製品の作り方が変わりました コンピュータ数値制御 (CNC) 加工、広く使用されている製造技術。コンピューター制御の機械を利用して、さまざまな材料を使用して正確かつ複雑な部品やコンポーネントを製造します。
CNC 加工は、適切な材料の選択に大きく依存します。異なる材料の違いにより、硬度、延性、被削性などのさまざまな特性が、加工プロセスに明確な影響を与えます。
CNC 加工では、材料の選択を慎重に検討する必要があり、さまざまな要素を評価する必要があります。さらに、このプロセスでは頻繁に使用される特定の材料があります。それらの特性、利点、用途について説明します。
CNC 機械加工業界では、材料としてステンレス鋼が一般的に使用されています。その人気の理由は、耐久性、優れた耐腐食性、高温耐性にあります。困難な条件、高圧、または定期的な磨耗にさらされるコンポーネントには、優れた熱伝導性と電気伝導性を備えたステンレス鋼が最適です。この汎用性の高い材料は、さまざまな業界で広く使用されています。この材料の多用途性は、加工の容易さによるものであり、幅広い用途に適しています。
ステンレス鋼はその強度と耐久性により、さまざまな製品に使用されています。医療機器、食品機械、自動車部品、建設機械などが含まれます。一貫した材料を使用することにより、CNC 加工では精度と速度のさらなる利点を得ることができます。
アルミニウムはその卓越した軽量性と耐久性により、製造業界でよく知られた CNC 機械加工材料となっています。家庭用電化製品、ロボット工学、医療機器、航空宇宙、自動車産業などの現代のアプリケーションで人気があるのは、これらの機能によるものです。
機械加工に適しており、優れた耐食性とともに高い熱伝導性と電気伝導性を誇ります。さらに、その可鍛性と柔軟性により、さまざまな形状や大きさにスムーズに変形できます。
意図した用途に必要な機械的および物理的特性を保証するには、アルミニウム合金を選択する際に慎重に検討することが重要です。 CNC 機械加工プロセスにより、正確な成形、サイズ設定、公差制御が可能になります。
アルミニウムは、製造において最も用途が広く広く使用されている材料の 1 つであり、これが CNC 機械加工材料にアルミニウムが広く使用されている理由です。
CNC加工では、耐食性に優れ、軽量で強度が高いチタンがよく使われます。この材料は、その持つ独特の特性により、航空宇宙、医療、自動車産業で大きな用途を見出しています。
CNC 加工材料は高価である可能性がありますが、チタンは、さまざまな形状を取り、厳しい公差に準拠した複雑な部品を作成できる優れた能力により際立っています。 CNC 機械加工では、チタンを使用すると、その驚くべき耐久性、強度、靭性により、材料特性に多様性がもたらされます。さらに、この材料は高温環境下でも強度を維持し、生体適合性も備えているため、医療用インプラントに最適です。
強度対重量比が高いため、多くの航空宇宙用途に選ばれています。軽量化しても耐久性は犠牲になりません。
CNC 加工では、導電性、展性、熱伝導性に優れている銅を材料として使用することがよくあります。優れた延性により、複雑なデザインや複雑な形状を簡単に成形することができます。
銅は高温に耐える能力とその優れた耐腐食性により、産業用途によく選ばれています。この材料は、電気コネクタ、ヒートシンク、センサーハウジングなどの一流部品の製造に最適です。銅は耐薬品性が高いため、他の選択肢よりも銅が好まれます。腐食環境にさらされる部品を加工する場合、アルミニウムなどの材料に代わるオプションです。
CNC 加工では、優れた加工性と汎用性の高い特性を備えた真鍮が素材としてよく使用されます。この銅と亜鉛の合金の電気的、熱的、機械的特性の組み合わせは比類のないものです。多くのさまざまなアプリケーションがこれらの特性から恩恵を受けることができます。
海洋環境、電気および配管部品、装飾プロジェクトには、腐食に強い真鍮がよく使用されます。さらに、真鍮は展性が高く、複雑な形状に加工することができます。これにより、CNC 加工の最有力候補の 1 つとなります。
CNC マシニングによる真鍮の効率的な加工には、専門的な知識と慎重な取り扱いが必要です。大型で高品質な精密部品の生産が可能です。適切なツールを使用してボリュームを削除します。おそらく、CNC 加工で真鍮を使用する最も重要な利点は、ステンレス鋼やチタンなどの他の材料と比較して、手頃な価格と調達の容易さです。
合金鋼と炭素鋼は、さまざまな業界で一般的に使用される CNC 加工材料です。炭素鋼および関連合金は、強度と機械加工性に優れているため、さまざまな用途での使用に最適です。また、さまざまな熱処理技術と組み合わせて使用することもでき、機械的品質がさらに向上します。炭素鋼は、他の CNC 金属と比較すると、価格も手頃です。
ステンレス鋼やアルミニウムなどの物質とは対照的に、炭素鋼とその合金は本質的に耐腐食性がありません。さらに、その見た目が魅力的ではないため、美的用途には適していない可能性があります。
ただし、炭素鋼とその合金には、機械的ファスナーや梁などの構造部品など、幅広い有用な用途があります。これらの材料は、欠点があるにもかかわらず、その強度、手頃な価格、および機械加工性により、多くの産業および製造用途で依然として好まれています。
マグネシウムは、CNC 加工の材料として幅広い用途に使用されています。この材料は優れた加工性に加え、軽量でありながら耐荷重性の点で非常に強いため、堅牢性と軽量化の両方が必要な部品の製造に広く使用されています。
マグネシウムの密度は 1.7 g/cm3 なので、鋼鉄の 4 倍の軽さです。航空宇宙業界では、これが非常に好まれていると考えています。マグネシウムは耐食性に優れているため、屋外用途に最適です。
CNC 機械工は、マグネシウムは可燃性であるため、マグネシウムを扱うときは特別な注意を払う必要があります。マグネシウムは優れた放熱能力を備えているため、信頼性の高い熱伝導率が必要な部品に最適です。
CNC 機械加工業界の多くの人々は、その優れた強度と耐久性を維持しながら衝撃に耐える能力のため、ABS (アクリロニトリル ブタジエン スチレン) を好みます。このような熱可塑性ポリマーの操作は、CNC マシンなどの専用機器を使用したフライス加工や穴あけなど、いくつかの方法で簡単に行うことができます。
ABS素材を成形することで複雑な形状も容易に実現でき、寸法安定性にも優れています。さらに、軽量で毒性レベルが低いため、おもちゃや電子機器などの家庭用品を含むがこれらに限定されない、複数の詳細なオブジェクトの構築に使用することが可能になります。
ナイロンは、強度、寿命、耐摩耗性に優れているため、CNC 加工によく使用されるもう 1 つの素材です。極度の熱や化学薬品への曝露に対する耐性があるため、多くの用途にとって貴重な材料です。
ナイロンは、自動車、航空宇宙、医療産業での使用に適しています。機械加工が容易で、細かい特徴を備えた洗練された作品を作成できるためです。
ナイロンは、過酷な環境で摩耗しやすい一部の部分の代替品として利用でき、金属よりも手頃な価格の選択肢でもあります。
一般にアクリルガラスとして知られる PMMA アクリルは、その多用途性、耐久性、光学的透明性により、CNC 加工材料として広く使用されています。 PMMA アクリルは耐衝撃性に優れており、従来のガラスよりも高いレベルの強度が必要な用途に優れており、破損したり飛散したりしにくいです。
アクリルは融点が低いため、機械加工や成形が容易であり、看板、ディスプレイ、レンズ、照明器具などのさまざまな製品の製造に適しています。さらに、PMMA アクリルは簡単に着色、印刷、またはラミネートできるため、装飾的および芸術的な用途に人気があります。
また、CNC フライス盤を使用して、無駄を最小限に抑えながら、材料を複雑な形状や構造に高精度で機械加工することもできます。 PMMA アクリルは、高い熱安定性と加工の容易さにより、幅広い用途に最適です。
熱可塑性 PEEK アクリルは、CNC 加工でよく使用される素材です。これはその独特の性質によるものです。 PEEK はポリエーテル エーテル ケトンの頭字語です。
この材料の強力な耐熱性、優れた耐薬品性、優れた機械的品質はよく知られています。これらの特性により、高温、腐食性化学薬品、または重大な機械的ストレスに継続的にさらされる必要がある用途に最適な材料です。
PEEK は、寸法安定性、低い熱膨張係数、および優れた耐クリープ性により、厳密な公差を遵守する必要がある精密製品に適した材料オプションです。さらに、生体適合性のある PEEK アクリルが頻繁に使用されます。製薬および医療用途で。
CNC 加工で満足のいく結果を達成するには、環境要因を考慮し、それに応じて適切な材料を選択する必要があります。完成品の有効性とその製造に適した材料は、機械加工が行われる場所によって異なります。
加工ツールや装置のパフォーマンスは、環境の温度、湿度、周囲の空気の質に影響される可能性があります。使用する切削油および潤滑剤は、材料と適合する必要があります。加工中に発生する応力と熱に耐えることが不可欠です。
さらに、最終製品の品質に影響を与える可能性のある変更が発生しないようにするには、揺るぎない安定した環境が不可欠です。したがって、事前に加工環境を考慮することで、用途に適した CNC 加工材料を選択する上で十分な情報に基づいた決定を下すことができます。
部品の重量も、CNC 加工材料を選択する前に考慮する必要がある重要な要素です。部品の重量は、その製造に必要な材料の強度に大きく影響します。重量が重いほど、材料が耐えなければならない力と応力は大きくなります。
軽すぎる材料を選択すると耐久性が低下し、重すぎる材料を選択すると機械の摩耗が増加します。また、フライス加工、切断、または穴あけ中に機械が部品の重量を確実に処理できるように、機械加工プロセスの重量制限を考慮することも重要です。
したがって、部品の重量を理解することは、機械オペレーターが適切な材料を選択し、CNC 加工プロセスを最適化するのに役立ちます。機械オペレーターは部品の重量を考慮することで、重大な摩耗や応力に耐えられる頑丈で耐久性のある部品を確実に製造します。
材料が損傷することなく高温に耐えられるようにするため、耐熱性を考慮することが重要です。これにより、機械要素が故障することなく効率的に動作し続けることが保証されます。ステンレスなどの耐熱性に優れた素材が理想的なイラストを実現します。極端な温度や過酷な環境にも劣化することなく耐えることができます。
さらに、高温での作業や溶接中に公差の維持が必要な部品を製造する場合には、耐熱性が不可欠です。これらの用途には、チタン合金やニッケル合金などの耐熱合金を組み込むことができます。
CNC 加工用の材料を決定する際には、その導電性と磁気のニーズを考慮することが重要です。導電率は、材料がどれだけ電流を流すことができるかを決定するため、さまざまな電子用途に不可欠です。たとえば、航空宇宙分野では、効率的な通信と電力伝送を確保するために、特定のコンポーネントには高い導電性を備えた材料が必要です。
同様に、磁気の前提条件は、磁場中で機能することを可能にする物質の特徴に関係します。したがって、ロボット工学や医療機器などの業界ではこの技術の必要性が明らかです。製品の性能と持続可能性は、用途に応じて、CNC 加工材料の選択によって大きく影響される可能性があります。
したがって、各材料の電気的および磁気的特性を評価し、それらが意図された用途、設計アプローチ、および機能にどのように適合するかを判断することが重要です。
硬度は、摩耗、変形、摩耗に耐える材料の能力に直接影響するため、適切な CNC 加工材料を選択する際に考慮すべき重要な要素です。
材料の硬度は、CNC 加工プロセスの効率と品質に影響を与えます。 CNC 加工では、切削工具が材料に圧力を加え、物理的な変化を引き起こします。硬度のレベルは、切削工具の有効性と加工時間を短縮する能力に重要な役割を果たします。
柔らかすぎる材料を選択すると、材料よりも工具の切削速度が速くなり、製品の品質が低下し、機械や工具が損傷し、工具や製造コストが増加する可能性があります。材料の硬度が高すぎると、工具の摩耗が早期に発生する可能性があり、生産性が低下し、工具コストが上昇し、加工時間が増加します。
CNC 加工は製造ビジネスに革命をもたらしました。理想的な結果を得るには、適切な材料を選択することが重要です。このガイドに記載されているように、選択できる材料は多数あり、それぞれが独自の品質と特徴を示します。
この記事 もっている CNC 加工で使用される典型的な材料について説明しました。検討 などの要因。加工環境、部品重量、耐熱性、導電率、磁気要件そして硬さ 一つの選択肢に決める前に。 最大限の効率と耐久性を確保するには、次のことを追求することが重要です。 CNCの専門家 何かわからないことがあればいつでもアドバイスをもらい、高品質の素材のみを選択してください。
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