CNC 加工に最適な板金の選択

CNC 加工に最適な板金の選択

2022 年 9 月 19 日、読む時間:7分

異素材板金

CNC 加工に最適な材料についての質問に対する正確な答えはありません。最適な材料は、必要な機械加工プロセス、最終用途、部品の仕様によって決まります。

CNC マシンは、金属、プラスチック、木材、セラミック、複合材、繊維を扱うことができます。ただし、プラスチックと金属は、CNC 製造で最も使用される材料です。この記事では、選択アプローチのすべての側面、材料の最適化、およびいくつかの最良の板金の代替案を含む、板金の選択基準のみについて説明します。

考慮すべき要因

適切な材料を決定する際には、いくつかの要因を考慮する必要があります。CNC加工 計画。

その要因は5つに分類できます。

1.  部品仕様
2. 必要な加工操作
3.  最終用途
4. 必須プロパティ
5.  料金

1.          部品仕様

板金の選択は、必要な部品の仕様に大きく依存します。部品の仕様には、常に機能に関する特定の仕様があります。いくつかの重要な仕様には、サイズ、厚さ、公差、および表面仕上げが含まれます。板金オプションを選択する際には、これらの仕様を考慮する必要があります。板金のタイプごとに異なる特性があります。これらのプロパティをチェックして、パーツの仕様と一致しているかどうかを判断する必要があります。

お持ちの部品を使用する場合機械加工された表面仕上げ場合は、表面仕上げの優れたシートを選択できます。ただし、次のような表面仕上げの場合パウダーコーティング, 亜鉛メッキ、 と ペインティング が適用される場合、必要な表面仕上げに適した材料を確認する必要がある場合があります。同様に、サイズ、厚さ、公差が、プロジェクトで選択している金属シートのタイプで達成可能かどうかを確認する必要があります。

2.          必要な加工操作

板金によるCNC加工

部品の設計に応じて、次のような必要な CNC 加工操作を特定できます。 フライス加工,旋回、掘削、およびその他。選択する金属板は、必要な CNC 機械加工操作と互換性がある必要があります。たとえば、機械加工に適さない特定の金属を選択すると、時間とお金が無駄になります。たとえば、硬度が部品の鍵であり、硬化鋼板を選択しましたが、後で機械加工中に必要な公差を生成できません。

そのため、必要な機械加工操作と、それらの操作に対応する板金のタイプを特定する必要があります。

金属の特性は、部品の機能性、耐久性、および効率に影響を与えます。CNC加工の板金オプションについては、最終用途部品の重要な考慮事項です。金属シートの種類を選択する前に、最終用途での 2 つの重要な要素を考慮する必要があります。

·     環境

部品が最終的に使用される環境条件に対処する必要があります。環境は耐熱性、耐食性、耐薬品性、紫外線暴露に影響を与えるため、部品が屋内で使用される場合、環境要素はそれほど重要ではない場合があります。ただし、屋外での使用の温度変化、紫外線、湿度、および化学物質への暴露を考慮する必要があります。

その結果、板金の選択はこれらの作業条件に耐えることができなければなりません。たとえば、屋外で使用される部品が必要な場合、選択する材料が熱や湿気などの外的条件による耐性に影響を与えないようにする必要があります。

·     機械的強度

これは、エンドユース アプリケーションにおけるもう 1 つの考慮事項です。材料は、製品の寿命を通じて適切な機械的強度を維持する必要があります。部品の用途から、必要な機械的強度と、その強度を発揮できる材料を把握できます。

3.          必須プロパティ

すべてのパーツには、機能のために独自の範囲のプロパティが必要です。したがって、部品の望ましい特性は、最適な CNC 板金を選択しながら、板金特性 (物理的、機械的、および化学的) の範囲内に一致するか、収まる必要があります。

引張強度、強度対重量比、耐摩耗性、耐引裂性、柔軟性などの板金の物理的特性は、部品の用途によって決まります。一般に、板金は重いほど機械的強度が高くなりますが、部品の重量制限も考慮する必要があります。したがって、推奨される行動方針は、機械的強度と強度対重量比を比較することです。

選択プロセス中に考慮すべきいくつかの重要な特性について説明しましょう。

·     重さ

金属シートが部品の強度要件を満たす場合、用途に基づいて重量を考慮する必要があります。例えば、航空機用の部品であれば、素材は非常に軽くなければなりません。

·     機械加工性

次の特徴は、材料の機械加工性です。機械加工性の高い材料により、CNC 機械加工が容易になり、厳しい公差を維持するのに役立ちます。そのため、板金の機械加工性も選択プロセスに影響します。機械加工性に付随するもう 1 つのことは、ツールとの互換性です。非常にタフな材料を考慮すると、機械加工ツールを破壊する可能性があるからです。

·     熱挙動

最終用途での動作条件を満たす材料の熱的および電気的特性を調べます。電気伝導率、融点、熱膨張係数を考慮してください。融点の低い材料を選択し、部品が高温で動作すると、故障につながる可能性があります。同時に、用途に合わせて導電率を考慮してください。

4.          料金

CNC 機械加工に最適な板金を選択する場合、コストは重要な考慮事項です。必要な部品の要件をすべて満たすさまざまな価格帯で、多くの材料を利用できます。そのため、コストは他の要因とともに考慮する必要があります。機械加工性、強度、硬度、重量などの特性に基づいて、板金のコストを分析する必要があります。

たとえば、アルミニウムは、チタンよりも安価であるため、最良の選択です。ただし、どちらの材料も、航空機の内装部品用の板金を選択するための強度対重量の要件を満たしています。

最適な板金を選択するための 3 ステップ ガイド

上記では、板金の選択プロセスに影響を与え、CNC 加工プロジェクトに最適な板金のタイプを決定するすべての重要な要因について説明しました。

影響する要因に基づいて、プロジェクトに最適な板金を選択するために従うことができる 3 つの重要な手順があります。

選考の流れ

ステップ 1: 要件をリストします。

最高の CNC 材料を選択する際には、部品の要件が重要であることを説明しました。それはあなたの最優先事項でなければなりません。したがって、強度、硬度、軽量、弾力性、表面仕上げなどのすべての要件をリストします.

例：

基本的には、範囲またはカテゴリ（低、中、高）を指定して要件をリストします。もう 1 つのことは、上記の例に限定されず、任意の要件をリストできることです。

ステップ 2: 材料を絞り込む

CNC 機械加工で使用される一般的な板金の種類を見てみましょう。次に、事前にリストされた仕様に沿って、さまざまな金属の種類をリストします。材料のリストは要件に適合している必要があります。

·     アルミニウム

アルミニウムは、高い強度対重量比、機械加工性、延性、熱および電気伝導性、耐腐食性、および費用対効果を提供します。自動車、航空宇宙、建設、家電、軍事、電気、電子など、多くの業界で迅速に機械加工して使用できます。

·     ステンレス鋼

ステンレス鋼は、高い機械的強度、靭性、耐熱性、耐摩耗性、耐引裂性、および頑丈さを提供します。シンプルな表面仕上げと明るいシルバートーンが魅力のステンレス。ただし、合金の種類も特定の品質に影響します。最も一般的な 3 つの合金は、1215、12L14、および 1018 です。

·     真鍮

真鍮は、優れた機械加工性、高い引張強度、耐衝撃性、およびせん断抵抗を提供します。電気、電子、自動車、防衛、航空宇宙、建築、医療、配管、その他多くの業界で、摩擦の少ない製造、美的魅力、および厳格な公差の製造に非常に人気があります。

·       チタン

チタンの主な利点は、その特性を変えることなく、極端な熱、化学、湿気環境に耐えることができることです。高レベルの生体適合性、強度対重量比、および耐腐食性を備えているため、自動車、航空宇宙、および医療産業に最適です。

·     銅

酸、ハロゲン硫化物、アンモニア溶液などの物質には弱いですが、銅は優れた熱的および電気的特性、高い機械加工性、耐食性、明るい赤褐色の魅力を備えています。ラジエーター、電気バルブ、加熱および冷却システム、およびさまざまな電化製品に使用できます。

·     その他

これらに加えて、次のような独自の特性を持つさまざまな金属があります。ブロンズ、亜鉛、マグネシウム。

ステップ 3: 候補リストから最適な板金を選択する

さまざまな素材の板金を絞り込み、あらゆるニーズに最適な素材を選択。決定を下すときは、価格を考慮してください。価格が大幅に下がった場合、機能を犠牲にすることなく、いくつかの要件について妥協できる可能性があります。ただし、部品がデリケートな場合は、要件との適合性が高い材料を見つける必要があります。

最終的な考え

CNC 加工プロジェクトに最適な板金を選択するのは非常に難しい作業です。さまざまな要因を考慮する必要がありますが、Prolean を使用すると、50 以上の金属と合金の CNC 加工サービスを提供することで、想像以上に簡単になります。厳しい公差でお客様の仕様に合わせて部品を機械加工できます。当社の経験豊富なエンジニアが、ご予算とご希望の機能の範囲内で最適な素材を選択するお手伝いをいたします。

よくある質問

CNC 機械加工プロジェクトに最適な板金は?

解決策は 1 つではありません。CNC プロジェクトに適した板金は、ニーズや特定の種類の板金の特性など、いくつかの変数に依存します。たとえば、アルミニウムは航空機の内装部品に最適な金属である可能性がありますが、鋼板は構造部品に最適な選択である可能性があります。基本的に、それはあなたのニーズに完全に依存します。

最高のものを選択する際に考慮すべき重要な要素は何ですか板金 CNC加工用?

要件、最終用途アプリケーション、製造の技術的実現可能性、コストなど、さまざまな要因があります。

CNC 機械加工で使用される一般的な板金の種類は何ですか?

CNC 機械加工で使用される最も一般的な板金材料は、鋼、アルミニウム、真鍮、チタン、銅、亜鉛、および青銅です。