CNC (arvutinumbriline juhtimine) töötlemine revolutsiooniliselt täppisosade tootmise kaudu. Metalli ja plastilise CNC töötlemise vahel valimisel peavad tootjad arvestama mitmesuguste projekti tulemusi mõjutavate teguritega. Uurime selles ajaveebis metalli ja plasti maailma CNC töötlemine , nende omaduste, rakenduste ja tegurite võrdlemine, mida tuleks valiku tegemisel arvestada.
Mis on metallist CNC töötlemine?
Metallide metallid, kasutades arvuti numbrilist juhtimismasinat (CNC), klassifitseeritakse subtraktiivse tootmise alla, kus erinevad kujundid saavutatakse metallist toorikute osade lõikamisega. Mõningaid tehnikaid tehakse paljude tööpinkide, nimelt puuride, veskite ja treipinkide abil, mis eemaldavad materjali vastavalt programmeeritud juhistele.
CNC metallist töötlemine: eelised ja kaalutlused
Esmased eelised
Töödeldud metallosad on silma paista järgmistel viisidel:
Tugevaimad materjalid taluvad kõige intensiivsemaid tegevusi
Vastupidavus äärmuslikele temperatuuritingimustele
Erakordne elektriline ja soojusjuhtivus
Tooted, mis taluvad kulumist pikema aja jooksul
Piirangud arvestada
Metalli töötlemise olemus toob kaasa teatud piirangud:
Need on kallimad kui plastist kolleegid
Kui täpsete mõõtmete saamiseks on kaasatud pikad töötlemisprotsessid
Rakendused kaalupiirangutega, näiteks kosmose ja autotööstuse korral
Täpse metalli CNC osade tavalised materjalid
CNC metalli tootmine kasutab erinevaid materjale ja keskendub peamiselt konkreetsele tugevusele, kaalule ja materjaliga töötamise võimele. Järgnevad on näited kõige laialdasemalt kasutatavatest täppismetallidest ja nende omadustest:
Alumiinium
Alumiiniumi töötlemine tähtaegade suhtes on kerge ja soodustab häid töötingimusi masinategevuses. Osade osas, mis vajavad kosmosekvaliteedi lõikamist ja komponentide, näiteks autotööstuse täppisosade pingutamist, talub see suurt lõikekiiruse tolerantsi ja tööriistade madalat kulumist.
Teras
Terasel on märkimisväärne tõmbetugevus, kõvadus ja kulumiskindlus, seetõttu võib see kanda äärmuslikke koormusi ja omadusi. Erinevate hinnete ja kuumtöötluste abil võivad paljudel rakendustel, nagu käigud, laagrid ja lõiketööriistad, omada kohandatud terast.
Messing
Messing on vasest ja tsingist koosnev sulam, mis võimaldab täppismasinatavust ilma korrosioonita lõigata. Oma ahvatleva kuldse värvi tõttu eelistatakse seda kõige rohkem niiskusele kalduvate dekoratiivsete osade ja osade tootmiseks.
Titaan
Ilma igasuguse kahtluseta on titaan metall, mida jõuda tugevuse ja peaaegu null korrosiooni vastu. Seega näib see olevat loogiline, et luude integreerimise tõttu koos korrosioonikindlustusega titaanist kasutatakse implantaatide ja instrumentide valmistamisel peaaegu täielikult.
Vask
Olles vase alusmaterjal, pole üllatav, et vasel on märkimisväärne termiline ja elektrijuhtivus, muutes seega vase elemendid vajalikuks elektri- ja termiliseks haldamiseks. Kuna selle sobivus on lõigata keerukate kujunditega koos üsna tihedate tolerantsidega, on see suurepärane jahutusvalamute ja elektripistikute kasutamiseks.
Mis on plast CNC töötlemine?
Kui räägime plasti CNC töötlemisest, peame silmas arvutite kasutatavate masinate kasutamist ja mis on loodud spetsiaalselt erinevat tüüpi plastide lõikamiseks ja nikerdamiseks. Mõned kõige levinumad plastmaterjalid, mida kasutatakse plast CNC töötlemise protsessis, hõlmavad ABS (akrüülonitriil butadieenistüreen), nailon, polükarbonaat ja akrüülplast. Seda tüüpi materjalidel on erinevad omadused erinevates rakendustes.
Plastist CNC töötlemine: eelised ja piirangud
Kulud ja tootmise eelised
Plastist töödeldud osad pakuvad märkimisväärset majanduslikku väärtust:
Madalamad materjali kulud võrreldes metalli alternatiividega
Vähendatud tootmisaeg lihtsama mehhanismi tõttu
Vähenenud saatmiskulud kergemast kaalust
Kulutõhus skaleerimine suure mahuga tootmiseks
Rakenduse tugevused
Materiaalsed omadused on eriti silma paista:
Parem elektriisolatsiooni jõudlus
Elektroonikakorpuste ideaalsed omadused
Mitmekülgsed võimalused kaitsevormide jaoks
Ühildub täpsete elektrooniliste komponentidega
Jõudluspiirangud
Peamised kaalutlused plastist menetluse valimisel hõlmavad järgmist:
Piiratud tugevus võrreldes metallkomponentidega
Vähendatud soojustakistus äärmuslikes keskkondades
Võimalik väändumine niiskusega kokkupuutega
Piiratud kasutamine kõrgpingerakendustes
CNC töötlemise tavaline inseneriplastik
CNC -plastikust töötlemisel osalevad protsessid kasutavad erinevaid materjale peamiselt seetõttu, et need on ökonoomsed, disainilahendusega ja teatud funktsioonid täidavad:
ABS (akrüülonitriil butadieeni stüreen)
Tuntud ka kui akrüülonitriili butadieenistüreeni, on selle peamine eelis materjali purunemisele ja tugevusele vastupidavus. Peen lõikamine ja sujuv viimistlus on võimalik tänu täpsele töötlemisele ABS -plastik , mis muudab nende kasutamise sellistes tootmis-, näiteks auto- ja tarbekaupades, mis vajavad võimalikku lööki.
Nailon
Kui tegemist on hõõrdumisega seotud liikuvate osade või rakendustega, on nailon tänu kulumisele ja ise määrduvatele omadustele ületamatu. Keemilise vastupidavuse ja korduva stressi talumise võime tõttu on see ka parim materjal käikude, laagrite ja muude mehaaniliste komponentide jaoks.
Vaadake üksikasjalikumalt erinevus polüamiidi ja nailoni vahel.
Polükarbonaat
Polükarbonaat on suure jõudlusega tehniline termoplastiline, millel on lisaks suurele läbipaistvusele ka äärmuslik mõjutugevus. Selline rõhuasetus selgusele ja nende võime säilitada mõõtmeid muudab need sobivaks kasutamiseks läätsedes, akendes ja muudes kaitseümbrustes kogu tööstuses.
Akrüül (PMMA)
Akrüül tuleb kristallide selguse ja UV -stabiilsusega, viimane takistas pikas perspektiivis kollasust. PMMA võime hõlpsalt töödelda muudab selle laialdaselt kasutamiseks kuvaelementide, kergete torude ja optiliste läätsede jaoks, kus otsitakse nägemise selgust.
Peek (polüeter eetri ketooni)
See on kõrgtehnoloogiline plastik, mida iseloomustab kõrge tugevus, kuumuse stabiilsus ja keemiline vastupidavus. Selle võime säilitada selliseid omadusi kõrgel temperatuuril, muudab selle ka kosmose-, auto- ja meditsiiniliste rakenduste kriitilisteks kasutamiseks üsna oluliseks.
Lisateavet Piiluma.
Täiustatud võrdlus: metall vs plast CNC mehaaniline töötlemine
Tootmisprotsesside dünaamika
Metall CNC töötlemine tähendab jäikade ja võimsate spindli masinate ja inventaride rakendamist lõikamisprotsesside jaoks. Sellised toimingud hõlmavad jahutusvedelike vedelike pidevat sissetungimist ja lõppnäitajate täitmiseks mitut lõikamist. Tööriistakulud on üks kõrgemaid tootlikkuse tegureid, kuna karbiidi tööriistad kestavad ainult elektrienergia lihvimist 2–4 tundi • 14 lõike.
CNC plasttootmine rahuldab tavapäraste seadmete paigutustega ja sageli ei kasuta see jahutusvedelikke. Üldiselt on vähem kui ühe lõikamispassi toimingud laialt levinud ja mõned PCD-bitid pakuvad iga päev välja lõikamist kuni 8–12 tundi. Sellegipoolest muutub jahutus kriitiliseks, kuna termoplastid ei ole eriti juhtivad ega haju seetõttu soojust tõhusalt.
Esinemisomadused
Metalliosad võimaldavad töötlemist äärmuslike poleeritud pindadega, et pinnakareduse väärtused on RA 0,2 um, mis on liigitatud katmata pöördeks. Neil on sisemised geomeetriad, mis on stabiilsed vahemikus -40 kuni 800 kraadi Celsiuse ja on võimelised oma keermestatud kujunduse tõttu taluma isegi 85% -list keermega seotud tugevust. Enamikku metalle, sealhulgas teraseid, saab toota seina paksusega umbes 0,3 mm.
Plastiosad võivad enamikul juhtudel pakkuda RA 0,4 µm ja säilitada nende kuju ja suuruse vahemikus 20 ° C kuni 150 ° C tehniliste plastide jaoks. Plastist niidide tugevus ulatub tavaliselt 40% -ni nende metallist kolleegide tugevusest ja seina paksus on osa deformatsiooni vältimiseks vähemalt 1,0 mm. Kuid need toimivad üsna hästi niiskuse languse ja elektrilise isolatsiooni vajavates rakendustes.
Majandusliku mõju analüüs
Metallide materiaalkulud keskmiselt 3-5 korda kõrgemad kui inseneriplast, samal ajal kui töötlemisaeg on 2-3 korda pikem. Metallist komponendid pakuvad aga olulisi eeliseid kasutusaja ja hoolduse intervallides. Plastist komponendid tagavad massi vähendamise 60–70% võrreldes metalli ekvivalentidega, mõjutades oluliselt laeva- ja käitlemiskulusid suure mahuga tootmisel.
CNC töötlemiseks metalli ja plasti vahel valimisel tuleb arvestada
Kuna iga CNC töötlemistöö jaoks on kavas, saab sobivate materjalidena valida kas metalli või plasti; Siiski on mitu kaalutlust.
Tugevuse ja vastupidavuse nõuded : üldiselt, kui osadest on tugevus ja vastupidavus palju vaja, valmistatakse need metallist. See on tingitud asjaolust, et metalliosad mitte plastilistest osadest kannavad suuremat koormust, kannatavad mõju ja isegi kulub.
Soojustakistus : Juhtudel, kus komponenti tuleb kasutada kõrgel temperatuuril, sobivad sageli metallid, mis sobivad nende soojustakistuse tõttu paremini, mitte plastide tõttu. Seda seetõttu, et liigse kuumuse korral võivad plastkomponendid kuju muuta või isegi sulada.
Elektrijuhtivus või isolatsioon : kui tegemist on ülesannete osas, kus elekter peab materjali läbima, nagu on näha elektroonikaväljal, kasutatakse enamasti metallimaterjale. Vastupidi, kui nad soovivad isolatsiooni säilitada, kasutavad nad plastmaterjale.
Eelarve : see on seotud kasutamiseks saadaoleva materjali ja ka töötlemisprotsessiga. Tootmisprotsesside olemuse tõttu on metalli CNC töötlemine kõrge hinnaga võrreldes plastiga, eriti masstootmise osas.
Kaal : oludes, et kaal on suur tähtsus, näiteks kosmose- ja autotööstus, on plastist osi lihtsam valmistada, kuna neil on suur eelis, et nad on väga kerged. Ehkki metalliosad on tugevamad, annavad need kogu toote jaoks liigse kaalu.
Metalli CNC mehaanilise töötlemise rakendused
Metalli CNC töötlemine on paljudes tööstusharudes rakendatud protsess. Nendest tööstusharudest on mõned neist, kus metallist CNC töödeldud komponendid on tavalised osad:
Aerospace : metalli sisestamismeetodid on mitmesuguste mootorikomponentide, lennukikere konstruktsioonide ja ratastega maandumisvarustuse tootmisel suure tähtsusega. Tavaliselt kasutatakse alumiiniumi, titaani ja isegi roostevabast terast, kuna need on tugevad, kulumiskindlad ja taluvad kõrgeid temperatuure.
Autotöö : metallist CNC töötlemine on muu hulgas mootorite osade tootmisel, edastus- ja vedrustussüsteemide tootmisel ülioluline. Need alad on mõeldud metallide kasutamiseks, mis annavad nii kõrge stressis kasutatavates rakendustes vajaliku tugevuse ja usaldusväärsuse.
Meditsiiniseadmed : metallist CNC töötlemine võimaldab kiiret ja puhast sulamist ning väikesemahulise üksikasjaliku meditsiinilise seadme valmistamist ning operatsioonide pildistamise seadmetes kasutatavaid AIDS -i. Roostevaba teras ja titaan on kaks metalli, mis on olnud kasulikud korrosioonikindlates ja siirdatavates materjalides.
Mõned konkreetsed metallist CNC töödeldud komponentide juhtumid on:
Lennukmootorite sulgud ja kinnitused.
Mootoriplokid ja silindripead on töödeldud autodele.
Kirurgilistes protseduurides kasutatud käärid ja tangid
Hambaravis kasutatavad implantaadid ja sillad
CNC plastise töötlemise rakendused
Isegi tööstusmaailmas on plastikust CNC -töötlemisel oma koht. Mõned sektorid, kus plastist CNC töödeldud osi laialdaselt kasutusele võetakse, on järgmised:
Tarbeelektroonika : tarbeelektrooniline segment on üks peamisi tööstusharusid, mis kasutavad CNC plastist töötlemist selliste toodete valmistamiseks nagu välimised pinnad, sisemised komponendid, korpused ja kaitsekatted. Eriti eelistatakse eriti termoplastid nagu ABS ja polükarbonaat, kuna need on kerged, kuid tugevad ja neil on head dielektrilised omadused.
Pakend : Plastist CNC töötlemise teine äärmuslik kasutamine on pakendisektoris, kus tööstused valmistavad vastavalt nende spetsifikatsioonidele plastpudeleid, konteinereid ja isegi korke. Seega eelistatakse selliseid polümeermaterjale nagu polüetüleen ja polüpropüleen, kuna need taluvad keemilisi rünnakuid ja neid saab hõlpsalt vormida.
Prototüüpimine : plast CNC töötlemine on üks enim kasutatud tehnoloogiaid erinevate disainilahenduste prototüüpide loomiseks ja vähese mahu tootmiseks. Tänu suhteliselt odavale hinnale ja tootmiskiirusele sobib plastist töötlemine suurepäraselt töötavate makettide ja katsete loomiseks.
Mõned plastist CNC -töödeldud osade juhtumid hõlmavad järgmist:
Mobiiltelefonide korpused ja välisseadmed
Televisioonikontrolliseadmete kestad
Mahutid, mida kasutatakse jumestuse ja ravimite jaoks
Tagavaratükid, mis on tehtud katse eesmärgil
Ekspert CNC töötlemislahendused teie projekti jaoks
Sõltumata sellest, kas teie projekt nõuab metalli pakutavat vastupidavust või plastide tagatud taskukohasust, pakub Team MFG täpseid tootmisteenuseid, mis vastavad sellistele nõuetele mõlemas materjalis. Enam kui kümneaastase kogemusega, olles osalenud enam kui tuhandel edukal toote tutvustamisel, pakume täismaterjali ODM- ja OEM-teenuseid, mis hõlmavad kiiret pöördeid prototüüpides, CNC töötlemisel, süstimisvormimisel ja stantsi valamisteenustel.
Team MFG ootab alati teie tootmisprotsesside materjalide sobivate valikute tegemist. Teie projekti, disainilahenduste ja tootmistehnikate materiaalse valiku jaoks pakutakse inseneriosakonna abi. Mis tahes vahepealsete etappide jaoks alates üksikutest prototüüpidest kuni madala mahuga tootmisvõistlusteni, võtame oma spetsifikatsioonidele kvaliteetse täpsuse osade tootmise väljakutse.
KKK -d vaimse ja plastilise CNC töötlemise kohta
K: Millised erinevad metalli ja plastist CNC töötlemise vahel?
CNC metallist töötlemine on kulukas, kuid see annab täiendava tugevuse ja kuumakindlad võimalused. Samal ajal kui plastist töötlemine on kulukas ja kerge. Neil on oma eesmärgid kooskõlas kavandatud töö ulatusega.
K: Millised metallid sobivad ideaalselt CNC täpsusega töödeldud osade jaoks?
Alumiiniumil on hea masinad ja see on kerge. Teras on tugev, samas kui titaan on samuti tugev, kuid sellel on madal, seetõttu on sellel kõrge tugevuse ja kaalu suhe ning see on korrosioonikindel.
K: Kuidas mõjutab valitud materjali tüüp erinevaid kulusid CNC töötlemisel?
See tähendab, et plastmaterjale on odavamad ja kiirem masinaga kui metallid ning seetõttu vähendavad tootmiskulusid. Teisest küljest tekitab metallist töötlemine rohkem kulusid, kuna protsessid võtavad pikema aja ja tuleb kasutada kalleid tööriistu.
K: Kas CNC -masinate kuumuskindel kasutamisel on plastikust osad?
Enamikul inseneriplastidest on ülemised temperatuuripiirid vahemikus 200 ° C. Kõrgtemperatuurilises keskkonnas on kõige parem kasutada spetsiaalseid plastid, näiteks PEEK või metalliosad.
K: Millistes sektorites kasutatakse CNC plastist töödeldud komponente ühiselt?
Sellised tööstusharud nagu elektroonika, tarbekaubad ja meditsiiniseadmed kasutavad sagedamini plastist CNC osi. Need tööstused hindavad materjali kaalu ja isolatsiooni omadusi.
K: Milline materjal, mis sobib töötlemiseks, on prototüüpimiseks parim
Plastikust CNC töötlemine on parim lähenemisviis prototüüpide loomiseks odavamaks ja pöördeajaks on lühem. See võimaldab rohkem disainilahendusi ja disainitestid ning enne lõpliku materjali jätkamist.
K: Kuidas erinevad plastist ja metallist CNC osad?
Metalliosad on vastupidavamad ja vastupidavamad kulumistele äärmiselt suure stressiga tingimustes. Arvestades, et Plasitci osi võib olla vaja samas olukorras pidevalt muuta.
K: Milline on maksimaalne tolerants, mida saab CNC töötlemisel erinevate materjalide töötlemisel?
Metallist CNC töötlemine on tavaliselt võimeline pakkuma tolerantsi kuni ± 0,025 mm, samas kui plastikomponendid on võimelised hoidma materjalide stabiilsuse erinevuse tõttu tolerantsi ± 0,050 mm.
