El mecanitzat CNC (control numèric d’ordinador) revoluciona la fabricació moderna mitjançant la producció de peces de precisió. Quan escolliu entre el mecanitzat CNC de metall i plàstic, els fabricants han de considerar diversos factors que afectin els resultats del seu projecte. En aquest bloc, explorem el món del metall i del plàstic El mecanitzat CNC , comparant les seves característiques, aplicacions i factors a tenir en compte a l’hora de triar.
Què és el mecanitzat Metal CNC?
Els metalls de mecanitzat que utilitzen màquines de control numèric de l’ordinador (CNC) es classifiquen en la fabricació subtractiva en què s’aconsegueixen diferents formes tallant porcions de peces metàl·liques. Algunes tècniques es realitzen amb l'ajut de diverses màquines -eina, és a dir, perforacions, molins i torns que eliminen el material segons les instruccions programades.
Mecanatge CNC metàl·lic: avantatges i consideracions
Avantatges primaris
Les peces metàl·liques mecanitzades excel·len de les maneres següents:
Els materials més forts poden suportar les activitats més intenses
Resistència a les condicions de temperatura extrema
Excepcional conductivitat elèctrica i tèrmica
Productes que poden suportar el desgast durant un període de temps més llarg
Restriccions a tenir en compte
La naturalesa del mecanitzat metàl·lic provoca certes limitacions:
Aquests són més cars que els homòlegs de plàstic
On hi ha processos de mecanitzat llargs per obtenir dimensions precises
Aplicacions amb restriccions de pes com en el cas de l’aeroespacial i l’automoció
Materials comuns per a peces CNC de metall de precisió
La fabricació de metalls CNC utilitza diversos materials i se centra principalment en la força, el pes i la capacitat de treballar amb el material. A continuació, es mostren exemples dels metalls de precisió més utilitzats i les seves característiques:
Alumini
El mecanitzat d’alumini a les toleràncies de precisió és lleuger i afavoreix bones condicions laborals sota maquinària. Quan es tracta de peces que requereixen un tall i un ajustament de qualitat aeroespacial de components, com ara les peces de precisió de l’automòbil, això pot suportar una alta tolerància a la velocitat de tall i un baix desgast d’eines.
Acer
L’acer té una resistència, duresa i resistència a la tracció notables, per tant, pot suportar càrregues i característiques extremes. Amb l’assistència de diferents graus i tractaments tèrmics, moltes aplicacions com engranatges, coixinets i eines de tall poden tenir acer a mida de rendiment.
Llautó
El llautó és un aliatge format per coure i zinc que permet una maquinària de precisió en el tall sense corrosió. A causa del seu atractiu color daurat, és més preferit per a la fabricació de peces i parts ornamentals propenses a la humitat.
Titani
Sens dubte, el titani és el metall a buscar a causa de la força que es fa contra el pes i gairebé zero corrosió. Així, sembla que també és lògic que a causa de la integració òssia juntament amb la resistència a la corrosió, el titani s’utilitza gairebé íntegrament per fer implants i instruments.
Coure
Al ser un material base de coure, no és sorprenent que el coure tingui una conductivitat tèrmica i elèctrica notable, per la qual cosa fa que els elements de coure siguin necessaris per a la gestió elèctrica i tèrmica. A causa de la seva idoneïtat per tallar -se en formes complexes juntament amb toleràncies força ajustades, és excel·lent per utilitzar -los en els dissipadors de calor i els connectors elèctrics.
Què és el mecanitzat de plàstic CNC?
Quan parlem de mecanitzat de plàstic CNC, ens referim a l’ús de màquines que funcionen per ordinadors i estan dissenyades específicament per tallar i tallar diferents tipus de plàstics. Alguns dels materials de plàstic més comuns que s’utilitzen en el procés de mecanitzat CNC de plàstic inclouen ABS (acrilonitril butadiene estirene), niló, policarbonat i plàstics acrílics. Aquest tipus de materials tenen característiques diferents que condueixen al seu ús en diverses aplicacions.
Mecanatge de plàstic CNC: beneficis i limitacions
Avantatges de costos i producció
Les parts mecanitzades de plàstic proporcionen un valor econòmic important a través:
Menors costos de material en comparació amb les alternatives metàl·liques
Temps de producció reduït a causa de la maquinària més fàcil
Disminució de les despeses d’enviament de pes més lleuger
Escalada rendible per a la producció de gran volum
Fortaleses de l'aplicació
Les propietats del material excel·len especialment en:
Rendiment d’aïllament elèctric superior
Característiques ideals per a allotjaments electrònics
Opcions versàtils per a carcasses de protecció
Compatible amb components electrònics de precisió
Restriccions de rendiment
Consideracions clau a l’hora d’escollir el mecanitzat de plàstic inclouen:
Força limitada en comparació amb els components metàl·lics
Reducció de la resistència a la calor en ambients extrems
Warping potencial amb exposició a la humitat
Ús restringit en aplicacions d’estrès d’alta estrès
Plàstics d'Enginyeria Comuna per al mecanitzat CNC
Els processos implicats en el mecanitzat de plàstic CNC utilitzen diversos materials principalment perquè són econòmics, senzills en disseny i realitzen certes funcions:
ABS (acrilonitril Butadiene Styrene)
També conegut com a acrilonitril butadiene estirene, el seu actiu principal és la resistència a la ruptura i la força del material. El tall fins i un acabat suau són possibles a causa del mecanitzat de precisió de El plàstic ABS , que fa la seva aplicació en productes com ara productes automobilístics i de consum que requereixen l’absorció de xoc possible.
Niló
Quan es tracta de parts o aplicacions mòbils que impliquen fricció, el niló és immillorable gràcies al seu desgast i a les propietats autodomunítiques. A causa de la seva resistència química i la seva capacitat per suportar estrès repetit, també és el millor material per a engranatges, coixinets i altres components mecànics.
Vegeu més detalls sobre Diferència entre poliamida i niló.
Policarbonat
El policarbonat és un termoplàstic d’enginyeria d’alt rendiment que, a més de l’alta transparència, té una força d’impacte extrem. Aquest èmfasi en la claredat i la seva capacitat de mantenir les dimensions els fa adequats per utilitzar -los en lents, finestres i altres tancaments protectors a les indústries.
Acrílic (PMMA)
L’acrílic entra amb claredat de cristall i estabilitat UV, aquest últim impedeix el groc a la llarga. La capacitat del PMMA de ser mecanitzat fàcilment fa que s’utilitzi àmpliament en allotjament per a elements de visualització, canonades de llum i lents òptiques on es busca la claredat de la visió.
Peek (Polyether Ether Ketone)
És un plàstic d’alta tecnologia caracteritzat per la força elevada, l’estabilitat de la calor i la resistència química. La seva capacitat per conservar aquestes característiques a nivells alts de temperatura també fa que sigui fonamental per als usos crítics en aplicacions aeroespacials, automoció i mèdica.
Més detalls sobre Fer una mica de plàstic.
Comparació avançada: mecanitzat de metall vs plàstic CNC
Dinàmica dels processos de fabricació
El mecanitzat CNC metàl·lic implica la implementació de màquines i accessoris rígids i potents de cargol per a processos de tall. Aquestes operacions solen implicar una infiltració contínua de líquids de refrigeració i diversos passos de tall per aconseguir les xifres finals. Les despeses d’eines són un dels factors més alts en la productivitat, ja que les eines de carbur només aguanten el poliment de potència de 2 a 4 hores en • 14 DRY.
La fabricació de plàstic CNC satisfà amb els dissenys d’equips convencionals i, sovint, ni tan sols utilitza refrigerants. En general, les operacions inferiors a una passada de tall són perverses i alguns bits PCD solen oferir fins a 8-12 hores de tall diàriament. No obstant això, el refredament es fa crític, a causa del fet que els termoplàstics no són gaire conductors i, per tant, no dissipen la calor de manera eficaç.
Característiques de rendiment
Les parts metàl·liques permeten un tractament amb superfícies polides extremes per a valors de rugositat superficial a RA 0,2µm classificats com a gir no recoberts. Tenen geometries internes estables de -40 a 800 graus centígrads i són capaços de suportar fins i tot el 85% de la força de compromís del fil a causa dels seus dissenys roscats. La majoria de metalls, inclosos els acers, es poden fabricar amb un gruix de paret d’uns 0,3 mm.
Les peces de plàstic poden, en la majoria dels casos, poden proporcionar un acabat de RA 0,4 µm i conservar la seva forma i mida en el rang de 20 ºC a 150 ºC per a plàstics d’enginyeria. La força dels fils de plàstic sol assolir el 40% de la força dels seus homòlegs metàl·lics i el gruix de la paret no és inferior a 1,0 mm per evitar la deformació de la part. Tanmateix, funcionen força bé en aplicacions que requereixen una impermeabilitat i un aïllament elèctric.
Anàlisi d’impacte econòmic
Els costos dels materials per als metalls tenen una mitjana de 3-5 vegades superiors als plàstics d’enginyeria, mentre que el temps de mecanitzat s’executa 2-3 vegades més. No obstant això, els components metàl·lics ofereixen avantatges importants en la vida útil i els intervals de manteniment. Els components plàstics proporcionen una reducció del pes del 60-70% en comparació amb els equivalents metàl·lics, afectant substancialment els costos d’enviament i manipulació en la producció d’alt volum.
Factors a tenir en compte a l’hora d’escollir entre metall i plàstic per al mecanitzat CNC
Com que es planeja qualsevol treball de mecanitzat CNC, es pot seleccionar metall o plàstic com a materials adequats; Tot i això, hi ha diverses consideracions.
Requisits de força i durabilitat : Generalment, si la força i la durabilitat són molt necessàries per part de les parts, es farien a partir de metall. Això es deu al fet que les parts metàl·liques, en contraposició a les de plàstic, suportarien càrregues més altes, patirien impactes i fins i tot desgastades.
Resistència a la calor : en els casos, on el component s’ha d’utilitzar a temperatures altes, sovint són metalls que s’adapten millor a causa de la seva resistència a la calor en contraposició als plàstics. Això és perquè, amb calor excessiva, els components de plàstic poden canviar de forma o fins i tot fondre’s.
Conductivitat elèctrica o aïllament : quan es tracta de tasques on l’electricitat ha de passar pel material, tal com es veu al camp de l’electrònica, s’utilitzen majoritàriament materials metàl·lics. Al contrari, quan volen mantenir l’aïllament, utilitzen materials plàstics.
Pressupost : es relaciona amb el material disponible per a l'ús i el procés de mecanitzat. A causa de la naturalesa dels processos de producció, el mecanitzat CNC metàl·lic té un cost elevat en comparació amb el plàstic, especialment per a la producció massiva.
Pes : En circumstàncies que el pes té una gran importància, per exemple, les indústries aeroespacials i automobilístiques, és més fàcil fer peces de plàstic, ja que tenen un gran avantatge de ser molt lleuger. Tot i això, tot i que les parts metàl·liques són més fortes, aportaran un pes excessiu en el producte total.
Aplicacions de mecanitzat CNC metàl·lic
El mecanitzat CNC metàl·lic és un procés aplicat en moltes indústries. D’aquestes indústries, els següents són alguns on els components mecanitzats per CNC són les parts comunes:
Aeroespacial : les tècniques de mecanitzat d’insercions metàl·liques tenen una gran importància en la fabricació de diversos components del motor, estructures d’aire i engranatges de desembarcament de rodes. L’alumini, el titani i fins i tot l’acer inoxidable s’utilitzen habitualment perquè són forts, resistents al desgast i poden suportar temperatures altes.
Automoció : el mecanitzat CNC metàl·lic és crucial en la fabricació de peces d'automòbils en la producció de peces del motor, sistemes de transmissió i suspensió entre d'altres. Aquestes àrees estan dissenyades amb metalls que donen la força i la fiabilitat necessàries en aplicacions tan altes estressades.
Equipament mèdic : el mecanitzat CNC de metall permet la fusió i la fabricació ràpida i neta de la petita escala de detalls mèdics detallats en dispositius, així com els ajuts que s’utilitzen en els aparells d’imatge d’operacions. L’acer inoxidable i el titani són dos metalls que han estat beneficiosos en l’ús de materials resistents a la corrosió i implantables.
Alguns casos particulars de components mecanitzats per CNC metàl·lics són:
Brackets i muntatges per a motors d’avions.
Blocs de motor i capçaleres de cilindre mecanitzats per a automòbils.
Tisores i fòrceps utilitzats en procediments quirúrgics
Implants i ponts utilitzats per a l’odontologia
Aplicacions de mecanitzat de plàstic CNC
Fins i tot al món industrial, el mecanitzat de plàstic CNC té el seu lloc. Alguns dels sectors on s’adopten àmpliament parts mecanitzades de plàstic CNC són:
Electrònica de consum : el segment electrònic de consum és una de les principals indústries que utilitzen mecanitzat de plàstic CNC per fabricar productes com les superfícies exteriors, components interns, carcasses i cobertes de protecció. Els termoplàstics com l’abs i el policarbonat són especialment preferits perquè són lleugers però forts i tenen bones propietats dielèctriques.
Embalatge : l'altre ús extrem del mecanitzat de CNC de plàstic es troba en el sector dels envasos on les indústries fabriquen ampolles de plàstic, contenidors i fins i tot taps segons les seves especificacions. De manera que es prefereixen materials de polímer com el polietilè i el polipropilè, ja que poden suportar atacs químics i es poden modelar fàcilment.
Prototipat : el mecanitzat de plàstic CNC és una de les tecnologies més utilitzades per a la creació de prototips de diversos dissenys i per a la producció de baix volum. Gràcies al preu relativament barat i a la velocitat de producció, el mecanitzat de plàstic és perfecte per crear maquetes de treball i peces de prova.
Alguns casos de peces mecanitzades de plàstic CNC inclouen:
Cases de telèfon mòbil i perifèrics
Petxines per a dispositius de control de televisió
Contenidors utilitzats per maquillatge i drogues
Peces de recanvi realitzades amb finalitats de prova
Solucions de mecanitzat CNC per al vostre projecte
Independentment de si el vostre projecte requereix la robustesa que ofereix el metall o l’accessibilitat garantida pels plàstics, Team MFG ofereix serveis de fabricació de precisió que compleixen els requisits en ambdós materials. Amb més de deu anys d’experiència, després d’haver participat en més de mil introduccions amb èxit de productes, proporcionem serveis ODM i OEM en escopeig complet que inclouen un canvi ràpid en prototips, mecanitzat CNC, modelat per injecció i serveis de fosa.
Team MFG sempre té ganes d’abordar les opcions de materials adequades per als vostres processos de fabricació. Per a la selecció de materials del vostre projecte, dissenys i tècniques de producció, s’ofereix l’assistència del departament d’enginyeria. Per a qualsevol etapa entre prototips simples fins a la producció de baix volum, abracem el repte de produir peces de precisió de qualitat a les vostres especificacions.
Preguntes freqüents sobre el mecanitzat de CNC mental i de plàstic
P: Quines són les distincions entre el mecanitzat CNC de metall i plàstic?
El mecanitzat CNC metàl·lic és costós, però proporciona una resistència afegida i resistents a la calor. Mentre que el mecanitzat de plàstic és amable i lleuger. Tenen els seus propis propòsits d'acord amb l’abast de treball previst.
P: Quins metalls són ideals per a les peces mecanitzades de precisió CNC?
L’alumini té una bona maquinària i és lleuger. L’acer és fort, mentre que el titani també és fort, però té un pes baix, per tant, té una elevada relació de pes i pes i és resistent a la corrosió.
P: Com afecta el tipus de material escollit diversos costos que es produeixen en el mecanitzat CNC?
Això significa que els materials plàstics són més barats i ràpids a la màquina que els metalls i, per tant, redueixen els costos generals de la producció. D'altra banda, el mecanitzat metàl·lic comporta més costos, ja que els processos triguen més temps i s'han d'utilitzar eines cares.
P: Les parts de plàstic utilitzen les màquines CNC resistents a la calor?
La majoria dels plàstics d’enginyeria tenen els seus límits de temperatura superiors en el rang de 200 ºC. En entorns d’alta temperatura, el millor és utilitzar plàstics especialitzats com ara peces o peces metàl·liques.
P: En quins sectors s’utilitzen els components mecanitzats de CNC de plàstic?
Indústries com l'electrònica, els productes de consum i els dispositius mèdics fan servir més sovint les peces de plàstic CNC. Aquestes indústries agraeixen el pes i les propietats d’aïllament del material.
P: Quin del material adequat per al mecanitzat és el millor per prototipar
El mecanitzat de plàstic CNC és el millor enfocament per crear prototips, ja que el seu temps més barat i el temps de canvi és més curt. Fa més maquetes de disseny i proves de disseny i abans de continuar amb el material final.
P: Com difereixen la durabilitat de les peces de Plàstic i Metall CNC?
Les peces metàl·liques són més duradores i més resistents al desgast en condicions de gran estrès. Mentre que les parts de Plasitc poden haver de canviar constantment en la mateixa situació.
P: Quina és la tolerància màxima que es pot obtenir mitjançant el mecanitzat CNC de diferents materials?
El mecanitzat CNC metàl·lic sol ser capaç d’oferir toleràncies fins a ± 0,025 mm, mentre que els components de plàstics són capaços de contenir toleràncies de ± 0,050 mm a causa de la diferència en l’estabilitat dels materials.
