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如何确定适合CNC加工的材料

时间:2021-12-14 关键词:同瑞电子 阅读量:178
  用于零件的原金属或塑料材料与零件的加工方式同样重要;选择错误的可能会不必要地增加零件成本。例如,高温合金和航空航天领域的宠儿——钛很难加工,用它制成的零件几乎肯定比用铝或不锈钢制成的零件要贵。重点是什么?如果不是真的需要,选择更便宜的金属。
  聚醚醚酮(PEEK)是聚合物中的超人,其强度足以在某些应用中取代金属,但也要为价格震惊做好准备,因为PEEK的价格通常是其他高性能热塑性塑料的五倍左右。其他有助于选择适合零件应用的材料的技术考虑因素包括特定的测量,如抗拉强度、热变形和整体硬度。
  以下是一些用于机加工零件的更常见材料及其关键特性:
  铝:与所有金属一样,铝合金种类繁多,但最常见的是6061-T6(被视为通用合金)或7075-T6(航空航天行业的最爱)。这两种材料都易于加工,耐腐蚀,并具有较高的强度重量比。铝适用于飞机部件、计算机部件、炊具、建筑部件等(如果你想知道,T-6指的是铝的回火,或是在工厂加工的方式)。
  钴铬合金:需要膝关节或髋关节置换吗?它很有可能由钴铬合金(CoCr)制成,这是一种坚韧耐磨的合金。这种生物相容性金属也因其品牌名钨铬钴合金而闻名,它还广泛用于涡轮叶片和其他需要高强度和耐热性的部件。不幸的是,它很难切割,具有15%左右的可加工性(相比之下,1212低碳钢的可加工性为100%,铝的可加工性为400%)。
  Inconel:另一种耐热超级合金(HRSA),Inconel是极端温度或腐蚀性环境下的最佳选择。除了用于喷气发动机外,Inconel 625及其更硬、更坚固的兄弟Inconel 718还用于核电站、石油和天然气钻井平台、化学加工设施等。两者都是相当可焊接的,但价格昂贵,甚至比CoCr更难加工,因此除非需要,否则应避免使用。
  不锈钢:通过添加最低10.5%的铬,将碳含量降低到最高1.2%,并加入镍和钼等合金元素,冶金学家将普通易生锈钢转化为不锈钢,不锈钢是制造业的防腐蚀开关杀手。但是,由于有几十个等级和类别可供选择,因此可能很难确定哪一个最适合给定的应用程序。例如,奥氏体不锈钢304和316L的晶体结构使其具有非磁性、非淬透性、延展性和相当韧性。另一方面,马氏体不锈钢(420级为一级)具有磁性和可硬化性,是外科器械和各种耐磨部件的理想选择。还有铁素体不锈钢(大多数为400系列)、双相钢(想想石油和天然气),以及沉淀硬化不锈钢15-5 PH和17-4 PH,它们都因其优异的机械性能而受到青睐。可加工性范围从相当好(416不锈钢)到中等差(347不锈钢)。
  钢:与不锈钢一样,这里有太多的合金和特性。但需要考虑的四个重要问题是:
  1.钢的成本通常低于不锈钢和高温合金
  2.在空气和湿气的存在下,所有钢都会腐蚀
  3.除了某些工具钢外,大多数钢材都具有很好的可加工性
  4.碳含量越低,钢的硬度越低(由合金的前两位数字表示,如1018、4340或8620中的三种常见选择)。也就是说,到目前为止,钢及其近亲铁是所有金属中最常用的,铝紧随其后。
  这份清单没有提到红色金属铜、黄铜和青铜,以及另一种超重要的高温合金——钛。也没有提及一些聚合物,如ABS是乐高积木和排水管的材料,既可模塑又可加工,具有优异的韧性和抗冲击性。
  工程级塑料——缩醛是一个显著的例子,适用于从齿轮到运动用品的所有产品。尼龙的强度和柔韧性的结合,取代了丝绸作为降落伞的首选材料。还有聚碳酸酯、聚氯乙烯(PVC)、高密度和低密度聚乙烯等。关键是材料的选择是广泛的,所以作为零件设计师,探索什么是可用的,什么是好的,以及如何加工是有意义的。速加提供40多种不同等级的塑料和金属材料。
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