CNC (Bilgisayar Sayısal Kontrol) işleme, dijital tasarımları hassas fiziksel ürünlere dönüştüren temel bir üretim işlemidir.CNC projesinin başarısı önemli ölçüde malzeme seçimine bağlıdır.Bu kılavuzda mevcut malzemelerin, özelliklerinin, kullanımlarının, kullanım alanlarının ve kullanım alanlarının ayrıntılı bir genel görünümü sunulmaktadır.ve projeleriniz için bilinçli kararlar vermenize yardımcı olacak anahtar seçim faktörleri.
1 CNC Malzeme Seçiminde Anahtar Faktörler
Uygun malzemeyi seçmek, hem işleme sürecini hem de nihai parçanın performansını etkileyen birkaç faktörü dikkatlice göz önünde bulundurmayı gerektirir.
1.1 İşlenebilirlik
İşlenebilirlik, bir malzemenin aşırı araç aşınması veya hasarı olmadan ne kadar kolay kesilebileceğini, şekillendirilebileceğini ve bitirilebileceğini ifade eder.Bakır) daha yüksek verimliliğe olanak sağlar, daha iyi yüzey bitirme ve düşük üretim maliyetleri. Tersine, düşük işlenebilirliklere sahip malzemeler genellikle özel araçlar ve teknikler gerektirir.
1.2 Mekanik Özellikler
Güç: Bu, germe gücünü (çekici kuvvetlere direnç), basınç gücünü (çırpma kuvvetlerine direnç) ve sertliği (yaşama ve darbeye direnç) içerir.Farklı uygulamalar farklı dayanıklılık özellikleri gerektirir.
Sertlik: Malzemenin yüzey içi çıkıntıya veya deformasyona karşı direnme yeteneği. Sert malzemeler aşınmaya dayanıklı olsa da, makine için daha zor olabilir ve alet aşınmasını hızlandırabilir.
Boyutsal Dayanıklılık: Bir malzemenin yük, sıcaklık değişiklikleri veya nem gibi çeşitli koşullar altında şeklini ve boyutlarını koruma yeteneği.Bu, hassas bileşenler için çok önemlidir..
1.3 Isı Direnci
Isı direnci, bir malzemenin genişlemeden, daralmadan veya deforme olmadan sıcaklık dalgalanmalarına ne kadar dayanabileceğini gösterir.Tahmin edilebilir termal genişlemeye sahip malzemeler, sıcaklık değişimleri içeren uygulamalar için çok önemlidir.
1.4 Korozyon direnci
Bu, malzemenin kimyasal maddelere maruz kalmaktan, nemden veya diğer çevresel faktörlerden kaynaklanan bozulmaya karşı direnme yeteneğidir.Paslanmaz çelikler ve PVC ve PP gibi bazı plastikler mükemmel korozyon direnciyle bilinir.
1.5 Maliyet Düşünceleri
Malzeme maliyeti birincil endişe kaynağıdır. Metaller genellikle plastiklerden daha pahalı olsa da, başlangıç masraflarını işlenebilirlik, alet aşınması, gerekli işleme sonrası işleme,ve son kısım için toplam mülkiyet maliyeti.
2 CNC İşleme için Metal Malzemeler
Metaller, dayanıklılıkları, dayanıklılıkları ve ısı iletkenliği nedeniyle CNC işleminde yaygın olarak kullanılır.
| Malzeme Türü | Genel Alaşımlar/Sınıflar | Anahtar Özellikler | Tipik Uygulamalar | İşlenebilirlik derecesi |
| Alüminyum | 6061, 6082, 7075 | Hafif, iyi güç ağırlık oranı, mükemmel korozyon direnci, iyi elektrik ve ısı iletkenliği. | Otomobil parçaları, havacılık bileşenleri, tüketici elektronikleri, çerçeveler, kabuklar. | Harika. |
| Çelik | C45 (1045), 42CrMo4, St52-3 | Yüksek dayanıklılık, dayanıklılık ve iyi aşınma direnci. | Çubuklar, dişliler, aletler, ağır parçalar, otomotiv parçaları. | İyi ve Adil |
| Paslanmaz çelik | 304, 316, 17-4PH | Mükemmel korozyon direnci, yüksek dayanıklılık, hijyenik yüzey. | Tıbbi aletler, gıda işleme ekipmanları, deniz donanımları ve kimyasal kaplar. | Adil ve Zorlu |
| Bakır | E-Cu57, Cu-ETP | Mükemmel elektrik ve termal iletkenlik, antimikrobiyal. | Elektriksel bileşenler, ısı değiştiriciler, otobüs çubukları. | Adil (sümüklü olabilir) |
| Bakır | CuZn39Pb3 | İyi işlenebilirlik, korozyona dayanıklılık, dekoratif görünüm. | Fittings, valfler, dişliler, müzik aletleri, dekoratif donanım. | Harika. |
| Titan | Sınıf 2, Sınıf 5 (6Al-4V) | Çok yüksek güç ağırlık oranı, mükemmel biyolojik uyumluluk ve olağanüstü korozyon direnci. | Havacılık bileşenleri, tıbbi implantlar, yüksek performanslı mühendislik parçaları. | Zor. |
| Magnezyum | AZ31B, AZ91D | Son derece hafif, ağırlık oranı iyi, titreşim kapasitesi iyi. | Otomobil desteği, havacılık bileşenleri ve elektronik cihaz korumaları. | İyi (Uyarı: yanıcı çöpler) |
3 CNC İşleme için Plastik ve Polimer Malzemeler
Plastikler hafif ağırlık, korozyon direnci, elektrik yalıtımı ve genellikle daha basit işleme gibi avantajlar sunar.
| Malzeme Türü | Yaygın İsimler | Anahtar Özellikler | Tipik Uygulamalar | İşlenebilirlik derecesi |
| ABS | Acrylonitrile Butadiene Stiren | Sert, darbeye dayanıklı, mekanik özellikleri iyi, maliyeti düşük. | Prototipler, tüketici ürünleri kaplamaları, otomotiv dekoraları. | Harika. |
| Polikarbonat (PC) | Lexan, Makrolon | Yüksek darbe dayanıklılığı, optik şeffaflık, iyi termal direnç. | Güvenlik gözlükleri, makine koruyucuları, elektronik ekranlar, ışık sistemleri. | - İyi. |
| Akrilik (PMMA) | Pleksiglas | Yüksek optik berraklık, parlak yüzey finişi, hava koşullarına dayanıklı. | Tabelalar, ekranlar, camlar, pencereler, sanitasyon malzemeleri (çöpler). | - İyi. |
| POM | Asetal, Delrin | Yüksek sertlik, düşük sürtünme, mükemmel boyut dengesi, iyi aşınma direnci. | Dişliler, rulmanlar, kaydırıcılar, bağlayıcılar, hassas mekanik parçalar. | Harika. |
| Nylon (PA) | Polyamid | Sert, aşınmaya dayanıklı, iyi yorgunluk direnci, kendi kendine yağlayıcı. | Dişliler, kabuklar, rulolar, menteşeler, yapısal bileşenler. | - İyi. |
| PEEK | Polyether Ether Keton | Olağanüstü termal ve kimyasal dayanıklılık, yüksek mekanik dayanıklılık, biyolojik uyumluluk. | Havacılık, otomotiv ve tıbbi implantlar, yüksek sıcaklıklı cihazlar. | Adil ve İyi |
| PTFE | Teflon | Aşırı derecede düşük sürtünme, mükemmel kimyasal dayanıklılık, yüksek ısı dayanıklılığı. | Mühürler, dikişler, rulmanlar, yalıtım parçaları, kimyasal işleme bileşenleri. | Zor (yumuşak) |
| HDPE | Yüksek yoğunluklu polietilen | İyi kimyasal direnci, düşük nem emici, sert. | Tanklar, sıvı depoları, kesme tahtaları, giyim şeridleri. | - İyi. |
| PVC | Polyvinyl klorür | Sert, sağlam, alev geriletici, maliyetli. | Tesisat boruları, valfler, armatürler, elektrik kabukları. | - İyi. |
| FR-4 | Epoksi cam laminatı | Yüksek dayanıklılık, mükemmel elektrik yalıtımı, alev geriletici. | PCB kartları, elektrik yalıtım bileşenleri, armatürler. | Sert (abrazif) |
FR-4 Üretimi ile ilgili not: Epoxi reçine ve dokuma cam lifinden oluşan bir kompozit olan FR-4, özel bir dikkate ihtiyaç duyar.Karbid aletleri veya özellikle kompozitler için tasarlanmış olanları kullanmak gereklidir.İşleme ayrıca operatör güvenliği için etkili ekstraksiyon sistemleri gerektiren ince toz üretir.
4 Gelişmiş ve Kompozit Malzemeler
- Kompozitler (örneğin, CFRP, GFRP): Çok yüksek güç ağırlık oranları ve sertlik sunar. Sertleştirme nitelikleri ve delaminasyon veya esneklik eğilimleri nedeniyle makineye zorlanırlar.
- Süper alaşımlar (örneğin, Inconel, Hastelloy): Son derece yüksek sıcaklıklarda dayanıklılıklarını korurlar ve mükemmel korozyon direnci sunarlar.Özel araçlar ve teknikler gerektiren.
- Tungsten ve Molibden: Çok yüksek yoğunluk ve erime noktası. Radyasyon koruması veya yüksek sıcaklıklı fırınlar gibi özel uygulamalarda kullanılır. Çürük ve makineye zor.
5 Malzeme Seçim Metodolojisi
Doğru malzemeyi seçmek sistematik bir süreçtir:
- Uygulama Gereksinimlerini tanımlayın: Fonksiyon, yük koşulları (statik, dinamik, darbe), çalışma ortamı (sıcaklık, kimyasallar, nem) ve gerekli ömür süresi.
- Kritik Özellikleri belirleyin: Gerekli özelliklere öncelik verin (örneğin, kuvvet, iletkenlik, şeffaflık, FDA uyumluluğu).
- Üretim kısıtlamalarını göz önünde bulundurun: İşlenebilirliği, gerekli toleransları, yüzey bitirme ihtiyaçlarını ve mevcut bütçeyi değerlendirin.
- Değerlendirme ve Kısa Listesi: Yukarıdaki kriterlere dayanarak aday malzemeleri karşılaştırın.
