部品設計を完了しているが、どの材料を選択するかわからない場(chǎng)合は、正しい場所に來てください。CNC加工には、金屬、プラスチック、セラミックス、複合材料(liào)、木材など、さまざまな主要なタイプの材料を使用することができます。
各材料には獨自の特性と課題があり、これらの特性と課題は終製品の特性と製造プロセス全體に影響を與える。この文書では、加工可能な材料のタイプを検討し、製品に適した材料を選択(zé)するのに役立ちます。
CNC加工に使用される5つの材料
CNC加工に使用される主な材料の種類は、金屬、プラスチック、セラミックス、複合材料、木材である。これらのカテゴリには、獨自の材料が多數あり、それぞれの材料には特定(dìng)の特性があります。次のガイドは、精密製造(zào)材料の選択の一般的な方法を示しているので、特定の屬性を探す際には専門家に相談する必要があります。
#1金屬
金(jīn)屬は一般的なCNC加工材料である。CNC加工金(jīn)屬は航空宇宙、自動車、電子、さらには醫(yī)療応用によく用(yòng)いられる。鋼、アルミニウム、黃銅、銅、チタンは加工可能な金屬である。
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#2プラスチック
プラスチックは別の一般的なCNC加工材料であり、メーカーは冷凍部(bù)品、電子、玩具、運動、その他の業界に使用することができる。一(yī)般的な機械加工(gōng)プラスチックには、アクリル酸、ポリカーボネート、PVC、さらにはナイロンが含まれる。
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#3セラミックス
セラミックスのCNC加工(gōng)は複雑ですが、いくつかの高度な用途に使用することができます。スペースシャトルエンジン部品、戦車裝甲(jiǎ)及び超伝(yún)導體は機械加工セラミックスのいくつかの例(lì)である。その脆性のため、耐久(jiǔ)性の高い信頼性の高いセラミック部品を製(zhì)造するためには、先進(jìn)的な機械加(jiā)工操作が必要である。
#4複(fú)合材料
複合材料はCNC加工に極めて挑戦的な別の材料である。実(shí)際、これらは通常、ダイヤモンド工具と5軸CNC機械(xiè)を必要とします。機(jī)械加工複合材料は自(zì)動車(chē)、航空宇(yǔ)宙、発(fā)電業界への応用に非常(cháng)に有(yǒu)用である。
#5木
後は木材のカテゴリです。木材のCNC加工は通常、家具(jù)や裝飾など、より芸術的(de)な用途に限(xiàn)られています。しかし、いくつかの構造アプリケーションにも使(shǐ)用できます。
私たちが指摘(zhāi)したように、いくつかの種類の材料は他(tā)の材料よりも加工が難しい。加工性や特定の材料がプロジェクトに適しているかどうかを決定する屬性を知りたいかもしれません。お客様のプロジェクトに適したCNC材料(liào)の選択を支援するために、考慮する必要があるプロパティについて詳(xiáng)細に説明(míng)します。
材料を選択する際に考慮(lǜ)する基本的な要(yào)素
かたさ
硬度は切削速度とCNC加工プロセスに使用できる工具材料の種類に直接影響する。チタンなどの非常(cháng)に硬い材料を使用すると、加工が複雑になり、より硬い工具が必要になります。
硬い材料でも切斷プロセスが通常(cháng)より遅くなり、労働時間が増加します。一方、ポリマーなどの非常に柔軟な材料は加工中に変形しやすく、単(dān)にプラスチックを工具の周囲に流すのではなく、特殊な工具と遅い作業速度を使用(yòng)して切削屑の形成を確保する必要がある。
どちらも運用コストに影響する可(kě)能性があります。黃銅、アルミニウム合金(jīn)、低(dī)炭素鋼、特定のポリカーボネートは加工しやすい材料であるため、通常は加工コストが低い。
ねつにゅうりょく
熱入力は、材料ごとに熱伝(yún)導率、溶融溫度、熱反応が異なるため、考慮すべきもう1つの重要な変數です。例(lì)えば、溶融溫度が非常に低い(例えばスズ)場合、材(cái)料の一部または全部が溶融していないと加工が困難である。
加工(gōng)からの熱入(rù)力もより微妙な影響を與え、ミクロ構造の麵で材料の硬度と強度に影響を與える。もう1つの熱(rè)入力考慮要素は、加熱材(cái)料(liào)が軟化したときの変形であり、殘留応力(lì)は製(zhì)品の形狀に影響を與える。
加工された原材料(liào)と使用可(kě)能な予算(suàn)に応じて、アニール、より適切な加工ツールの使用、および代替冷卻剤は潛在的な解決策である。プラスチックの場合、アニールは殘留応力を除去し、変形を製限することができる。
表麵処理
表麵仕上げは、さまざまな材料が加工後に非常に粗い表麵仕上げを生成するため、覚えておく必(bì)要があるもう1つの重要な要素です。製品の美しさだけでなく、その機能も脅かされる可能性があります。
はめ合い麵を有する部品は、いくつかの用途にとって望(wàng)ましくないことがあり、または摩擦を増(zēng)加させることができない可能性がある。また、アクリルなどのセラミックやプラスチックの中には、CNC加工後に研磨表麵が形成(chéng)され、透明窓としての使用が製限されています。