انتخاب بهترین ورق فلز برای ماشینکاری CNC

انتخاب بهترین ورق فلز برای ماشینکاری CNC

19 سپتامبر 2022، زمان خواندن:7 دقیقه

ورق فلزی از مواد مختلف

پاسخ دقیقی به این سوال که بهترین ماده برای ماشینکاری CNC چیست وجود ندارد.بهترین ماده توسط فرآیند ماشینکاری مورد نیاز، کاربرد نهایی و مشخصات قطعه تعیین می شود.

ماشین های CNC می توانند با فلز، پلاستیک، چوب، سرامیک، کامپوزیت و الیاف کار کنند.با این حال، پلاستیک و فلزات پرمصرف ترین مواد در ساخت CNC هستند.این مقاله تنها معیارهای انتخاب ورق فلز را مورد بحث قرار می دهد، از جمله تمام جنبه های رویکرد انتخاب، بهینه سازی مواد، و برخی از بهترین گزینه های ورق فلز.

عواملی که باید در نظر گرفته شوند

هنگام تصمیم گیری در مورد مواد مناسب برای شما باید چندین فاکتور در نظر گرفته شودماشینکاری CNC پروژه

عوامل را می توان به پنج دسته تقسیم کرد.

1.  مشخصات قطعات
2. عملیات ماشینکاری مورد نیاز
3.  برنامه های کاربردی نهایی
4. خواص مورد نیاز
5.  هزینه

1.          مشخصات قطعات

انتخاب ورق فلز به شدت به مشخصات قطعات مورد نیاز بستگی دارد، که همیشه مشخصات خاصی را برای عملکرد آنها دارد.برخی از مشخصات مهم شامل اندازه، ضخامت، تحمل و پرداخت سطح است.هنگام انتخاب گزینه های ورق فلزی، این مشخصات باید در نظر گرفته شود.هر نوع ورق فلزی خواص متفاوتی دارد.این خصوصیات باید بررسی شوند تا مشخص شود که آیا با مشخصات قطعات مطابقت دارند یا خیر.

اگر قرار است از قطعات شما استفاده شودپرداخت سطح به صورت ماشینکاری شده، سپس می توانید ورقی را با سطح عالی انتخاب کنید.با این حال، اگر پرداخت سطح مانندپوشش پودری, روکش روی، و رنگ آمیزی اعمال خواهد شد، ممکن است بخواهید بررسی کنید که کدام مواد برای پرداخت سطح مورد نیاز امکان پذیر است.به طور مشابه، باید بررسی کنید که اندازه، ضخامت و تحمل با نوع ورق فلزی که برای پروژه خود انتخاب می کنید قابل دستیابی است یا خیر.

2.          عملیات ماشینکاری مورد نیاز

ماشینکاری CNC با ورق فلز

با توجه به طراحی قطعات، عملیات ماشینکاری CNC مورد نیاز را می توان شناسایی کرد، مانند آسیاب,پیچ، حفاری و غیره.ورق فلزی که انتخاب می کنید باید با عملیات ماشینکاری CNC مورد نیاز سازگار باشد.به عنوان مثال، اگر فلز خاصی را انتخاب کنید که با ماشین کاری ناسازگار است، زمان و پول شما هدر خواهد رفت.به عنوان مثال، سختی کلید قطعات شما است و شما ورق فولادی سخت شده را انتخاب می کنید، اما بعداً نمی تواند تحمل لازم را در حین ماشین کاری ایجاد کند.

بنابراین، شما باید شناسایی کنید که کدام عملیات ماشینکاری مورد نیاز است و چه نوع ورق فلزی با آن عملیات سازگار است.

ویژگی های فلزی بر عملکرد، دوام و کارایی قطعات تأثیر می گذارد.با توجه به گزینه های ورق فلزی برای ماشینکاری CNC،برنامه های کاربردی نهاییقطعات ملاحظات حیاتی هستند.قبل از انتخاب نوع ورق فلزی، باید دو عامل مهم را در کاربردهای نهایی در نظر بگیرید.

·     محیط

شما باید به شرایط محیطی که در نهایت قطعات تحت آن به کار می‌روند، توجه کنید.از آنجایی که محیط بر مقاومت حرارتی، مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت شیمیایی و قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش تأثیر می‌گذارد، اگر قطعات شما در داخل خانه استفاده می‌شوند، ممکن است عنصر محیطی چندان مهم نباشد.با این حال، باید نوسانات دمای استفاده در فضای باز، اشعه ماوراء بنفش، رطوبت و قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی را در نظر بگیرید.

در نتیجه انتخاب ورق فلزی باید بتواند این شرایط کاری را تحمل کند.به عنوان مثال، اگر به قطعاتی نیاز دارید که در فضای باز استفاده می شوند، باید اطمینان حاصل کنید که مواد انتخابی بر تحمل شرایط خارجی مانند گرما و رطوبت تأثیر نمی گذارد.

·     قدرت مکانیکی

این یکی دیگر از ملاحظات در برنامه های کاربردی نهایی است.این ماده باید مقاومت مکانیکی مناسب را در طول عمر محصول حفظ کند.بر اساس استفاده از قطعات، می توانید استحکام مکانیکی مورد نیاز و موادی را که می تواند این استحکام را تامین کند، مشخص کنید.

3.          خواص مورد نیاز

هر بخش برای عملکرد به طیف وسیعی از ویژگی های خاص خود نیاز دارد.در نتیجه، هنگام انتخاب بهترین ورق فلزی CNC، خواص مورد نظر قطعه باید مطابق یا در محدوده خواص ورق فلزی (فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی) باشد.

ویژگی های فیزیکی ورق فلزی مانند استحکام کششی، نسبت استحکام به وزن، مقاومت در برابر سایش و پارگی و انعطاف پذیری، بر اساس جنبه کاربردی قطعات تعیین می شود.به طور کلی، ورق های فلزی سنگین تر، استحکام مکانیکی بیشتری دارند، اما محدودیت وزن قطعات نیز باید در نظر گرفته شود.بنابراین، روش پیشنهادی، مقایسه استحکام مکانیکی و نسبت قدرت به وزن است.

بیایید در مورد برخی از ویژگی های مهمی که در طول فرآیند انتخاب باید در نظر گرفته شوند صحبت کنیم.

·     وزن

اگر ورق فلزی استحکام مورد نیاز قطعات را برآورده می کند، وزن باید بر اساس کاربرد در نظر گرفته شود.به عنوان مثال، اگر قطعات برای هواپیما هستند، ماده باید بسیار سبک باشد.

·     ماشین کاری

ویژگی بعدی ماشینکاری بودن مواد است.مواد با قابلیت ماشینکاری بالا، ماشینکاری CNC را آسان‌تر می‌کنند و به حفظ تحمل‌های محکم کمک می‌کنند.بنابراین ماشینکاری ورق فلز نیز در فرآیند انتخاب نقش دارد.یکی دیگر از مواردی که با ماشینکاری همراه است، سازگاری با ابزار است زیرا اگر مواد بسیار سخت را در نظر بگیرید، می تواند ابزار ماشینکاری را از بین ببرد.

·     رفتار حرارتی

بررسی ویژگی های حرارتی و الکتریکی موادی که شرایط عملیاتی را در کاربردهای نهایی برآورده می کنند.هدایت الکتریکی، نقطه ذوب و ضریب انبساط حرارتی را در نظر بگیرید.اگر ماده ای با نقطه ذوب پایین انتخاب کنید و قطعات شما در دمای بالا کار کنند، ممکن است منجر به خرابی شود.در عین حال رسانایی الکتریکی را با توجه به کاربرد مورد نظر در نظر بگیرید.

4.          هزینه

هنگام انتخاب بهترین ورق فلزی برای ماشینکاری CNC، هزینه یک ملاحظه کلیدی است.بسیاری از مواد در محدوده قیمت های مختلف موجود هستند که تمام نیازهای قطعات مورد نظر را برآورده می کنند.بنابراین باید هزینه را در کنار سایر عوامل در نظر گرفت.تجزیه و تحلیل هزینه ورق فلزات بر اساس خواص آنها مانند ماشین کاری، استحکام، سختی، وزن و غیره ضروری است.

به عنوان مثال، آلومینیوم بهترین انتخاب است، زیرا قیمت کمتری نسبت به تیتانیوم دارد، حتی اگر هر دو ماده دارای الزامات مقاومت به وزن برای انتخاب ورق فلز برای قطعات داخلی هواپیما هستند.

راهنمای سه مرحله ای برای انتخاب بهترین ورق فلزی خود

در بالا، ما تمام عوامل مهم موثر بر فرآیند انتخاب ورق فلز و تصمیم گیری در مورد اینکه کدام نوع ورق فلز برای هر پروژه ماشینکاری CNC ایده آل است را مورد بحث قرار داده ایم.

بر اساس عوامل موثر، سه مرحله حیاتی وجود دارد که می توانید برای انتخاب بهترین ورق فلزی برای پروژه خود دنبال کنید.

نمودار جریان برای فرآیند انتخاب

مرحله 1: الزامات خود را فهرست کنید.

ما بحث کردیم که هنگام انتخاب بهترین مواد CNC، الزامات قطعه کلیدی است.باید اولویت اصلی شما باشد.بنابراین، تمام الزامات مانند استحکام، سختی، سبک وزن، کشسانی، پرداخت سطح و موارد دیگر را فهرست کنید.

مثال:

اساساً با تعیین محدوده یا دسته بندی (پایین، متوسط ​​و زیاد) نیازمندی ها را فهرست کنید.نکته دیگر این است که می توانید هر نیازی را لیست کنید، نه محدود به مثال بالا.

مرحله 2: فهرست کوتاهی از مواد

بیایید به انواع رایج ورق های فلزی مورد استفاده در ماشینکاری CNC نگاهی بیندازیم.اکنون انواع مختلف فلزات را مطابق با مشخصات از پیش ذکر شده فهرست کنید.لیست مواد باید با الزامات سازگار باشد.

·     آلومینیوم

آلومینیوم نسبت استحکام به وزن، قابلیت ماشین کاری، شکل پذیری، هدایت حرارتی و الکتریکی، مقاومت در برابر خوردگی و مقرون به صرفه بودن را ارائه می دهد.می توان آن را به سرعت ماشین کاری کرد و در بسیاری از صنایع از جمله خودروسازی، هوافضا، ساخت و ساز، لوازم خانگی، نظامی، برق و الکترونیک استفاده کرد.

·     فولاد ضد زنگ

فولاد ضد زنگ استحکام مکانیکی بالا، چقرمگی، مقاومت حرارتی، مقاومت در برابر سایش و پارگی و استحکام را فراهم می کند.فولاد ضد زنگ سطحی جذاب دارد که ساده است و رنگ نقره ای روشنی دارد.با این حال، نوع آلیاژ نیز بر کیفیت های خاص تأثیر می گذارد.سه آلیاژ محبوب 1215، 12L14 و 1018 هستند.

·     برنج

برنج ماشینکاری عالی، استحکام کششی بالا، مقاومت در برابر ضربه و مقاومت برشی را ارائه می دهد.این برای تولید کم اصطکاک، جذابیت زیبایی شناختی و تولید تحمل سخت در صنایع برق، الکترونیک، خودرو، دفاع، هوافضا، معماری، پزشکی، لوله کشی و بسیاری دیگر از صنایع بسیار محبوب است.

·       تیتانیوم

مزیت اصلی تیتانیوم این است که می تواند محیط های حرارتی، شیمیایی و رطوبتی شدید را بدون تغییر خواص آن حفظ کند.دارای سطوح بالایی از سازگاری زیستی، نسبت استحکام به وزن و مقاومت در برابر خوردگی است که آن را برای صنایع خودروسازی، هوافضا و پزشکی ایده آل می کند.

·     فلز مس

اگرچه مس در برابر موادی مانند اسیدها، سولفیدهای هالوژن و محلول های آمونیاک ضعیف است، اما دارای خواص حرارتی و الکتریکی عالی، ماشین کاری بالا، مقاومت در برابر خوردگی و جذابیت قهوه ای مایل به قرمز روشن است.می توان از آن برای رادیاتورها، شیرهای برقی، سیستم های گرمایشی و سرمایشی و وسایل برقی مختلف استفاده کرد.

·     دیگران

علاوه بر اینها، فلزات مختلفی با خواص منحصر به فرد وجود دارد، مانندبرنز، روی و منیزیم.

مرحله 3: بهترین ورق فلز را از لیست کوتاه انتخاب کنید

پس از محدود کردن انتخاب ورق های فلزی ساخته شده از مواد مختلف، ماده ای را انتخاب کنید که بهترین نیازها را برآورده کند.هنگام تصمیم گیری، قیمت را در نظر بگیرید.اگر قیمت ها به طور قابل توجهی کاهش یابد، ممکن است بتوانید برخی از الزامات را بدون از دست دادن عملکرد به خطر بیاندازید.با این حال، اگر قطعات حساس هستند، باید موادی را پیدا کنید که بسیار سازگار با الزامات باشد.

فکر نهایی

انتخاب بهترین ورق فلز برای پروژه ماشینکاری CNC شما بسیار مشکل است.این شامل در نظر گرفتن فاکتورهای مختلف است، اما با Prolean، بسیار ساده تر از آنچه تصور می کنید، خدمات ماشینکاری CNC را برای بیش از 50 فلز و آلیاژ ارائه می دهد.ما می توانیم قطعات را مطابق مشخصات شما با تلورانس های دقیق ماشینکاری کنیم.مهندسین مجرب ما به شما کمک خواهند کرد تا بهترین مواد را با توجه به بودجه و ویژگی های مورد نظر خود انتخاب کنید.

سوالات متداول

کدام ورق فلز برای پروژه ماشینکاری CNC من بهترین است؟

راه حل واحدی وجود نداردورق فلزی مناسب برای پروژه CNC شما به متغیرهای مختلفی از جمله نیازهای شما و ویژگی‌های یک نوع خاص از ورق متکی است.به عنوان مثال، آلومینیوم می تواند بهترین فلز برای قطعات داخلی هواپیما باشد، در حالی که ورق فولادی ممکن است بهترین انتخاب برای اجزای ساختاری باشد.اساساً کاملاً به نیاز شما بستگی دارد.

در انتخاب بهترین ها چه فاکتورهای مهمی باید در نظر گرفته شودورق فلز برای ماشینکاری CNC؟

عوامل مختلفی مانند الزامات شما، کاربردهای نهایی، امکان سنجی فنی ساخت، هزینه و بسیاری موارد دیگر وجود دارد.

انواع متداول ورق های فلزی مورد استفاده در ماشینکاری CNC چیست؟

محبوب ترین مواد ورق فلزی مورد استفاده در ماشینکاری CNC عبارتند از فولاد، آلومینیوم، برنج، تیتانیوم، مس، روی و برنز.