Þessi grein inniheldur allt sem þú þarft að vita um CNC machining stál og ýmislegt til að ná sem bestum árangri. Stál er einn mest notaði málmur í heiminum í dag. Stál er járnblendi þar sem viðbætur kolefnis og annarra frumefna ákvarða tiltekna málmblöndu stálsins og eiginleika þess. Kolefnisinnihaldið er um 1%-2% og önnur málmblöndur innihalda mangan, sílikon, fosfór, brennisteinn og súrefni. Til dæmis eykur kolefni hörku og styrk stáls; Mangan er venjulega til staðar til að draga úr stökkleika stáls og auka styrk þess.
Stál og ál eru oft valin efni fyrir mörg forrit í atvinnugreinum eins og bifreiðum, geimferðum og vélfærafræði sem krefjast afkastamikilla, endingargóðra hluta. Hins vegar hafa stál og ál gjörólíka eðliseiginleika og kostnað, svo það er mikilvægt að ákvarða hvaða efni er betra fyrir sérsniðna hluta. Einn af þessum ákvarðandi þáttum er oft framleiðsluaðferðin og ferlið sem valið er fyrir sérsniðna málmhluta er venjulega CNC vinnsla. Þegar CNC vinnsla málmhluta eru nokkrar helstu ástæður fyrir því að stál gæti verið hentugra efnisval en ál. Þó að ál sé mjög létt er stál sterkara. Það sem meira er, ál getur verið dýrara en stál. Auðvelt er að véla og sjóða stál og veita þannig gott jafnvægi á milli kostnaðar og virkni. Hins vegar er stál ekki án galla. Stál oxast með tímanum og þarfnast yfirborðsmeðferðar til verndar. Þess vegna er mikilvægt að meta vandlega mismunandi stál og kosti þeirra og takmarkanir í efnisvalsferlinu. Rapid Manufacturing liðið ætti að hafa þekkingu á hverju stáli til að velja bestu gerð stáls fyrir CNC verkefni viðskiptavinarins.
CNC vinnslu stáltegundir
Eins og þú gætir nú þegar verið meðvitaður um, er CNC vinnsla stálhluta mjög fjölhæf aðferð. Hins vegar gætirðu verið að velta fyrir þér hvaða tegund af stáli er best fyrir verkefnið þitt og hvernig á að segja hvort þú hafir valið það rétta. Eiginleikar CNC vélaðra stálhluta sem þú verður að íhuga ásamt topp 10 stáltegundum okkar fyrir CNC vinnslu til að veita framúrskarandi val fyrir næsta CNC verkefni þitt fyrir bestan árangur. AN-Frumgerð dregur saman eiginleika ýmissa stálefna byggt á margra ára reynslu í CNC vinnslu stáli.
4140 stál
4140 stál er lágblendi stál sem inniheldur lítið magn af króm, mólýbdeni og mangani. Þessir málmblöndur auka styrk, sveigjanleika og seigleika stáltegundarinnar. Að auki gerir aukið króminnihald 4140 stál þolnara fyrir tæringu. Þess vegna er 4140 stál notað í mörgum atvinnugreinum vegna góðrar vinnsluhæfni og slitþols. Hins vegar er 4140 stál ekki það auðveldasta að suða og gæti þurft for- og eftirhitameðferð. 4140 stál er oft að finna í CNC stálhlutum sem notaðir eru í tengi, snælda, bolta, rær og bílahluti.
4140 stál Vélrænir eiginleikar
- Afrakstur togstyrkur (MPa): 655
- Skúfstuðull (GPa): 80
- Lenging við brot (%): 19
- Harka (Brinell): 197
- Þéttleiki (g cm-3): 7.87
Stál 4140 PH
Stál 4140 PH er forhert útgáfa af venjulegu 4140 stáli með framúrskarandi vélrænni styrkleika og hörkueiginleika. Forherðing þess útilokar þörfina á hitameðferð eftir CNC vinnslu. Stál 4140 PH er tilvalið ef hitameðferð myndi valda óviðunandi aflögun fullunna hlutans. Dæmigerð notkun felur í sér stokka, dorn og deyjur.
4140 PH Stál vélrænni eiginleikar
- Togstyrkur: 1241
- Skúfstuðull (GPa):80
- Lenging við brot (%):14
- Harka (Brinell):429
- Þéttleiki (g/cm^3):7.8
4130 stál
Í samanburði við önnur stál hefur 4130 stál fleiri málmblöndur, þar á meðal járn, kolefni, króm, mangan, mólýbden, fosfór, sílikon og brennisteinn. Þessir málmblöndur ákvarða hörku, CNC vinnsluhæfni og varmasamhæfi 4130 stáls. Vegna getu þess til að standast mikið álag er 4130 stál almennt notað í ýmsum byggingariðnaði. Að auki er 4130 stál einnig notað í flugvélahreyflafestingar. Hraðvirkir smiðir kjósa oft 4130 stál fram yfir loftrýmisstál vegna þess að það er ódýrara og jafn áhrifaríkt.
Þó auðvelt sé að hitameðhöndla, er 4130 stál ekki auðvelt að suða.
4130 stál vélrænni eiginleikar
- Afrakstur togstyrkur (MPa): 460
- Skúfstuðull (GPa): 80
- Lenging við brot (%): 20
- Harka (Brinell): 217
- Þéttleiki (g cm-3): 7.87
1018 stál
1018 stál er almennt talið lágkolefnisstál og málmblöndur þess innihalda járn, kolefni, mangan, fosfór og brennisteinn. Stærsti kosturinn við CNC vinnslu 1018 stáls er mikil suðuhæfni þess, sem gerir það að sjálfgefnu vali fyrir kolefnisgerð CNC stálhluta. Athugið þó að aðeins er mælt með suðu eftir kolvetni. Auk þess að vera mjög auðvelt að suða, hefur 1018 stál einnig framúrskarandi vinnsluhæfni. Þetta er grunnurinn að notkun þess í CNC nákvæmni vinnsluferlum eins og CNC stálbeygju og CNC mölun. Almennt er 1018 stál oft notað á bindastöng, dorn, stokka og marga aðra mótahluta.
Helsti ókosturinn við 1018 stál er að það er ósamrýmanlegt mörgum frágangsferlum og tiltölulega dýrt.
1018 stál vélrænni eiginleikar
- Afrakstur togstyrkur (MPa): 310
- Skúfstuðull (GPa): 78
- Lenging við brot (%): 15
- Harka (Brinell): 131
- Þéttleiki (g cm-3): 7.87
1045 stál
1045 stál er miðlungs kolefnisstál þar sem málmblöndur eru járn, kolefni, sílikon, mangan, brennisteinn eða fosfór. 1045 stál er ein fjölhæfasta stáltegundin sem notuð eru af hröðum framleiðendum til að vinna CNC stálhluta. 1045 stál er sterkt og sterkt, sem réttlætir notkun þess í mörgum CNC stálvinnsluverkefnum þar sem vatnsþol er mikilvægt. Að auki er 1045 stál vinnanlegt og suðuhæft, bæði mikilvægt atriði fyrir framleiðendur við vinnslu stáls. Notkun fyrir 1045 stál eru boltar, gírar, stokkar og pinnar. Þrátt fyrir að 1045 stál sé tiltölulega sterkt er ekki mælt með því fyrir mjög sterka notkun vegna þess að það er aðeins í meðallagi togstyrk og hertanleika.
1045 stál vélrænni eiginleikar
- Afrakstur togstyrkur (MPa): 450
- Skúfstuðull (GPa): 60
- Lenging við brot (%): 12
- Harka (Brinell): 170
- Þéttleiki (g cm-3): 7.87
1215 stál
Blönduefni 1215 stáls innihalda járn, kolefni, mangan, fosfór og brennisteinn. Vegna tiltölulega mikils brennisteinsinnihalds er 1215 stál talið auðvelt CNC skurðarstál. 1215 stál myndar litla flís við CNC vinnslu, sem gerir ráð fyrir hærri vinnsluhraða og forðast að flækjast í vélinni. Hins vegar er 1215 stál ekki mjög soðið. Einnig, vegna tiltölulega lágs kolefnisinnihalds, er það ekki eins sterkt og aðrar stálflokkar. Í iðnaði er 1215 stál hentugur til framleiðslu á pinnum, pinnum, skrúfum, tengjum og slöngutengingum.
1215 stál vélrænni eiginleikar
- Afrakstur togstyrkur (MPa): 415
- Skúfstuðull (GPa): 80
- Lenging við brot (%): 10
- Harka (Brinell): 167
- Þéttleiki (g cm-3): 7.87
A36 stál
A36 stál er ódýrt og auðvelt að suða, þannig að það er mjög algengt mildt stál. A36 stál er almennt notað til að framleiða hluta sem notaðir eru á burðarvirki.
A36 stáleiginleikar
- Togstyrkur: 250
- Skúfstuðull (GPa):79.3
- Lenging við brot (%):20
- Harka (Brinell):119
- Þéttleiki (g/cm^3):7.85
A2 verkfærastál
A2 verkfærastál er loftherjandi kaldvinnslustál með góða slitþol og lágmarks aflögun við hitameðhöndlun eða herðingu. Í samanburði við aðrar tegundir verkfærastála er A2 stál tiltölulega auðvelt að CNC vél. A2 verkfærastál er eitt af algengustu stáltegundunum til að búa til verkfæri eins og kýla, klippingu og mótun stansa, klippa blað og deyjur.
Vélrænir eiginleikar A2 verkfærastáls
- Togstyrkur: 415
- Skúfstuðull (GPa):78
- Lenging við brot (%):21
- Harka: 57-62 HRC
- Þéttleiki (g/cm^3):7.86
O1 verkfærastál
O1 stál er olíuhert kaldunnið stál. Það einkennist af sterkri slitþol og getu til að halda skörpum brúnum. O1 verkfærastál er almennt notað við framleiðslu á gata-, skurðar- og stimplunarverkfærum, auk blaða og annarra skurðarverkfæra.
Vélrænni eiginleikar O1 verkfærastáls
- Togstyrkur: 400
- Skúfstuðull (GPa):77
- Lenging við brot (%):20
- Harka: 63-65 HRC
- Þéttleiki (g/cm^3):7.83
Kostir og áskoranir við CNC vinnslu stálhluta
CNC vinnsla stálhluta krefst mikillar reynslu og færni til að ná áreiðanlegum árangri í hvert skipti. Ávinningurinn af því að nota stálhluta vegur oft þyngra en áskoranir CNC vinnslunnar.
Kostir CNC vinnslu stáls
Flestir CNC vélaðir stálhlutar í dag eru vel vinnanlegir, þ.e. auðvelt að skera eða móta til að gefa góðan árangur. Þættir eins og hörku, orka og klippiálag geta haft áhrif á vinnsluhæfni stál CNC vinnslu. Annar ávinningur af CNC vélarhlutum úr stáli er að vörurnar eru mjög ónæmar fyrir tæringu og sliti. Að auki eru CNC vinnsla stálhlutar oft samhæfðir mörgum yfirborðsáferð.
Áskoranir CNC vinnslu stáls
Þrátt fyrir marga kosti stálhluta eru enn nokkrar áskoranir við CNC vinnslu stálhluta. Fyrir það fyrsta eru ekki allir stálhlutar auðvelt að CNC vél. Þess vegna þýðir þetta að það getur verið erfitt að nota ákveðnar stáleinkunnir fyrir CNC verkefni með flóknar rúmfræði. Að auki hafa mismunandi stálflokkar mismunandi hitanæmi. Sumar stáltegundir henta ekki fyrir CNC stálhluta sem verða fyrir miklum hita vegna þess að þeir geta bráðnað og afmyndað.
Stálmeðferð
Sumir af gagnlegustu eiginleikum stáls koma frá frekari meðhöndlun og vinnslu. Þessar aðferðir er hægt að gera fyrir CNC vinnslu til að breyta eiginleikum og gera stálið auðveldara að vinna. Hafðu í huga að herða efni fyrir CNC vinnslu eykur vinnslutíma og eykur líkur á sliti á verkfærum. Stál er einnig hægt að meðhöndla eftir CNC vinnslu til að auka styrk eða hörku fullunninnar vöru. Sem sagt, það er mikilvægt að hugsa fyrirfram um allar fyrirhugaðar meðferðir sem þú þarft að beita til að ná nauðsynlegum eiginleikum fyrir stálhlutameðferðir.
Hitameðferð
Hitameðferð vísar til nokkurra mismunandi ferla sem fela í sér að stjórna hitastigi stáls til að breyta efniseiginleikum þess. Dæmi er glæðing, sem er notuð til að draga úr hörku stáls og auka sveigjanleika, sem gerir stálið auðveldara að CNC vél. Hreinsunarferlið hitar stálið hægt upp í æskilegt hitastig og heldur því þar í nokkurn tíma. Tíminn og hitastigið sem þarf fer eftir tilteknu stálblöndunni og minnkar með auknu kolefnisinnihaldi. Að lokum er málmurinn kældur hægt í ofni eða umkringdur einangrun.
Normalizing hitameðferð léttir á innra álagi í stáli en viðheldur meiri styrk og hörku en glóðu stáli. Við eðlilegt ástand er stálið hitað upp í háan hita og síðan loftkælt til að ná meiri hörku.
Harðandi stál er annað hitameðhöndlunarferli sem herðir stálið og eykur einnig styrk, en gerir efnið einnig stökkara. Herðingarferlið felst í því að hita stálið hægt, leggja það í bleyti við háan hita og kæla það síðan hratt með því að dýfa því í vökva eins og vatn, olíu eða saltvatnslausn.
Hitun hitameðferð ferli til að draga úr brothættu sem framleitt er af hertu stáli. Hertun á stáli er næstum eins og að staðla: hitun hægt upp í valið hitastig, síðan loftkælt stálið. Munurinn er sá að hitunarhitastigið er lægra en önnur ferli, sem dregur úr stökkleika og hörku hertu stálsins.
Úrkoma harðnar
Úrkomuharðnun eykur flæðistyrk stáls. Sumar tegundir af ryðfríu stáli geta innihaldið PH í tilnefningu sinni, sem þýðir að þeir hafa úrkomuherðandi eiginleika. Helsti munurinn á úrkomuherðandi stáli er að þau innihalda viðbótarefni: kopar, ál, fosfór eða títan o.s.frv. Til að virkja útfellingarherðingareiginleikana er stálið myndað í endanlega lögun og fer síðan í öldrunarherðingu. Öldrunarherðingarferlið hitar efnið í langan tíma, sem veldur því að viðbættu þættirnir falla út og mynda fastar agnir af mismunandi stærðum, sem eykur styrk efnisins.
17-4PH (einnig þekkt sem 630 stál) er algengt dæmi um úrkomuherðandi ryðfríu stáli. Blandan inniheldur 17% króm, 4% nikkel og 4% kopar til að hjálpa til við að herða úrkomu. Vegna aukinnar hörku, styrks og mikillar tæringarþols.
Köld vinna
Einnig er hægt að breyta eiginleikum stáls án þess að beita miklu magni af hita. Til dæmis er kalt unnið stál gert sterkara með vinnuherðingarferli. Vinnuherðing á sér stað þegar málmar verða fyrir plastaflögun. Þetta er hægt að gera viljandi með því að hamra, rúlla eða draga málminn. Vinnuherðing getur einnig átt sér stað óviljandi við vinnslu ef skurðarverkfærið eða vinnustykkið verður of heitt. Kaltvinnsla bætir einnig CNC-vinnnleika stálsins. Milt stál hentar mjög vel til kaldvinnslu.
Yfirborðsfrágangur fyrir CNC vinnslu stálhluta
Yfirborðsmeðferð er yfirborðsmeðferð stálhluta eftir CNC vinnslu og tilgangur þess er að bæta virkni og fagurfræði stálhluta. Fyrir stálhluta eru eftirfarandi algengar yfirborðsmeðferðir sem eiga við.
Nikkelhúðun: Hlutar úr kolefnisstáli geta verið jafnhúðaðir með nikkel til að bæta tæringar- og slitþol þeirra. Ferlið setur 0.1 mm þykkt lag af nikkel á yfirborð hlutans.
Púðurhúð: Powder Coat skapar sterka yfirborðsáferð og er venjulega á milli 0.006″ (0.1524 mm) og 0.012″ (0.3048 mm) þykkt. Þar sem stálhlutar eru viðkvæmir fyrir ryð, getur dufthúðun dregið úr ryð.
Kolvetsandi: Sum stál er hægt að bæta verulega með því að kolvetna, sem er innspýting viðbótarkolefnis í yfirborðið, sem eykur hörku og slitþol stálhluta.
Mala:Nákvæm slípa hjálpar stálhlutum að hafa sléttara yfirborð og koma í veg fyrir ójöfnur. Hraðamenn nota slípihjól til að gera þetta.
AN-Prototype's CNC Machining Steel Services
CNC stálhlutar eru algengir í mörgum atvinnugreinum í dag. Áður en CNC vinnsla stáls verður hraður framleiðandi að ákvarða bestu einkunn stáls. Þetta felur í sér að meta ýmsa eiginleika stálgæða miðað við þarfir CNC verkefnisins. Þegar allir þættir eru skoðaðir er gæða CNC vinnsluþjónusta afar mikilvæg.
Hjá AN-Prototype höfum við sérstaka CNC vinnslu stálsérfræðinga sem geta séð um alla þína CNC vinnslu þjónustu. Við getum tryggt nákvæmni, gæði og hagkvæmni verkþátta þinna. Nánar tiltekið sjáum við um CNC stál mölun, beygju, mala, EDM og vír EDM. Hladdu upp CAD skránni þinni núna til að fá persónulegan stuðning og heyrðu til baka innan 12 klukkustunda.