CNC-bewerkingsmateriaal: het juiste materiaal voor uw project kiezen

Het CNC-bewerkingsmateriaalselectieproces

Om met succes het perfecte materiaal voor uw CNC-bewerking te kiezen, moet u zich aan deze basisstappen houden:

Stap 1: Bepaal en prioriteer uw productvereisten

Productvereisten zijn de belangrijkste aspecten van CNC-bewerking en dienen als generiek model voor het perfecte materiaal voor uw producten. Deze vereisten omvatten de industriële toepassingen en werkomgevingen van het onderdeel. U moet bijvoorbeeld rekening houden met waar de onderdelen zullen worden gebruikt en met de veronderstelde producteigenschappen zoals slijtvastheid, treksterkte, projectbudget, etc.

Stap 2: Identificeer potentiële materialen

Zodra u de ideale vereisten voor uw producten heeft bepaald, kunt u de geschikte materialen eenvoudig stroomlijnen. U zult merken dat veel CNC-materialen aan bepaalde onderdelenvereisten kunnen voldoen, maar slechts weinigen zullen aan alle eisen voldoen. U kunt deze materialen op hun kenmerken rangschikken en vergelijken met uw ontwerp.

Stap 3: Kies het meest geschikte materiaal

Kies het juiste materiaal voor uw onderdelen nadat u hun compatibiliteitsstatus heeft gecontroleerd. Uw keuze zal afhangen van verschillende factoren, die we in de komende paragrafen zullen bespreken. Er zijn echter situaties waarin u soms compromissen moet sluiten. U kunt uw budget bijvoorbeeld boven mechanische prestaties plaatsen als dit niet cruciaal is.

Gemeenschappelijke metalen materialen voor CNC-bewerking

Hieronder volgen de gebruikelijke metalen materialen die u voor uw product kunt overwegen aangepaste bewerking projecten.

Aluminiumlegeringen

Aluminiumlegeringen zijn het meest gebruikte metaalmateriaal bij CNC-bewerkingen. Dit komt omdat ze een hoge bewerkbaarheid, een goede sterkte-gewichtsverhouding en uitstekende verwerkbaarheid bezitten. Enkele van de beschikbare opties zijn:

• Al6061

Aluminium 6061 is het meest populaire materiaal dat wordt gebruikt voor CNC-bewerking. Het is zuiniger en heeft een betere verwerkbaarheid en corrosieweerstand. Bovendien vertoont de Al6061 een grote vloeigrens wanneer hij met warmte wordt behandeld tot een T6-temperatuuraanduiding.

Al6061 is een multifunctionele aluminiumlegering die voornamelijk geschikt is voor de productie van auto-onderdelen, fietsframes, sportonderdelen, consumptiegoederen, enz. Het is ook compatibel met verschillende oppervlaktebehandelingen zoals anodiseren om de kwaliteit ervan te verbeteren.

• Al7075

Aluminium 7075 is een hoogwaardig metaal met uitstekende eigenschappen zoals taaiheid, flexibiliteit, hoge sterkte en weerstand tegen vermoeidheid. Het is het meest geschikt voor al uw CNC-gefreesde onderdelen die duurzame duurzaamheid nodig hebben, zoals ruimtevaartframes. De Al7075 T6 gebruik je voor het produceren van spuitgietgereedschappen. Bovendien is het het beste materiaal voor recreatieve uitrusting met hoge sterkte en andere belaste onderdelen.

Toch is het niet geschikt voor lasdoeleinden. De superieure sterkte maakt het ook moeilijk om onderdelen met zeer complexe ontwerpen te vervaardigen. Het keert vanwege zijn sterkte terug naar zijn oorspronkelijke vorm wanneer het koud wordt gevormd.

Roestvrij staal

Roestvast staal is een metaallegering met uitstekende sterkte, hoge flexibiliteit en uitstekende slijtvastheid en corrosieweerstand. Je kunt ze gemakkelijk lassen, polijsten en machinaal bewerken.

Hier zijn enkele roestvrijstalen materialen die worden gebruikt bij CNC-bewerking:

• SS304

Roestvast staal 304 kent vele toepassingen vanwege de uitstekende mechanische eigenschappen en uitstekende bewerkbaarheid. Bovendien heeft het een geschikte weerstand tegen omgevingsomstandigheden en corrosieve media. Als gevolg hiervan vindt u SS304 in verschillende consumenten- en industriële producten.

SS304-legering bestaat uit 18% chroom en 8% nikkel, waardoor het niet-magnetisch is. In tegenstelling tot de 303-variant is deze lasbaar en heeft een goede corrosiebestendigheid. Daarom is het een uitstekend materiaal voor keukenbestek en accessoires, pijpen, auto-onderdelen, enz.

• SS303

Roestvast staal 303 heeft een goede taaiheid, hoewel de corrosieweerstand lager is dan die van 304. Het is vanwege zijn uitstekende bewerkbaarheid geschikt voor toepassingen met grote volumes, zoals bouten en moeren in de luchtvaart- en ruimtevaartindustrie.

SS303 is niet ideaal voor koudvervormen of warmtebehandeling. Evenzo maakt de aanwezigheid van zwavel het ongeschikt voor lasdoeleinden. Toch is dit materiaal geschikt voor bouten, moeren, assen, tandwielen en fittingen.

• SS316

Het is een standaard roestvrijstalen legering die identieke mechanische eigenschappen heeft als SS304. Dit metaal is het perfecte materiaal voor zware omstandigheden vanwege de hoge corrosie- en chemische bestendigheid tegen verbindingen.

U kunt de corrosieweerstand van de SS316 vergroten door molybdeen toe te voegen. Het is een typisch roestvrij staal van maritieme kwaliteit, zeer sterk en gemakkelijk te lassen.

Messing

Messing is een veelzijdig en dominant materiaal dat wordt gebruikt in sanitaire systemen. Het is perfect voor huisdecoratie, cosmetische toepassingen en muziekinstrumenten. De uitstekende verwerkbaarheid en oppervlakteafwerking maken het geschikt voor componenten die esthetisch aantrekkelijk moeten zijn. Bovendien is het van nature bestand tegen zoutwatercorrosie en heeft het geen ontvlambare eigenschappen.

Messing is een uitstekend materiaal voor de productie van uw elektronische hardware, ruimtevaartonderdelen en buisfittingen. Omdat het een koper-zinklegering is, beschikt het over een uitstekende thermische geleidbaarheid en wordt het niet inflexibel bij lage temperaturen.

Koolstofstaal 1045

Koolstofstaal (EN 1045) is een werkbaar materiaal dat het meest geschikt is voor lassen. Het is een economischere keuze dan roestvrij staal en beschikt over een hogere sterkte. Als gevolg hiervan is het perfect voor het produceren van moeren, tandwielen en andere mechanisch solide onderdelen. Het is een uitstekend staalmateriaal voor toepassingen die een grotere hardheid vereisen, zoals tapeinden, assen, assen en bouten.

Gemeenschappelijke kunststofmaterialen voor CNC-bewerking

Hoewel metalen uitstekende CNC-bewerkingsmaterialen zijn voor verschillende toepassingen, hebben veel industrieën dit nodig kunststof CNC-bewerking: voor hun onderdelen. Hier zijn de meest voorkomende kunststoffen die u voor uw projecten kunt overwegen:

ABS

ABS is een van de traditionele thermoplastische materialen met opmerkelijke mechanische eigenschappen, hoge hittebestendigheid, uitstekende slagvastheid en goede bewerkbaarheid. Vanwege de lage dichtheid is het geschikt voor lichtgewicht toepassingen. U kunt CNC-prototypes maken met ABS voordat u aan de productie van grote volumes begint. Het is slagvast, chemicaliënbestendig en bestand tegen elektrische stroom.

ABS is gemakkelijk te verven en levert uitstekende oppervlakteafwerkingsresultaten op. Bovendien kost ABS minder dan andere bewerkingskunststoffen zoals Ultem of PEEK. Het is echter niet langer bestand tegen hoge temperaturen.

POM (Acetaal/Delrin)

POM (Polyoxymethyleen) is een thermoplastisch materiaal dat zeer geschikt is voor het maken van precisieonderdelen met hoge hardheidseisen. Dit materiaal is ideaal voor het maken van uw mechanische tandwielen, spoeltjes, telefoons, schroeven en nog veel meer.

POM heeft een hoge chemische bestendigheid, lage vochtgevoeligheid, elektrische weerstand en hoge hardheid. Het is echter niet het beste materiaal voor producten die worden blootgesteld aan chemicaliën.

Nylon

Nylon biedt dezelfde eigenschappen als ABS. Het beschikt over een hoge treksterkte, waardoor het voor meerdere onderdelen het meest geschikte materiaal is. Je kunt nylon- en ABS-harsen met sommige glasvezels gebruiken om hun eigenschappen te verbeteren.

Nylon is een betere vervanging voor veel mechanische onderdelen vanwege de indrukwekkende oppervlaktesmering. Het is ideaal voor het produceren van glijdende componenten en bewegende tandwielen. De grootste tegenvaller van nylon is het onvermogen om gedurende lange tijd vocht te absorberen. Daarom is het niet geschikt voor maritieme toepassingen.

PTFE

PTFE (polytetrafluorethyleen) is een technisch thermoplastisch polymeer met uitstekende thermische en chemische weerstand. Het is een speciale kunststof die bestand is tegen zeer hoge temperaturen. Bovendien is het een uitstekende elektrische isolator met de laagste wrijvingscoëfficiënt van alle vaste materialen.

PEEK

Dit is een authentieke, zeer sterke en stabiele technische kunststof voor CNC-bewerking. Je kunt het in verschillende toepassingen gebruiken als alternatief voor metalen. Het vermogen van PEEK om langdurige temperaturen te weerstaan, maakt het geschikt voor het maken van elektronica, vliegtuigonderdelen en medische apparaten.

PEEK-bewerking is ideaal voor lichtgewicht armaturen omdat het na verloop van tijd niet vervormt zoals andere harsen. PEEK kost echter meer dan andere kunststoffen, dus u kunt overwegen om het alleen te gebruiken als andere kunststoffen niet geschikt zijn. In de meeste gevallen moet u het tijdens het bewerken uitgloeien om spanningsbreuken te voorkomen.

Belangrijke overwegingen bij het kiezen van CNC-bewerkingsmaterialen

Het bewerken van optimale componenten voor uw producten begint met materiaalkeuze. Het beperken van de verschillende CNC-materialen is de eerste stap bij het kiezen van het juiste materiaal voor uw project. Er zijn echter veel factoren waarmee u rekening moet houden voordat u een keuze maakt. Ze omvatten het volgende:

Deeltoepassing

Een fundamentele factor waarmee rekening moet worden gehouden bij de materiaalkeuze is de toepassing van het eindproduct. Roestvrij staal is bijvoorbeeld beter dan koolstofstaal bij het maken van structurele onderdelen voor marines. Hoewel beide materialen uitstekende bewerkbaarheidseigenschappen hebben, biedt roestvrij staal betere corrosiebestendige eigenschappen. Aan de andere kant is koolstofstaal het beste voor een droge omgeving, omdat het veel sterker en duurzamer is.

Werkomgeving

Typische bedrijfsomgevingen kunnen agressieve chemicaliën, temperatuur, constant contact met water, blootstelling aan vlammen of blootstelling aan ultraviolette straling omvatten. Elk materiaal dat u gebruikt, moet een smelttemperatuur hebben die veilig hoger is dan die van de werkomgeving. Als dat niet het geval is, zal het onderdeel waarschijnlijk structurele variaties ondergaan als het niet voldoende wordt beschermd.

Ook kan bij sommige materialen structurele wikkeling optreden als gevolg van extreme weersvariaties buitenshuis. Houd daarom rekening met het materiaal dat u kiest, nadat u alle factoren in de werkomgeving in overweging hebt genomen.

Dimensionale stabiliteit en tolerantie

Deze eigenschappen zijn van primair belang voor sectoren als de lucht- en ruimtevaart. Ze eisen vaak onderdelen met zeer nauwkeurige afmetingen en uitstekende stabiliteit. Dergelijke toepassingen vereisen materialen met uitstekende maatvastheid om aan strenge tolerantie-eisen te voldoen.

Aluminium kan bijvoorbeeld nauwere toleranties bereiken vanwege de hoge bewerkbaarheid. U moet echter begrijpen dat nauwere toleranties meer kosten om te produceren. Kies daarom voor minder nauwe toleranties in situaties waarin tolerantie niet verplicht is. Dit zal helpen de productietijd en -kosten te optimaliseren.

Elektrische geleiding

De duurzaamheid van elektrische componenten zal afhangen van de materialen die voor de vervaardiging ervan worden gebruikt. Daarom moet u zorgvuldig rekening houden met de elektrische geleidbaarheid van elk materiaal dat u kiest. Over het algemeen zijn metalen uitstekende geleiders van elektriciteit, terwijl kunststoffen uitstekende isolatoren zijn. CNC-materialen zoals koper hebben een uitstekende geleidbaarheid, terwijl PTFE een uitstekende isolator is.

bewerkbaarheid

De bewerkbaarheid van een materiaal toont de compatibiliteit ervan met CNC-bewerkingsprocessen. Geschikte materialen zijn vaak goed bewerkbaar, wat resulteert in een hogere productie-efficiëntie en minder stilstand. Als u onderdelen in grote hoeveelheden nodig heeft, kunt u het beste kiezen voor goed verspaanbare materialen.

Materialen zoals aluminium en messing zijn doorgaans beter bewerkbaar dan staal. Alleen als u kleine hoeveelheden nodig heeft of als de doorlooptijden flexibel zijn, kiest u voor laag verspaanbare materialen. Dergelijke materialen kunnen meer tijd, moeite en middelen vergen.

Oppervlaktebehandeling

Het fysieke uiterlijk van materialen is niet de belangrijkste factor bij het kiezen van het juiste materiaal. Toch is het een cruciale factor om rekening mee te houden. De oppervlakteafwerking van een onderdeel vormt er een beschermende laag op en bepaalt de algemene aanvaardbaarheid ervan.

Uw klanten hebben mogelijk fysieke eigenschappen nodig, zoals een gladde oppervlakteafwerking of kleur. Hoewel metalen na bewerking meestal een glad oppervlak hebben, kan het nodig zijn dat ze verder worden afgewerkt om hun uiterlijk te verbeteren.

Materiaalkosten

Dit is een cruciale overweging bij CNC-materiaal vanwege het subtractieve karakter van CNC-bewerking. De materiaalkosten zijn van invloed op het totaal CNC-bewerkingskosten. Daarom moet u rekening houden met de kosten van uw materiaal voordat u doorgaat met de productie. Zorg ervoor dat u een materiaal kiest met de perfecte eigenschappen voor uw onderdelen en binnen het budgetbereik.

Neem contact op met de CNC-bewerkingsdiensten van AT Machining voor geschikt materiaal

AT Machining biedt een lange lijst materialen voor al uw CNC-bewerkingsbehoeften. Wij analyseren samen met u uw ontwerp en vinden het meest geschikte materiaal voor uw projecten. Onze deskundige technici hebben diepgaande kennis van materiaaleigenschappen en toepassingen. U kunt er zeker van zijn dat uw bewerkte onderdelen de beste kwaliteiten zullen hebben.

Contact bij AT Machining om de materiaalvereisten van uw project te bespreken. Vraag vandaag nog een offerte aan, zodat we uw producten sneller en kosteneffectiever op de markt kunnen brengen.

Veelgestelde vragen

Wat is het meest kostenefficiënte materiaal voor CNC-bewerking? 

Het meest voorkomende en kostenefficiënte CNC-bewerkingsmateriaal is aluminium 6061. Ondanks de lage kosten biedt het verschillende voordelen voor een breed scala aan toepassingen. De hoge sterkte, corrosie- en slijtvastheid en andere eigenschappen maken het een ideale keuze.

Wat is het beste plastic voor CNC-bewerking?

POM (Delrin) wordt beschouwd als de beste kunststof voor de meeste CNC-projecten. Het is zeer economisch en heeft een uitstekende bewerkbaarheid dan andere.

Wat zijn de voordelen van CNC-bewerking met metalen?

Metaallegeringen zijn het meest geschikt voor bewerkingstoepassingen die hardheid, hoge sterkte en/of weerstand tegen hogere temperaturen vereisen. De meeste metalen zijn gemakkelijk te bewerken en bieden betere fysieke en mechanische eigenschappen voor industriële toepassingen. Het zijn bovendien duurzame materialen, waardoor uw onderdelen langer meegaan.

Wat zijn de voordelen van CNC-bewerking met kunststoffen?

Kunststoffen zijn de gebruikelijke materialen voor het maken van lichtgewicht CNC-gefreesde onderdelen. Op dezelfde manier zijn kunststoffen kosteneffectieve opties voor het produceren van prototypes vóór grootschalige productie. De meeste metalen zijn compatibel met oppervlaktebehandelingen, waardoor hun esthetische eigenschappen worden verbeterd.