procese. Za materijalni odabir vašeg projekta, dizajna i proizvodnih tehnika, nudi se pomoć inženjerskog odjela. Za bilo koji između faza između pojedinačnih prototipa do proizvodnje niskog volumena, prihvatimo izazov proizvodnje preciznih dijelova kvalitete u vaše specifikacije.
Česta pitanja o mentalnoj i plastičnoj CNC obradi
P: Koje su razlike između metalne i plastične CNC obrade?
Metalna CNC obrada skupa je, ali pruža dodatnu snagu i mogućnosti otporne na toplinu. Dok je plastična obrada koja je koštala biti ljubazna i lagana. Imaju vlastite svrhe u skladu s namjeravanim opsegom rada.
P: Koji su metali idealni za CNC precizne obrađene dijelove?
Aluminij ima dobru obradu i lagan je. Čelik je jak, dok je titanijum takođe jak, ali ima malu težinu, otuda ima visoku čvrstoću na težinu i da li je otporan na koroziju.
P: Kako se odabrana vrsta materijala utiče na različite troškove nastale u CNC obradu?
To znači da su plastični materijali jeftiniji i brži za stroj od metala i stoga smanjuju opće troškove proizvodnje. S druge strane, obrada metala pristupaju više troškova jer se procesi trebaju duže vrijeme i skupi alati moraju se koristiti.
P: Da li su dijelovi izrađeni od plastike pomoću CNC strojeva otpornog na toplinu?
Većina inženjerske plastike ima svoje gornje temperaturne granice u rasponu od 200c. U visokoj temperaturnom okruženju najbolje je koristiti specijaliziranu plastiku kao što su PEEK ili metalni dijelovi.
P: U kojem sektorima su plastične CNC obrađene komponente zaposlene na zajedničkoj osnovi?
Industrije poput elektronike, potrošačkih proizvoda i medicinskih uređaja često koriste plastične CNC dijelove češće. Ove industrije cijene svojstva težine i izolacije materijala.
P: Koji je od materijala koji je pogodan za obradu najbolji za prototipiranje
Plastična CNC obrada je najbolji pristup za stvaranje prototipa kao njenog jeftinijeg i vremena zaokreta je kraće. To čini više dizajnerskih rezanja i dizajnerskog testova i prije nego što nastavite sa završnim materijalom.
P: Kako se izdržljivost plastične i metalne CNC-a razlikuju?
Metalni dijelovi su izdržljiviji i otporniji na habanje i suze u izuzetno visokim stresnim uvjetima. Budući da se dijelovi za plasitc možda trebaju biti stalno promijenjeni u istoj situaciji.
P: Koja je maksimalna tolerancija dostiže CNC obradu različitih materijala?
Metalna CNC obrada obično može ponuditi tolerancije do ± 0,025mm, dok su komponente plastike u mogućnosti držati tolerancije od ± 0,050 mm zbog razlike u stabilnosti materijala.
