Welches Metall lässt sich am besten bearbeiten? Es stehen fünf Alternativen zur Verfügung
Für Ihre Produktdesignprojekte stehen Ihnen eine Reihe von technischen Materialien zur Verfügung, darunter Metalle, Kunststoffe und Verbundwerkstoffe, wenn es um Produktdesign und CNC-Bearbeitung (Computer Numerical Control) geht.
Metalle sind jedoch nach wie vor die am weitesten verbreiteten technischen Werkstoffe in einer Vielzahl von Bereichen. Der weltweite Metallbearbeitungsmarkt hatte 2017 einen Wert von 6,17 Milliarden US-Dollar und wird voraussichtlich von 2020 bis 2027 mit einer CAGR von 5,9 Prozent wachsen.
Wir werden einige der vielen Metalle durchgehen, die in diesem Beitrag bearbeitet werden können. Hier sind fünf der am häufigsten behandelten Metalle sowie die Legierungen, die daraus hergestellt werden können.
Verzeichnis
Nr. 1 Stahl
Nr. 2 Aluminium
Nr. 3 Messing
Nr. 4 Kupfer
# 5 Titan
Nr. 1 Stahl
CNC-Stahl
In der Präzisions-NC-Bearbeitung ist Stahl eines der am häufigsten verwendeten Metalle. Es ist eine Legierung aus Eisen, Kohlenstoff (bis zu 2 Prozent) und einer Reihe zusätzlicher Elemente in verschiedenen Anteilen.
Beispiel: {{0}},15 Prozent bis 0,20 Prozent Kohlenstoff, {{10}},0 5 Prozent Schwefel , und 0.04 % Phosphor sind in Kohlenstoffstahl AISI 1018 enthalten. AISI 1215-Stahl hat einen Kohlenstoffgehalt von 0,09 %, einen Phosphorgehalt von 0,04 % bis 0,09 %, einen Mangangehalt von 0,75 % bis 1,05 % und einen Schwefelgehalt von 0,35 %. Trotzdem haben die meisten Stahllegierungen akzeptable mechanische Eigenschaften und sind bearbeitbar.
Eine Einschränkung: Stahl ist ziemlich korrosiv. Wenn Ihre bearbeiteten Komponenten also in feuchten Umgebungen verwendet werden, ist es möglicherweise nicht das ideale Metall für Sie.
Nr. 2 Aluminium
Die NC-Bearbeitung
Aluminium hat wie Stahl ein breites Anwendungsspektrum. Das geringe Gewicht und die Korrosionsbeständigkeit von Aluminium zeichnen ihn jedoch aus.
Da Aluminium 2,5-mal dichter ist als Stahl, ist es weniger anfällig für Brüche bei der CNC-Bearbeitung. Aluminium erzeugt auch eine Oxidschicht (Aluminiumoxid), die es vor korrosiver Oxidation schützt, die durch Sauerstoff, den Hauptbestandteil, verursacht wird.
Beim Schneiden oder Bearbeiten von Aluminium ist eines der größten Probleme, dass es klebrige Ablagerungen hinterlässt. Dies liegt an der niedrigen Schmelztemperatur von Aluminium, wodurch es sich mit der Werkzeugschneide verbindet.
Nr. 3 Messing
Messing verarbeiten
Messing ist eine Metalllegierung auf Kupfer- und Zinkbasis. Es zeichnet sich durch seine Bearbeitbarkeit sowie seine Stabilität, mittlere Härte und hohe Festigkeit aus. Messinglegierungen erzeugen im Gegensatz zu den meisten weichen Metallen, die in der CNC-Bearbeitung verwendet werden, keinen übermäßigen Verschleiß auf CNC-Maschinen.
Einer der größten Nachteile von Messing ist jedoch seine Anfälligkeit für Spannungsrisskorrosion, insbesondere bei Kontakt mit Ammoniak oder Aminolösungen. Um diese Einschränkung zu umgehen, müssen Sie das Werkstück während des Nachbearbeitungsschritts, z. B. Glühen, erwärmen.
Elektronische Hardware einschließlich Kontakte, Zahnräder und Verriegelungsteile können alle aus Messinglegierungen hergestellt werden. Seine überlegene Oberflächenqualität macht es zur perfekten Wahl für eine Vielzahl von dekorativen Anwendungen.
Nr. 4 Kupfer
Kupfer ist auch eines der am häufigsten bearbeiteten Metalle in einer Vielzahl von Branchen. Kupfer bietet eine gute Bearbeitbarkeit, eine hervorragende Oberflächenqualität und eine hervorragende elektrische und thermische Leitfähigkeit und ist außerdem eines der kostengünstigsten Metalle, die heute erhältlich sind.
Die Fähigkeit von Kupfer, Keimen zu widerstehen, ist ein weiteres wesentliches Merkmal. Kupferlegierungen (mit mindestens 60 Prozent Kupfer) zerstören nach Tests der US-Umweltschutzbehörde 99,9 Prozent der Keime nach zwei Stunden Kontakt. Kupfer eignet sich daher perfekt für Komponenten, die im medizinischen Bereich verwendet werden, darunter Bettgitter, Wasserhähne und Waschbecken.
Auch Elektromagnete und Platinen werden mit CNC-bearbeiteten Kupferbauteilen im Elektronik- und Halbleiterbereich hergestellt. Der Hauptnachteil von Kupferlegierungen ist ihre Neigung zur Korrosion, wenn sie Sulfid-, Halogen- und Aminolösungen ausgesetzt werden.
# 5 Titan
Titan ist trotz seines geringen Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses, seiner Korrosions- und Chemikalienbeständigkeit und seiner hohen Festigkeit äußerst schwierig herzustellen. Dieses Problem entsteht hauptsächlich aufgrund der schwachen Wärmeleitfähigkeit von Titan.
Während der Bearbeitung wird im Arbeitsbereich Wärme eingeschlossen, was zu metallurgischen Reaktionen führt, die zu einer gallertartigen Ansammlung führen und einen größeren Einfluss auf die Schneidwirkung haben als andere Metalle wie Edelstahl und Gusseisen.
Hier sind einige hilfreiche Tipps für die Arbeit mit Titan und seinen Legierungen:
Um zu verhindern, dass Titan am Werkzeug haftet, wird ein Hochdruckkühlmittel verwendet.
Da Titan weniger steif ist als andere Metalle, stellen Sie sicher, dass die Maschine das Titanwerkstück sicher hält.
Entfernen Sie die Chips so schnell wie möglich.
Verwenden Sie zur Herstellung von Komponenten hochmoderne mehrachsige CNC-Fräsmaschinen.
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