Les pièces en acier inoxydable usinées avec précision par CNC sont le choix des industries telles que l'aérospatiale, l'automobile, le médical et l'armée en raison de leurs propriétés mécaniques idéales. L'acier inoxydable a une excellente usinabilité et une excellente uniformité, ainsi qu'une bonne aptitude au traitement et au soudage, ce qui le rend idéal pour une variété de projets d'usinage CNC. L'acier inoxydable est également hautement ductile et formable pour répondre aux spécifications de tout projet. Usinage CNC L'acier inoxydable s'est avéré être l'un des métaux les plus populaires dans l'industrie de la fabrication rapide. L'acier inoxydable a également une très haute résistance à la traction et est très résistant à la corrosion et à l'usure, augmentant ainsi la durabilité du produit et la durée de vie de la pièce. L’acier inoxydable se distingue de l’acier ordinaire par la présence de chrome dans son alliage. Tous les produits chimiques en acier inoxydable contiennent au moins 10.5 % de chrome. L'ajout de chrome rend ces aciers plus résistants à la corrosion. Différentes qualités d'acier inoxydable contiennent divers éléments d'alliage qui améliorent encore la résistance à la corrosion, la traitabilité thermique et l'usinabilité. Il convient de noter que le traitement thermique peut affecter de manière significative les propriétés mécaniques des métaux.
- Prix:$ $$
- Délai : < 10 jours
- Épaisseur de paroi : 0.5 mm
- Tolérances : ± 0.005 mm
- Partie maximale: 2000 x 800 x 1000 mm
- Rectification, perçage CNC et taraudage CNC
- 3 axes, 4 axes, 5 axes, fraisage et tournage CNC
- Usinage CNC suisse, EDM par enfonçage, EDM par fil
Avantages de l'acier inoxydable
Force
L'acier inoxydable est populaire pour les projets d'usinage CNC en raison de son excellent rapport résistance/poids, qui permet de réaliser des pièces plus fines. Étant donné que l'acier inoxydable peut résister à des températures extrêmes, sa résistance peut être encore augmentée grâce à des processus de durcissement à froid et de durcissement à chaud selon les spécifications. L'acier inoxydable martensitique possède la plus haute résistance.
Très polyvalent et flexible.
La flexibilité de l’acier inoxydable lui permet d’être facilement formé, soudé, coupé et usiné CNC. Du soufre élémentaire peut être ajouté pour améliorer encore sa formabilité, et les aciers inoxydables austénitiques sont généralement considérés comme la variante la plus formable et la plus polyvalente, permettant leur utilisation dans une variété d'applications.
Résistance à la corrosion
L'acier inoxydable est très résistant à la corrosion, ce qui lui permet d'être utilisé dans des environnements difficiles, résistant à l'exposition aux acides, aux chlorures et aux solutions alcalines. Les aciers inoxydables austénitiques à plus forte teneur en chrome ont une plus grande résistance à la corrosion.
Faible coût et durabilité.
L'acier inoxydable est l'un des matériaux privilégiés pour les projets d'usinage CNC car il nécessite moins d'entretien. L'acier inoxydable peut résister aux environnements difficiles et à une large plage de températures. Comparé à d'autres métaux, l'acier inoxydable offre un cycle de vie plus long à un prix rentable.
L'attrait esthétique
L'acier inoxydable est disponible dans une variété de finitions telles que passivé, sablé, poncé, poli à la main et enduit de poudre pour créer un look attrayant et contemporain qui complète tout dispositif médical, cuisine, design de maison et thème.
Haute résistance à la traction
L'acier inoxydable a une résistance à la traction plus élevée que l'acier doux, le laiton et les alliages d'aluminium. Il s'agit d'une qualité importante tout au long de la vie de nombreux produits, en particulier pour les pièces qui subissent beaucoup de flexion et de roulement.
Comparé aux métaux tels que l'Inconel, le laiton, le nickel et le titane, l'acier inoxydable offre une plus grande résistance et une durée de vie plus longue à moindre coût. Les matériaux non métalliques tels que le plastique, le verre et la céramique sont plus fragiles, moins durables et ne peuvent pas résister à des températures extrêmes et à une utilisation corrosive comme l'acier inoxydable.
Type d'acier inoxydable
Il existe plus de 150 qualités de acier inoxydable . Ces différents aciers inoxydables sont répartis en différentes catégories. Explorons un par un les cinq types d'acier inoxydable :
Acier inoxydable austénitique
Les aciers inoxydables austénitiques sont le type d’acier inoxydable le plus populaire. Ces aciers inoxydables ont une structure austénitique et sont amagnétiques. De plus, ils ne peuvent pas être durcis par traitement thermique car ils contiennent des éléments tels que le nickel, le manganèse et l’azote. Les aciers inoxydables austénitiques sont divisés en deux sous-groupes :
AISI 200 et AISI 300. Du molybdène est parfois ajouté aux aciers inoxydables austénitiques pour améliorer la résistance à la corrosion.
- Tapez 304
- Tapez 316
- Tapez 321H
- Tapez 309S
- Alliage 20 (Charpentier 20)
Propriétés de l'acier inoxydable austénitique
- Résistance à la corrosion : très élevée
- Traité thermiquement : non
- Magnétique : Non magnétique
- Robustesse : très élevée
- Extensibilité : très élevée
- Capacité de soudage : élevée
- Teneur en chrome : en moyenne 18%
- Teneur en nickel : généralement 8 % à 12 %
- Teneur en molybdène : 2 % ～ 7 %
- Teneur en carbone : moins de 0.1 %
- Fissuration par corrosion sous contrainte : Faible résistance
Application de l'acier inoxydable austénitique
Acier inoxydable 200 est utilisé dans les produits ménagers tels que les machines à laver, les voitures, les bâtiments, les réservoirs et les lave-vaisselle.
Acier inoxydable de qualité 300 sont utilisés dans la fabrication d’équipements aérospatiaux, médicaux, miniers, de vaisselle et de stockage.
Acier inoxydable ferritique
L’acier inoxydable ferritique a été découvert en 1912. Cependant, son utilisation n’est devenue populaire que dans les années 1980. Les aciers inoxydables ferritiques appartiennent à la série AISI 400. En termes de propriétés physiques, l’acier inoxydable ferritique n’est pas supérieur aux autres aciers. Ils possèdent cependant d’excellentes qualités en termes de propriétés magnétiques et de résistance chimique. La force des aciers inoxydables ferritiques réside dans leur capacité à résister à la fissuration par corrosion.
Exemples d'aciers inoxydables ferritiques :
- Tapez 405
- Tapez 409L
- Tapez 410L
- Tapez 430
- Tapez 439
- Tapez 447
Propriétés de l'acier inoxydable ferritique :
- Résistance à la corrosion : très élevée
- Traité thermiquement : non
- Magnétique: Oui
- Robustesse : modérée
- Extensibilité : moyenne
- Capacité de soudure : faible
- Teneur en chrome : 10.5% à 30%
- Teneur en nickel : généralement sans nickel
- Teneur en molybdène : généralement 1 % à 2 %
- Teneur en carbone : moins de 0.08 %
- Fissuration par corrosion sous contrainte : Haute résistance
Application de l'acier inoxydable ferritique
L’acier inoxydable ferritique peut être utilisé pour fabriquer des ustensiles de cuisine, des pièces automobiles et des pièces industrielles.
Acier inoxydable martensitique
L'acier inoxydable martensitique doit son nom à Adolf Martens et est connu pour son extrême dureté. Les aciers inoxydables martensitiques sont traités thermiquement pour obtenir une dureté et un revenu élevés.
Exemples d'aciers inoxydables martensitiques :
- X12Cr13
- X20Cr30
- X50CrMoV15
- X17CrNi16-2
Propriétés de l'acier inoxydable martensitique :
- Résistance à la corrosion : élevée
- Traité thermiquement : Oui
- Magnétique : la plupart le sont oui, certains ne le sont pas
- Résistance : élevée une fois trempé
- Extensibilité : élevée
- Capacité de soudage : élevée
- Teneur en chrome : 12% à 17%
- Teneur en nickel : généralement sans nickel
- Teneur en molybdène : aucune à 1%
- Teneur en carbone : 0.1% à 1.2%
- Fissuration par corrosion sous contrainte : mauvaise résistance
Application de l'acier inoxydable martensitique
Les qualités martensitiques sont utilisées dans les instruments chirurgicaux, les équipements dentaires, les pare-chocs, les armes à feu, la vaisselle et les roulements à billes.
Duplex en acier inoxydable
Les aciers inoxydables duplex sont conçus avec deux composants structurels. Les alliages duplex sont des combinaisons d'aciers inoxydables austénitiques et ferritiques. Les aciers inoxydables duplex améliorent la qualité de ces deux éléments structurels. Il existe trois qualités d'acier inoxydable duplex : les alliages duplex standard, super duplex et duplex maigre.
Exemples d'aciers inoxydables duplex :
- X2CrNiN22-2
- X2CrCuNiN23-2-2
- X2CrNiMoSi18-5-3
- X2CrMnNiMoN21-5-3
- X2CrNiMoCuN25-6-3
- X2CrNiCuN23-4
Propriétés de l'acier inoxydable duplex :
- Résistance à la corrosion : bonne à très élevée
- Traité thermiquement : Oui
- Magnétique: Oui
- Robustesse : élevée
- Extensibilité : moyenne à élevée
- Capacité de soudage : Oui
- Teneur en chrome : 18% à 30%
- Teneur en nickel : 1% à 9.5%
- Teneur en molybdène : 0.1 % ～ 5 %
- Teneur en carbone : non
- Fissuration par corrosion sous contrainte : très haute résistance
Application de l'acier inoxydable duplex
Les aciers inoxydables duplex sont utilisés dans les échangeurs de chaleur, les tubes, les calandres, les colonnes, les condenseurs, les réacteurs, les tuyauteries et autres équipements commerciaux.
Acier inoxydable trempé par précipitation
Les aciers inoxydables à durcissement par précipitation sont également connus sous le nom d’alliages d’acier inoxydable PH. Ces alliages contiennent de petits ajouts d'éléments tels que le titane, le cuivre, le phosphore ou l'aluminium. Après alliage, ces aciers sont durcis par vieillissement. La limite d'élasticité des aciers inoxydables à durcissement par précipitation est 3 à 4 fois supérieure à celle des aciers inoxydables austénitiques.
Exemples d’aciers inoxydables à durcissement par précipitation :
- Acier inoxydable 17-4 PH
Application d'acier inoxydable durcissant par précipitation
Acier trempé PH pour des exigences de résistance extrêmement élevées. Des exemples courants sont la construction maritime, l’aviation, les centrales nucléaires et l’industrie chimique.
Nuances courantes d'acier inoxydable d'usinage CNC
En tant que société de services de fabrication rapide, AN-Prototype propose une gamme complète de services d'usinage CNC, et les matériaux optionnels ne se limitent pas aux plastiques techniques, aux alliages d'aluminium, à l'acier inoxydable et au titane. Nous sommes spécialisés dans le fraisage CNC multi-axes, le tournage avec des tolérances serrées (+/-.005mm). Nos forets de fraisage CNC standard vont de 0.010" à 4.0", nous permettant d'usiner vos pièces personnalisées aussi efficacement que possible. Avec des temps de cycle rapides et des résultats toujours précis, nous pouvons livrer vos pièces à temps et conformément aux spécifications avec des rapports d'inspection à 100 % à grande échelle.
303 en acier inoxydable
L'acier inoxydable 303 est un acier inoxydable austénitique contenant des éléments de soufre et de sélénium, facile à couper et est l'un des aciers inoxydables les plus faciles à traiter parmi tous les aciers inoxydables austénitiques. L'acier inoxydable 303 a une excellente usinabilité, une bonne résistance à la corrosion, un coût modéré, ne peut pas être durci par traitement thermique et ne convient pas aux applications marines.
- Résistance à la traction σb (MPa): ≥520
- Limite d'élasticité conditionnelle σ0.2 (MPa): ≥205
- Allongement δ5 (%) : ≥40
- Réduction de surface ψ (%) : ≥50
- Dureté : HB≤187HB ; HRC≤90HRB ; HT≤200HV
304 en acier inoxydable
L'acier inoxydable 304 est un matériau courant en acier inoxydable, avec une densité de 7.93 g/cm³ ; on l'appelle aussi acier inoxydable 18/8 dans l'industrie, ce qui signifie qu'il contient plus de 18 % de chrome et plus de 8 % de nickel ; il peut résister à des températures élevées de 800 ° C et présente de bonnes performances de traitement, une ténacité élevée, largement utilisé dans l'industrie, l'industrie de la décoration de meubles et l'industrie médicale alimentaire.
- Résistance à la traction σb (MPa)≥515-1035
- Limite d'élasticité conditionnelle σ0.2 (MPa)≥205
- Allongement δ5 (%)≥40
- Dureté : ≤201HBW ; ≤92HRB ; ≤210HV
- Résistivité (20℃, 10-6Ω·m2/m) : 0.73
316 en acier inoxydable
La série 316 est le deuxième acier inoxydable le plus couramment utilisé. L'acier inoxydable 316 présente une meilleure résistance aux chlorures, tels que les sels, ce qui en fait le premier choix pour les applications impliquant des chlorures et des sels. La teneur en molybdène de 2 % à 3 % dans la série 316 améliore la résistance à la chaleur et à l'usure de la série 316.
- Allongement δ5 (%) : ≥30
- Réduction de surface ψ (%) : ≥40
- Résistance à la traction σb (MPa) : ≥ 620
- Limite d'élasticité conditionnelle σ0.2 (MPa): ≥310
420 acier inoxydable
L'acier inoxydable 420 est un acier inoxydable martensitique qui présente une bonne résistance à la corrosion similaire à celle du 410, et est plus solide et plus dur. L'acier inoxydable 420 est magnétique à la fois dans des conditions recuites et durcies. Une résistance maximale à la corrosion n’est obtenue qu’une fois complètement durcie. Mais il ne sera jamais utilisé à l’état recuit.
- Résistance à la traction σb (MPa): trempé et revenu, ≥635
- Allongement δ5 (%): trempe et revenu, ≥20
- Réduction de la surface ψ (%): trempe et revenu, ≥50
- Énergie d'impact Akv (J): trempe et revenu, ≥63
430 en acier inoxydable
L'acier inoxydable 430 est un acier à usage général offrant une bonne résistance à la corrosion. Il a une meilleure conductivité thermique, un coefficient de dilatation thermique et une résistance à la fatigue thermique plus faibles que l'austénite. L'acier inoxydable 430 est utilisé pour la décoration architecturale, les pièces de brûleurs à mazout, les appareils électroménagers, les pièces d'appareils électroménagers.
- Densité: 7.75 g / cm³
- Point de fusion: 1427 ℃
- Coefficient de dilatation : mm/℃(à 20-100℃)
- Module d'Young : kN/mm²
440 en acier inoxydable
L'acier inoxydable 440 a une forte résistance à la rouille. L'acier inoxydable 440 est principalement utilisé pour fabriquer des pièces de roulements qui fonctionnent dans des environnements corrosifs et non lubrifiés. Le 440C a une bonne stabilité dimensionnelle à haute température, il peut donc également être utilisé comme acier pour roulements à haute température résistant à la corrosion.
- Dureté : recuit, ≤269HB ;
- Trempe et revenu, ≥58HRC
- Contrainte interne (250 N/mm2)
- Résistance à la traction (560 N/mm2)
Acier inoxydable 15-5
L'acier inoxydable 15-5 est un métal à durcissement par précipitation (PH). Ce procédé lui confère une excellente ténacité, solidité et résistance à la corrosion. Les propriétés mécaniques sont améliorées par un traitement thermique à basse température, ce qui rend ce matériau idéal pour les applications aérospatiales et nucléaires.
- Résistance à la traction, rendement (MPa) : 1208
- Module de cisaillement (GPa): 75
- Allongement à la rupture (%) : 9.8
- Dureté (Brinell):420
- Densité (g/cm^3) : 7.8
Acier inoxydable 17-4
Comparé à l'acier inoxydable 15-5, l'acier inoxydable 17-4 présente une meilleure résistance à la corrosion à haute température. Il augmente la résistance à la corrosion en sacrifiant la résistance mécanique. Les applications en acier inoxydable 17-4 incluent les pièces de traitement chimique et les turbines à gaz.
- Résistance à la traction, rendement (MPa) : 1090
- Module de cisaillement (GPa): 77.4
- Allongement à la rupture (%) : 6
- Dureté (Brinell):352
- Densité (g/cm^3) : 7.70
Technologie d'usinage CNC en acier inoxydable
Le fraisage CNC est l'utilisation d'un système contrôlé par ordinateur combiné à un outil de coupe, ou fraise, pour couper un matériau à partir d'un bloc solide afin de créer des pièces faites de matériaux tels que le métal, le plastique, le bois et la fibre de verre.
Le tournage CNC consiste à maintenir une tige de matériau dans un mandrin et à la faire tourner pendant qu'un outil est introduit dans la pièce et enlève de la matière pour créer la pièce dans la forme souhaitée. Les pièces tournées CNC sont pour la plupart des éléments circulaires.
Usinage CNC suisse
L'usinage CNC Swiss est une technique de fabrication avancée utilisant des outils de coupe spécialisés conçus pour usiner des ébauches métalliques en composants complexes, minces ou délicats nécessitant des tolérances serrées.
Découpe laser CNC
La découpe laser CNC utilise un faisceau laser focalisé de haute puissance pour couper ou graver des matériaux afin de former des formes personnalisées. Il est très précis, en particulier lors de la découpe de formes complexes et de petits trous.
Perçage CNC
Le perçage CNC est un processus d'usinage qui utilise un outil de coupe rotatif pour créer un trou rond dans une pièce. Ces trous sont généralement destinés à accueillir des vis ou des boulons à des fins d'assemblage.
Taraudage CNC
Le taraudage CNC est le processus de création de filetages sur une pièce. Il doit être percé avec un taraud et vissé dans le trou tout en chanfreinant l'extrémité pour que la vis ou le boulon puisse être vissé dans le trou.
EDM de lest
Sinker EDM est le processus consistant à immerger deux pièces conductrices dans un liquide isolant (diélectrique) pour créer des pièces de haute précision en contrôlant les étincelles, en refroidissant la pièce et en éliminant les particules érodées.
EDM de fil
Wire EDM est un procédé de fabrication soustractif sans contact qui utilise des fils fins chargés et un fluide diélectrique pour découper des pièces métalliques en différentes formes, compatibles avec presque tous les matériaux conducteurs.
Les défis de l'usinage CNC de l'acier inoxydable
La dureté, l'usinabilité, la solidité et la résistance à la chaleur de l'acier inoxydable se situent entre le titane et l'aluminium. Il existe en effet quelques obstacles dans le processus d'usinage CNC de l'acier inoxydable. Par exemple, les aciers inoxydables austénitiques sont particulièrement sujets à l’écrouissage lors de l’usinage CNC, ce qui les rend encore plus durs. Si le machiniste n'est pas familier avec l'usinage de l'acier inoxydable, cela peut augmenter l'usure des outils et affecter négativement la qualité des pièces en acier inoxydable.
De plus, l’acier inoxydable a tendance à avoir une faible conductivité thermique, ce qui provoque une accumulation de chaleur dans la zone coupée pendant une courte période. Sans un refroidissement adéquat et des paramètres de coupe appropriés, ces températures peuvent être suffisamment élevées pour provoquer une sensibilisation de l'acier inoxydable. En fonction des spécifications de la pièce en acier inoxydable, cela peut entraîner de graves compromis en termes de résistance à la corrosion et à la fissuration sous contrainte. Malgré ces défis, un machiniste expérimenté peut produire de manière fiable des pièces en acier inoxydable CNC de haute qualité lors de l'usinage CNC de l'acier inoxydable avec les outils et équipements appropriés.
Quels aciers inoxydables sont difficiles à usiner CNC ?
Chaque acier inoxydable rencontrera un certain niveau de problèmes lors de l'usinage CNC. Cependant, certains aciers inoxydables présentent plus de problèmes que d’autres. Voici quelques aciers difficiles à usiner et leurs problèmes :
Acier à haute teneur en carbone
L'acier à haute teneur en carbone est difficile à usiner CNC en raison de son extrême résistance et de sa dureté. De plus, ces aciers contiennent des matériaux de qualité carbure. Ces facteurs provoquent une usure assez rapide de l’outil.
Acier à faible teneur en carbone
Il s’avère que les alliages à faible teneur en carbone sont également difficiles à usiner CNC. Cela est dû à la dureté élevée de l’acier doux. La douceur fait que les copeaux d'acier adhèrent aux outils de coupe. Cela réduit également la durée de vie de l'outil.
acier inoxydable 316
L'acier inoxydable 316 est l'un des aciers inoxydables les moins usinables. L’usinage nécessite des outils de coupe CNC spécialisés. Par conséquent, l’acier inoxydable 316 est utilisé pour les pièces uniquement lorsqu’il n’existe pas d’autres options.
acier inoxydable 304
Le problème de l’acier inoxydable 304 est qu’il durcit lors de l’usinage CNC. L'acier inoxydable 304 présente la propriété d'un écrouissage rapide lors de l'usinage. Ce problème a été résolu en ajoutant du soufre à la pièce.
Quel acier inoxydable est le plus facile à usiner CNC ?
L'acier inoxydable 416 est le plus simple à usiner. En fait, les nuances d’acier inoxydable de la série 400 sont très faciles à usiner. En revanche, l’usinage CNC des nuances d’acier inoxydable de la série 300 est difficile.
Conseils pour l'usinage CNC de l'acier inoxydable
L'usinage CNC de l'acier inoxydable peut être facilité en utilisant les conseils suivants :
Matières premières de haute qualité
Utilisez un matériau en acier inoxydable de la plus haute qualité pour un fonctionnement des plus fluides. Il existe de nombreuses qualités d'acier inoxydable. Il existe plusieurs options de qualité au sein de chaque niveau. L’achat de matières premières de qualité peut contribuer à économiser beaucoup de coûts et de tracas liés aux couteaux cassés.
Fixation rigide
La connexion du luminaire et de la machine CNC doit être très serrée. Tout bruit d'outil sera amplifié et entraînera des pièces mal usinées. De plus, le corps de la machine-outil ne doit pas présenter de vibrations excessives une fois la pièce installée.
Matériel d'outil
La sélection du bon matériau d’outil est essentielle pour obtenir des pièces de haute qualité. Les outils en carbure sont en carbure de tungstène, en carbure de titane ou en carbure de tantale. Les fraises en carbure permettent d'obtenir une meilleure finition de surface de la pièce. Cela les rend idéales pour la production de masse et les vitesses de coupe élevées.
Utiliser des outils pointus
Assurez-vous de disposer d’outils tranchants pour un usinage cohérent et précis. Il est préférable de remplacer les outils usés. L'utilisation d'outils émoussés peut entraîner la casse de l'outil et même endommager le matériau de la pièce. Lors de l’usinage de l’acier, les outils doivent également meuler des arêtes vives.
Lubrifiant
L'utilisation de lubrifiants est essentielle lors de l'usinage CNC de l'acier inoxydable. La lubrification sert à diverses fins dans l’usinage. Premièrement, cela réduit la friction entre l’outil de coupe et le métal. Cela équivaut à prolonger la durée de vie de l’outil. Deuxièmement, la lubrification peut réduire la température lors de l’usinage CNC. Cela réduit les problèmes d’écrouissage et de surchauffe. Enfin, le fluide lubrifiant élimine également les résidus d'acier inoxydable des pièces et des outils.
Dans l’ensemble, même si l’usinage CNC de l’acier inoxydable peut s’avérer plus difficile, cela en vaut souvent la peine étant donné les avantages des pièces CNC en acier inoxydable. C'est pourquoi les concepteurs devraient choisir un atelier d'usinage CNC fiable comme AN-Prototype, capable de fabriquer des pièces en acier inoxydable de haute qualité à un coût abordable.