맞춤형 CNC 가공 부품에 적합한 재료를 선택하는 방법

다용성은 CNC 가공의 주요 이점 중 하나입니다. 정밀 CNC 밀링 및 터닝은 다양한 원료에서 완제품을 성공적으로 생성할 수 있기 때문입니다. 이는 설계 엔지니어에게 프로토타입 및 상업 제품을 개발할 수 있는 다양한 가능성을 제공합니다.

CNC 터닝 및 밀링 부품의 대부분은 금속으로 구성됩니다. 강도와 강성으로 인해 금속은 현대 악기로 인한 빠른 재료 제거를 견딜 수 있습니다. CNC 가공에 가장 많이 사용되는 금속부터 살펴보겠습니다.

CNC 가공 재료 고려 사항

수분

일부 금속은 자연적으로 내부식성이 있는 반면 다른 금속은 페인팅, 도금 또는 아노다이징이 필요합니다.

힘

제품 엔지니어는 다음에 대해 우려합니다.

인장 강도: 재료가 당기는 힘에 얼마나 잘 저항합니까?

• 압축 또는 하중 지지: 재료가 일정한 하중을 얼마나 잘 견디는가?

⢠인성: 재료가 얼마나 단단한가??

⢠탄성: 얼마나 빨리 재료가 원래 모양으로 돌아갑니까?

모든 재료는 서로 다른 강점을 가지므로 허용 한계를 알고 높은 안전 계수를 가진 재료를 선택하는 것이 중요합니다.

열

가열된 물질은 팽창하고 수축합니다. 부품이 여러 가열 및 냉각 주기를 거치는 경우 영향을 받을 수 있습니다. 녹기 전에 가열된 부품은 더 부드럽고 유연해집니다. 중요한 부품 고장을 방지하려면 항상 예상 작동 온도보다 훨씬 높은 열적으로 안정적인 재료를 사용하십시오.

부식 방지

부식은 단순한 물 노출이 아닙니다. 외부 화학 물질로 인해 부품 고장이 발생할 수 있습니다. 오일, 시약, 산, 염, 알코올, 세척제 등 금속의 내화학성을 확인하십시오.

가공성

특정 금속 및 탄소 섬유는 가공하기 어렵습니다. 매우 질긴 재료는 절삭 공구를 빠르게 손상시킵니다. 다른 사람들은 절단 속도와 이송 속도를 관리해야 합니다. 일부 재료는 처리 속도가 더 빠릅니다. 더 긴 생산 실행을 위해 고속 가공 금속을 사용하면 시간과 비용을 절약할 수 있습니다.

모든 원료에는 비용이 있습니다. 가장 기능적이고 저렴한 재료를 선택하십시오. 이렇게 하면 완성된 부품의 내구성이 보장됩니다.

DS에서 CNC 가공에 널리 사용되는 금속

이 섹션에서는 CNC 가공에 일반적으로 사용되는 다양한 금속에 대해 학습합니다. 이러한 자료는 아래에 나열되어 있습니다.

알루미늄 가공은 매우 다양한 공정이며 다양한 응용 분야에 사용할 수 있습니다. 그것은 식품 포장, 건축 자재, 자동차, 항공 우주, 방위 및 가전 산업뿐만 아니라 가구 및 주방 용품, 심지어 장난감과 같은 소비재 제조에 사용됩니다.

알루미늄 7075-T5

알루미늄 7075-T5는 알루미늄 합금을 열처리하는 데 사용됩니다. 부식에 강하고 견고하며 가볍습니다. 전기, 열 및 충격에 강합니다. 알루미늄 7075-T5는 염소 가스 또는 염수 및 풍화에 대한 화학적 내성이 있습니다. 적용 분야에는 선박용 프로펠러 샤프트, 기어박스 및 프로펠러 샤프트 하우징, 자동차 구동 샤프트/축 또는 스티어링 부품/프론트 서스펜션 링크, 교량 및 건물용 건축 자재, 드릴 및 펌프와 같은 광산 장비, 테니스 라켓 및 골프 클럽과 같은 스포츠 용품, 의료용 기구(예: 내시경), 맞춤형 제조 산업(예: 가구) 등

알루미늄 6063-T6

알루미늄 6063-T6은 알루미늄 합금 제조에 사용되는 열처리 합금입니다. 내식성이 우수하고 경도가 높으며 밀도가 낮습니다. 재료는 막대 또는 시트 형태로 제공되며 잉곳으로 추가 주조할 수 있습니다.

알루미늄 6061-T6

알루미늄 6061-T6은 고강도, 저중량, 내식성 알루미늄 합금으로 가공성이 우수합니다. 용접성, 성형성 및 용접 침투성이 우수합니다. 이 소재는 기계, 항공기 부품 및 전기 장비와 같은 산업 응용 분야에 사용하기에 적합합니다.

놋쇠

황동은 구리와 아연의 금속 합금으로, 그 비율은 녹는점과 산도에 의해 결정됩니다. 황동 CNC 머시닝은 컴퓨터로 제어되는 기계로 금속을 밀링합니다. 회전 드릴, 기계 또는 톱으로 금속을 절단합니다. 그것은 대중적인 금속 가공 기술입니다. 황동은 부드럽고 얇은 시트로 쉽게 가공됩니다. 보석, 건축 및 교량에 사용됩니다.

황동 C260

Brass C260은 3축 이동 기능이 있는 고하중 회전 장착 기계입니다. 최대 6000rpm의 속도로 작동하며 축당 정확도 등급은 0.001mm입니다. 이 기계는 800 x 400 mm 작업 공간 용량으로 소직경 및 대직경 작업 모두에 사용할 수 있으며 수행되는 작업의 크기에 따라 다양한 도구를 장착할 수 있습니다.

이 등급은 탄약 카트리지에 사용된 역사 때문에 카트리지 황동이라고도 합니다. 다른 일반적인 응용 프로그램에는 리벳, 힌지 및 라디에이터 코어가 있습니다.

황동 C360

Brass C360은 3축 이동 기능이 있는 또 다른 중장비 회전 장착 기계입니다. 최대 6000rpm의 속도로 작동하고 축당 정확도 등급은 0.001mm입니다. 이 기계는 작업 공간 용량이 800 x 400 mm인 작은 직경과 큰 직경의 작업 모두에 사용할 수 있습니다.

구리 C101

구리 C101은 구리의 화학 조성이 하나 이상의 추가 요소를 포함하도록 변경된 구리 합금 유형입니다. 가장 일반적인 첨가제는 주석과 아연이지만 다른 첨가제도 추가될 수 있습니다. 구리 C101은 전기 배선, 배관 및 열교환기를 포함한 다양한 응용 분야에 사용됩니다.

구리 C101은 높은 내식성과 우수한 전기 전도성을 가진 액체 금속입니다. 기계적 성질이 좋고 작업하기 쉽습니다. Copper C101은 전자, 전기 모터, 자기 모터, 조명 장비 및 기타 분야와 같은 다양한 분야에서 사용할 수 있습니다.

강철

강철은 내마모성이 우수한 고탄소 공구강입니다. 절삭공구, 드릴 비트 및 기타 고강도, 우수한 인성 및 우수한 내마모성을 요구하는 품목에 사용됩니다. 이 재료의 입자 구조는 많은 강철에서 발견되는 것과 유사합니다. 이는 마감이 유사한 절삭 공구로 가공할 수 있음을 의미합니다. 또한 다른 강철처럼 쉽게 열처리되지 않는 우수한 가공성 특성을 가지고 있습니다.

Steel 1008은 열간 압연 및 냉간 압연 시트 형태로 제공됩니다. 냉간 압연 시트는 풀림이 풀린 반면 열간 성형은 가공 전에 어닐링됩니다. 이것은 강철의 표면 조도에 영향을 미치며 호닝 도구나 숫돌로 마무리할 때 강철이 모서리를 얼마나 잘 유지하는지에 영향을 미칩니다.

Steel 1018은 내마모성과 피로 수명이 우수한 저합금강입니다. 그것은 좋은 내식성과 날카로운 절단 특성을 가지고 있습니다.

Steel 1020은 내식성이 우수하고 열간 성형 특성이 우수한 고강도 저합금강입니다. 수공구로 쉽게 가공할 수 있으며 고강도 저합금강 또는 스테인리스강 또는 탄소강으로 추가 가공할 수도 있습니다.

Steel 1045는 열간 성형 특성이 좋고 내식성이 우수한 중간 고강도 저 합금강입니다. 실온에서 인성이 우수하고 수공구로 쉽게 가공할 수 있지만 뜨거워지면 부서지기 쉽습니다.

스틸 430F

430F 강은 강도와 ​​내마모성이 우수한 중간 탄소강입니다. 가공성, 용접성 및 내식성이 우수합니다. 430F 강철은 툴링, 절삭 공구, 칼, 드릴, 기어 및 다이를 포함한 다양한 응용 분야에 사용할 수 있습니다.

스틸 4130

4130은 크롬(50%)과 몰리브덴(20%)의 합금입니다. 인장강도가 높고 연신율이 낮으며 인성이 우수한 고강도 저합금강에 사용됩니다.

스틸 4140

4140은 니켈(35%), 크롬(17%), 망간(10%) 및 니켈(10%)의 합금입니다. 가공성, 용접성 및 내식성이 우수합니다. 이 합금의 특성으로 인해 샤프트 및 기어와 같은 고하중의 기계 부품에 사용하기에 적합합니다.

스틸 40CrMo

40CrMo는 크롬(40%), 탄소(10%) 및 몰리브덴(10%)의 합금입니다. 이 재료는 높은 경도, 내마모성 및 인성과 함께 높은 인장 강도의 조합으로 인해 우수한 기계적 특성을 갖고 있어 기어에 이상적입니다.

42CrMo도 일종의 고강도 재료입니다. 이 제품은 주로 고속열차, 항공기, 자동차 및 기타 산업의 건설 및 각종 정밀 부품 생산에 사용됩니다.

Steel 12L14는 망간, 실리콘 및 몰리브덴을 함유한 저합금강 등급입니다. 다이캐스팅 다이의 제조 및 기타 용도에 널리 사용됩니다. 물리적 특성은 화학적 조성에 따라 다릅니다.

Steel 12L15는 크롬과 몰리브덴을 함유한 저합금강 등급입니다. 고온에서 높은 강도와 ​​인성을 요구하는 다이캐스팅 및 기타 응용 분야에 널리 사용됩니다. 물리적 특성은 화학적 조성에 따라 다릅니다.

스테인레스 스틸 304

스테인레스 스틸 304는 가장 다양하고 널리 사용되는 스테인레스 스틸 중 하나입니다. 그것은 담수 및 염수, 대부분의 산업 화학 물질 및 식품을 포함한 많은 매체에 대한 우수한 내식성을 가지고 있습니다. 기계적 특성이 좋지만 다른 등급의 스테인리스강만큼 강하지는 않습니다.

스테인리스 스틸 304L은 일반 등급 304보다 탄소 함량이 적은 스테인리스 스틸 304의 저탄소 버전입니다. 따라서 강도나 내식성의 손실 없이 일반 등급 304보다 제작, 용접 및 광택 작업이 더 쉽습니다. 배기 매니폴드 볼트, 터보차저 볼트 및 터빈 블레이드 핀과 같이 고온이 예상되는 응용 분야에도 사용할 수 있습니다.

스테인레스 스틸 304F는 오스테나이트 크롬-니켈 합금의 내식성과 페라이트 철계 합금의 강도를 결합한 오스테나이트 크롬-니켈 스테인리스강입니다. 이것은 용광로 부품, 열교환기 튜브, 증기 발생기 튜브 및 원자로 압력 용기와 같이 고온에서 높은 강도가 필요한 응용 분야에 매우 매력적입니다.

스테인레스 스틸 316

스테인리스 스틸 316은 크롬을 주성분으로 하는 오스테나이트계 부식 방지 합금입니다. 그것은 성형 성, 강도 및 인성의 우수한 조합을 가지고 있습니다. 15-5-3 지정은 15% 크롬, 5% 몰리브덴 및 3% 니켈의 구성을 나타냅니다. 이 재료는 염화물 용액의 구멍 및 틈새 부식에 대한 저항성이 뛰어납니다. 또한 고강도와 우수한 내식성이 요구되는 가혹한 환경에서도 사용됩니다.

스테인레스 스틸 316L

스테인리스 스틸 316L은 스테인리스 스틸 316과 유사하지만 탄소 함량이 낮습니다(0.030%). 스테인레스 스틸 316L은 내식성이나 강도를 희생하지 않으면서 용접성이 필요한 경우에 사용됩니다.

스테인레스 스틸 316F

스테인리스 스틸 316F는 스테인리스 스틸 316과 유사하지만 5% 대신 1%의 몰리브덴을 포함합니다. 스테인리스 스틸 316보다 피팅에 대한 내성이 더 우수하며 화씨 1800도(섭씨 980도)까지의 고온에서 사용할 수 있습니다.

스테인레스 스틸 303

스테인레스 스틸 303은 18-8 스테인레스 스틸 유형입니다. 높은 내식성, 우수한 성형성 및 뛰어난 기계적 특성으로 인해 가장 널리 사용되는 스테인리스강 유형 중 하나입니다.

스테인레스 스틸 303은 높은 인장 강도, 우수한 인성 및 염화물 응력 부식 균열에 대한 우수한 내성을 가지고 있습니다. 합금은 열전도율이 높고 열 변형 온도가 낮습니다. 또한 이 소재는 특히 해양 대기에서 대기 부식에 대한 내성이 매우 뛰어납니다. 몰리브덴과 질소를 첨가하여 내식성을 향상시킬 수 있습니다.

스테인레스 스틸 303은 어떤 종류의 음식이나 음료에도 반응하지 않습니다.

스테인리스 PH17-4

스테인레스 스틸 PH17-4는 최소 항복 강도가 110,000psi이고 인장 강도가 140,000psi인 고탄소 크롬 몰리브덴강입니다. 항공기 산업에서 고강도, 우수한 내식성 및 고온 특성이 요구되는 많은 구조적 응용 분야에 사용됩니다. 이 합금은 P-1, P-11 또는 18/8 스테인리스강으로도 알려져 있습니다.

초합금

슈퍼 합금은 우수한 합금입니다. 이 고품질 금속은 의료 기기, 항공기 및 자동차 제조에 사용됩니다. 이 소재는 "슈퍼 티타늄"이라고도 합니다.

초합금의 특성으로 인해 강하고 가벼운 재료가 필요한 산업을 포함하여 많은 산업 분야에서 널리 사용됩니다.

초합금의 주성분은 티타늄, 지르코늄, 하프늄입니다. 이 원소들은 철, 알루미늄, 바나듐과 결합하여 높은 융점과 인장 강도를 가진 금속을 만듭니다.

Super Alloy는 다음을 포함한 다양한 유형의 제품에서 찾을 수 있습니다.

항공기 엔진

우주 왕복선

자동차 부품

슈퍼 합금은 주철 및 탄소강과 같은 기존의 철 기반 합금에 비해 여러 가지 장점이 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

고온에서 고강도;

마모 및 부식에 대한 높은 내성;

낮은 열팽창 계수;

높은 전기 전도성;

높은 탄성 계수;

주위 온도에서 좋은 연성

티타늄 합금

티타늄 합금은 티타늄과 다른 금속의 조합입니다. 가장 일반적인 합금 원소는 총 중량의 최대 60%를 차지하는 알루미늄입니다. 다른 합금 원소로는 바나듐과 몰리브덴이 있습니다.

티타늄 합금의 특성은 사용되는 합금 원소의 종류와 양에 따라 크게 달라집니다. 티타늄 합금은 일반적으로 순수 티타늄보다 더 강하고 가벼우며 부식에 강합니다.

몰래 엿보다

PEEK는 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)의 고결정성 형태입니다. 시트, 로드 및 튜브 형태로 제공되는 반결정성 폴리머입니다.

PEEK는 약 140°C의 유리 전이 온도와 약 400°C의 융점을 가지고 있습니다. PEEK는 산, 알칼리 및 알코올을 포함한 대부분의 부식성 매체에 대해 우수한 내화학성을 가지고 있습니다. 또한 열, 자외선 및 감마선에 대한 저항성이 우수합니다.

PEEK는 고온에서의 높은 모듈러스(인장강도), 하중하에서의 낮은 크리프, 저온에서의 높은 인장강도(낮은 열팽창계수), 낮은 흡수성, 우수한 치수안정성 및 높은 내마모성을 포함하는 우수한 기계적 특성을 가지고 있습니다.