CNC (računalniški numerični nadzor) obdelava revolucionira sodobno proizvodnjo s pomočjo natančne proizvodnje delov. Pri izbiri med kovinsko in plastično obdelavo CNC morajo proizvajalci upoštevati različne dejavnike, ki vplivajo na njihove rezultate projekta. V tem blogu raziskujmo svet kovin in plastike Obdelava CNC , ki primerja njihove značilnosti, aplikacije in dejavnike, ki jih je treba upoštevati pri izbiri.
Kaj je kovinska obdelava CNC?
Obdelave kovin z uporabo računalniških numeričnih krmilnih strojev (CNC) so razvrščene v odštevanje proizvodnje, pri čemer se različne oblike dosežejo z rezanjem delov kovinskih obdelovanj. Nekatere tehnike se izvajajo s pomočjo številnih obdelovalnih orodij, in sicer vaje, mlinov in stružnic, ki odstranjujejo material po programiranih navodilih.
Kovinska obdelava CNC: Prednosti in premisleki
Primarne prednosti
Obdelani kovinski deli se odlikujejo na naslednje načine:
Najmočnejši materiali lahko zdržijo najintenzivnejše dejavnosti
Odpornost na ekstremne temperaturne pogoje
Izjemna električna in toplotna prevodnost
Izdelki, ki lahko v daljšem časovnem obdobju prenesejo obrabo
Omejitve, ki jih je treba upoštevati
Narava kovinske obdelave prinaša določene omejitve:
Te so dražje od plastičnih kolegov
Kjer so vključeni dolgi obdelavi za pridobivanje natančnih dimenzij
Aplikacije z omejitvami teže, kot sta v primeru vesoljskega in avtomobilskega
Skupni materiali za natančne kovinske CNC dele
CNC proizvodnja kovin uporablja različne materiale in se osredotoča predvsem na specifično moč, težo in sposobnost dela z materialom. Sledijo primeri najpogosteje uporabljenih natančnih kovin in njihovih značilnosti:
Aluminij
Obdelava aluminija do natančnih toleranc je lahka in spodbuja dobre delovne pogoje pod obdelovalnostjo. Ko gre za dele, ki zahtevajo rezanje in zategovanje komponent v vesoljski stopnji, kot so avtomobilski natančni deli, lahko to prenese visoko toleranco na hitrost rezanja in nizko obrabo orodja.
Jeklo
Jeklo ima izjemno natezno trdnost, trdoto in odpornost proti obrabi, zato lahko nosi ekstremne obremenitve in lastnosti. S pomočjo različnih ocen in toplotnih obdelav ima lahko veliko aplikacij, kot so prestave, ležaji in rezalna orodja, ki imajo prilagojeno jeklo.
Medenina
Medenina je zlitina, sestavljena iz bakra in cinka, ki omogoča natančno obdelovalnost pri rezanju brez korozije. Zaradi svoje privlačne zlate barve je najbolj zaželena za izdelavo okrasnih delov in delov, ki so nagnjeni k vlagi.
Titan
Brez dvoma je Titanium kovina, ki jo je treba iti zaradi moči, ki jo dobimo proti teži in skoraj nič korozije. Tako se zdi tudi logično, da se zaradi integracije kosti skupaj s korozijsko odpornostjo titanij skoraj v celoti uporablja pri izdelavi vsadkov in instrumentov.
Baker
Ker je bakreni osnovni material, ni presenetljivo, da ima baker izjemno toplotno in električno prevodnost, s čimer so bakreni elementi, potrebni za električno in toplotno upravljanje. Zaradi svoje primernosti, da se razreže na zapletene oblike skupaj s precej tesnimi tolerancami, je odličen za uporabo v toplotnih umikih in električnih konektorjih.
Kaj je plastična obdelava CNC?
Ko govorimo o obdelavi plastike CNC, mislimo na uporabo strojev, ki jih upravljajo računalniki in so zasnovani posebej za rezanje in izrezljanje različnih vrst plastike. Nekateri najpogostejši plastični materiali, ki se uporabljajo v postopku obdelave plastike CNC, vključujejo ABS (akrilonitril butadien stiren), najlon, polikarbonat in akrilno plastiko. Te vrste materialov imajo različne značilnosti, ki vodijo do njihove uporabe v različnih aplikacijah.
Plastična obdelava CNC: ugodnosti in omejitve
Prednosti stroškov in proizvodnje
Plastični obdelani deli zagotavljajo znatno ekonomsko vrednost z:
Nižji materialni stroški v primerjavi s kovinskimi alternativami
Skrajšani čas proizvodnje zaradi lažje obdelovalnosti
Znižani stroški pošiljanja zaradi lažje teže
Stroškovno učinkovito skaliranje za proizvodnjo velikega obsega
Prednosti aplikacije
Lastnosti materiala se še posebej odlikujejo v:
Vrhunska zmogljivost električne izolacije
Idealne značilnosti za ohišja elektronike
Vsestranske možnosti za zaščitne ohišje
Združljiv z natančnimi elektronskimi komponentami
Omejitve uspešnosti
Ključni vidiki pri izbiri plastične obdelave vključujejo:
Omejena trdnost v primerjavi s kovinskimi komponentami
Zmanjšana toplotna odpornost v ekstremnih okoljih
Potencialno upogibanje z izpostavljenostjo vlagi
Omejena uporaba v aplikacijah z visokim stresom
Skupna inženirska plastika za obdelavo CNC
Procesi, vključeni v plastično obdelavo CNC, uporabljajo raznolike materiale predvsem zato, ker so ekonomični, preprosti pri oblikovanju in opravljajo določene funkcije:
ABS (akrilonitril butadienski stiren)
Znana tudi kot akrilonitril butadienski stiren, njegova glavna prednost je odpornost proti lomljenju in trdnosti materiala. Fino rezanje in gladek zaključek sta mogoča zaradi natančne obdelave ABS plastika , ki omogoča njihovo uporabo pri proizvodnji TS, kot so avtomobilska in potrošniška blaga, ki zahtevajo absorpcijo šoka.
Najlon
Ko gre za premikanje delov ali aplikacij, ki vključujejo trenje, je najlon nepremagljiv zahvaljujoč svoji obrabi in samovšečnih lastnostih. Zaradi svoje kemične odpornosti in sposobnosti, da prenese večkratni stres, je tudi najboljši material za prestave, ležaje in druge mehanske komponente.
Oglejte si več podrobnosti o razlika med poliamidom in najlonom.
Polikarbonat
Polikarbonat je visokozmogljiv inženirski termoplastik, ki ima poleg visoke preglednosti izjemno trdnost. Takšen poudarek na jasnosti in njihovi sposobnosti vzdrževanja dimenzij je primeren za uporabo v lečah, oknih in drugih zaščitnih zaprtih prostorih v panogah.
Akril (PMMA)
Akril prihaja s kristalno jasnostjo in UV stabilnostjo, slednji pa dolgoročno preprečuje porumenenje. Sposobnost PMMA, da se enostavno obdela, se široko uporablja pri ohišju za prikazne elemente, lahke cevi in optične leče, kjer se išče jasnost vida.
Peek (polieter eter keton)
Gre za visokotehnološko plastiko, za katero je značilna trdnost, toplotna stabilnost in kemična odpornost. Njegova sposobnost zadrževanja takšnih značilnosti na visokih temperaturnih nivojih je tudi zelo pomembna za kritično uporabo v vesoljskih, avtomobilskih in medicinskih aplikacijah.
Več podrobnosti o Pokuk plastike.
Napredna primerjava: kovinska in plastična obdelava CNC
Dinamika proizvodnih procesov
Kovinska obdelava CNC pomeni izvajanje togih in močnih vretenskih strojev in napeljav za rezanje procesov. Takšne operacije običajno vključujejo neprekinjeno infiltracijo tekočine hladilne tekočine in več korakov rezanja za dosego končnih številk. Stroški orodja so eden najvišjih dejavnikov v produktivnosti, saj karbidno orodje zdržijo le pri brušenju z električno energijo 2 do 4 ure na • 14 rezalnih suhih.
CNC Plastic Manufacturing je zadovoljen z običajnimi postavitvami opreme in pogosto ne uporablja niti hladilnikov. Na splošno so operacije, ki so manj kot en rezalni prehod, razširjene, nekateri biti PCD pa ponujajo do 8-12 ur rezanja dnevno. Kljub temu hlajenje postane kritično, ker termoplastika ni zelo prevodna in zato toplote ne razpršijo učinkovito.
Značilnosti uspešnosti
Kovinski deli omogočajo obdelavo z ekstremnimi poliranimi površinami za vrednosti površinske hrapavosti do RA 0,2 µm, razvrščene kot neobremenjeno obračanje. Imajo notranje geometrije, stabilne od -40 do 800 stopinj Celzija in so sposobne zaradi njihovih navojnih modelov zdržati celo 85 -odstotno moči za angažiranje niti. Večino kovin, vključno s jeklenimi, je mogoče izdelati z debelino stene približno 0,3 mm.
Plastični deli lahko v večini primerov zagotovijo zaključek RA 0,4 µm in ohranijo obliko in velikost v območju od 20 ° C do 150 ° C za inženirsko plastiko. Moč plastičnih niti običajno doseže 40% trdnosti njihovih kovinskih kolegov, debelina stene pa ni manjša od 1,0 mm, da se prepreči deformacija dela. Vendar pa se zelo dobro obnesejo v aplikacijah, ki zahtevajo nepreputnost vlage in električno izolacijo.
Analiza ekonomskega vpliva
Materialni stroški za kovine povprečno 3-5-krat višje od inženirske plastike, medtem ko čas obdelave traja 2-3 krat dlje. Vendar kovinske komponente ponujajo velike prednosti v intervalih življenjske dobe in vzdrževanja. Plastične komponente zagotavljajo 60-70% zmanjšanje teže v primerjavi s kovinskimi ekvivalenti, kar znatno vpliva na stroške pošiljanja in ravnanja pri proizvodnji velikega obsega.
Dejavniki, ki jih je treba upoštevati pri izbiri med kovino in plastiko za obdelavo CNC
Kot en načrt za vsako obdelavo CNC lahko kovino ali plastiko izberete kot primerne materiale; Vendar obstaja več pomislekov.
Zahteve za trdnost in trajnost : Na splošno, če sta moč in trajnost veliko potrebna od delov, bi bila narejena iz kovine. To je posledica dejstva, da bi kovinski deli v nasprotju s plastičnimi tistimi imeli večje obremenitve, trpeli udarce in celo obrabo.
Toplotna odpornost : V primerih, kjer je treba komponento uporabljati pri visokih temperaturah, so pogosto kovine, ki so zaradi njihove toplotne odpornosti bolj primerne v nasprotju s plastiko. To je zato, ker lahko s prekomerno toploto plastične komponente bodisi spremenijo obliko bodisi celo stopijo.
Električna prevodnost ali izolacija : Ko gre za naloge, kjer mora elektrika skozi material, kot je razvidno iz elektroničnega polja, se večinoma uporabljajo kovinski materiali. Nasprotno, ko želijo ohraniti izolacijo, uporabljajo plastične materiale.
Proračun : To se nanaša na material, ki je na voljo tudi za uporabo, in postopek obdelave. Zaradi narave proizvodnih procesov je obdelava kovinskih CNC z visokimi stroški v primerjavi s plastiko, zlasti za množično proizvodnjo.
Teža : V okoliščinah, da je teža zelo pomembna, je na primer vesoljska in avtomobilska industrija lažje narediti plastične dele, saj imajo veliko prednost, ker so zelo lahki. Kljub temu, da so kovinski deli močnejši, bodo prispevali prekomerno težo celotnega izdelka.
Uporaba kovinske obdelave CNC
Kovinska obdelava CNC je postopek, ki se uporablja v številnih panogah. Od teh panog je nekaj, kjer so kovinski komponente, obdelani s kovinskimi CNC, skupni deli:
Aerospace : Tehnike obdelave kovinskih vstavkov so zelo pomembne pri izdelavi različnih komponent motorja, struktur ogrodja in pristajalnih zobnikov na kolesih. Aluminij, titan in celo nerjavno jeklo se običajno uporabljajo, ker so močni, odporni proti obrabi in lahko prenesejo visoke temperature.
Avtomobilska : kovinska obdelava CNC je ključnega pomena pri proizvodnji avtomobilskih delov pri proizvodnji delov motorja, prenosa in vzmetenja med drugim. Ta območja so zasnovana z uporabo kovin, ki dajejo moč in zanesljivost, potrebni pri tako visokih stresnih aplikacijah.
Medicinska oprema : kovinska obdelava CNC omogoča hitro in čisto taljenje in izdelavo majhnega obsega podrobno medicinsko postavitev naprav, pa tudi AIDS, ki se uporabljajo pri operacijskih slikarskih aparatih. Nerjaveče jeklo in titanij sta dve kovini, ki sta bili koristni pri uporabi, odpornih proti koroziji in vsadljivih materialih.
Nekaj posebnih primerov komponent, obdelanih s kovinskimi CNC, je:
Nosilci in nosilci za letalske motorje.
Motorne bloke in glave valja, obdelane za avtomobile.
Škarje in klešče, ki se uporabljajo v kirurških posegih
Vsadki in mostovi, ki se uporabljajo za zobozdravstvo
Uporaba plastične obdelave CNC
Tudi v industrijskem svetu ima plastično obdelavo CNC svoje mesto. Nekateri sektorji, v katerih so plastični CNC obdelan deli, so:
Potrošniška elektronika : Potrošniški elektronski segment je ena glavnih panog, ki uporablja plastično obdelavo CNC za izdelavo izdelkov, kot so zunanje površine, notranje komponente, ohišje in zaščitne pokrove. Termoplastika, kot sta ABS in polikarbonat, so še posebej prednostna, ker so lahki, vendar močni in imajo dobre dielektrične lastnosti.
Embalaža : Druga ekstremna uporaba plastične obdelave CNC je v embalažnem sektorju, kjer industrije izdelujejo plastične steklenice, posode in celo kapice glede na njihove specifikacije. Torej so prednostni polimerni materiali, kot sta polietilen in polipropilen, saj lahko prenesejo kemične napade in jih je mogoče enostavno oblikovati.
Prototipiranje : Plastična obdelava CNC je ena najbolj uporabljenih tehnologij za ustvarjanje prototipov različnih modelov in za proizvodnjo z majhno količino. Zahvaljujoč relativno poceni ceni in hitrosti proizvodnje je plastična obdelava kot nalašč za ustvarjanje delovnih posmehov in preskusnih delov.
Nekateri primeri plastičnih CNC obdelanih delov vključujejo:
Primere mobilnega telefona in periferne naprave
Školjke za televizijske naprave
Posode, ki se uporabljajo za ličenje in droge
Rezervni kosi, ki so narejeni za preizkusne namene
Strokovne rešitve za obdelavo CNC za vaš projekt
Ne glede na to, ali vaš projekt zahteva trdnost, ki jo ponuja kovina ali cenovno dostopnost, ki jo zagotavlja plastika, ekipa MFG ponuja natančne proizvodne storitve, ki izpolnjujejo takšne zahteve v obeh materialih. Z več kot desetimi leti izkušenj, ko smo sodelovali v več kot tisoč uspešnih predstavitvah izdelkov, zagotavljamo storitve ODM in OEM v celotnem obsegu, ki vključujejo hiter preobrat na prototipi, obdelavo CNC, oblikovanje in vbrizgavanje in kasting.
Team MFG se vedno veseli, da bo obravnaval ustrezne izbire materialov za vaše proizvodne procese. Za izbor materiala vašega projekta, modelov in proizvodnih tehnik je na voljo pomoč inženirskega oddelka. Za vse vmesne faze od posameznih prototipov do proizvodnje z nizko količino sprejemamo izziv, kako izdelava kakovostnih natančnih delov na vaše specifikacije.
Pogosta vprašanja o miselni in plastični obdelavi CNC
V: Kakšne so razlike med kovinsko in plastično obdelavo CNC?
Kovinska obdelava CNC je draga, vendar zagotavlja dodatno trdnost in toplotno odporne zmogljivosti. Medtem ko je plastična obdelava stroškovno prijazna in lahka. Imajo svoje namene v skladu s predvidenim obsegom dela.
V: Katere kovine so idealne za CNC natančne obdelane dele?
Aluminij ima dobro obdelovalnost in je lahka. Jeklo je močno, medtem ko je titanij tudi močan, vendar ima majhno težo, zato ima razmerje med trdnostjo in težo in je odporno na korozijo.
V: Kako vrsta izbranega materiala vpliva na različne stroške, ki nastanejo pri obdelavi CNC?
To pomeni, da so plastični materiali cenejši in hitrejši do strojev kot kovine in s tem zmanjšajo splošne stroške proizvodnje. Po drugi strani pa obdelava kovin povzroči več stroškov, saj je treba uporabiti procese dlje časa in je treba uporabiti drago orodje.
V: Ali so deli iz plastike izdelani z uporabo CNC strojev toplotno odporni?
Večina inženirske plastike ima svoje zgornje temperature v območju 200C. V visokotemperaturnih okoljih je najbolje, da namesto tega uporabite specializirano plastiko, kot so peek ali kovinski deli.
V: V katerih sektorjih so komponente, obdelane s plastičnimi CNC, uporabljene na skupni osnovi?
Industrije, kot so elektronika, potrošniški izdelki in medicinski pripomočki, pogosteje uporabljajo plastične dele CNC. Te panoge cenijo težo in izolacijske lastnosti materiala.
V: Kateri od materiala, ki je primeren za obdelavo, je najboljši za prototipiranje
Plastična obdelava CNC je najboljši pristop za ustvarjanje prototipov, saj je cenejši in čas preobrata krajši. Omogoča več oblikovalskih posmehov in testov oblikovanja in pred nadaljevanjem končnega materiala.
V: Kako se trajnost plastičnih in kovinskih delov CNC razlikujeta?
Kovinski deli so bolj trpežni in bolj odporni na obrabo v izjemno visokih stresnih razmerah. Ker bo morda treba v isti situaciji nenehno spreminjati dele plasitc.
V: Kakšna je najvišja toleranca, ki jo je mogoče doseči z obdelavo CNC različnih materialov?
Kovinska obdelava CNC je običajno sposobna nuditi tolerance do ± 0,025 mm, medtem ko lahko komponente plastike zaradi razlike v stabilnosti materialov držijo tolerance ± 0,050 mm.
