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Martin.Mu

Esperto di prototipazione rapida e produzione rapida

Specializzati in lavorazione CNC, stampa 3D, fusione di uretano, utensili rapidi, stampaggio a iniezione, fusione di metalli, lamiera ed estrusione.

La guida definitiva alla lavorazione CNC dell'acciaio inossidabile

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Le parti in acciaio inossidabile con lavorazione CNC di precisione sono la scelta di settori come quello aerospaziale, automobilistico, medico e militare grazie alle loro proprietà meccaniche ideali. L'acciaio inossidabile ha un'eccellente lavorabilità e un'eccellente uniformità, nonché una buona lavorabilità e saldabilità, che lo rendono ideale per una varietà di progetti di lavorazione CNC. L'acciaio inossidabile è anche altamente duttile e modellabile per soddisfare le specifiche di qualsiasi progetto. Lavorazione CNC l'acciaio inossidabile ha dimostrato di essere uno dei metalli più apprezzati nel settore della produzione rapida. L'acciaio inossidabile ha anche una resistenza alla trazione molto elevata ed è altamente resistente alla corrosione e all'usura, aumentando la durata del prodotto e la vita della parte. L'acciaio inossidabile si distingue dall'acciaio comune per la presenza di cromo nella sua lega. Tutti i prodotti chimici per l'acciaio inossidabile contengono almeno il 10.5% di cromo. L'aggiunta di cromo rende questi acciai più resistenti alla corrosione. Diversi gradi di acciaio inossidabile contengono vari elementi leganti che migliorano ulteriormente la resistenza alla corrosione, la trattabilità termica e la lavorabilità. Va notato che il trattamento termico può influenzare in modo significativo le proprietà meccaniche dei metalli.

Funzionalità di lavorazione CNC dell'acciaio inossidabile di AN-Prototype

Lavorazione CNC dell'acciaio inossidabile

Vantaggi dell'acciaio inossidabile

Forza

L'acciaio inossidabile è popolare per i progetti di lavorazione CNC grazie al suo eccellente rapporto resistenza/peso, che consente parti più sottili. Poiché l'acciaio inossidabile può resistere a temperature estreme, la sua resistenza può essere ulteriormente aumentata attraverso processi di indurimento a freddo e indurimento a caldo per soddisfare le specifiche. L'acciaio inossidabile martensitico ha la massima resistenza.

Altamente versatile e flessibile.

La flessibilità dell'acciaio inossidabile consente di formarlo, saldarlo, tagliarlo e lavorarlo facilmente con macchine CNC. È possibile aggiungere zolfo elementare per migliorarne ulteriormente la formabilità e gli acciai inossidabili austenitici sono generalmente considerati la variante più formabile e versatile, consentendone l'uso in una varietà di applicazioni.

Resistenza alla corrosione

L'acciaio inossidabile è altamente resistente alla corrosione, consentendone l'utilizzo in ambienti difficili, resistendo all'esposizione ad acidi, cloruri e soluzioni alcaline. Gli acciai inossidabili austenitici con un contenuto di cromo più elevato hanno una maggiore resistenza alla corrosione.

Basso costo e durevole.

L'acciaio inossidabile è uno dei materiali preferiti per i progetti di lavorazione CNC perché richiede meno manutenzione. L'acciaio inossidabile può resistere ad ambienti difficili e ad un ampio intervallo di temperature. Rispetto ad altri metalli, l’acciaio inossidabile raggiunge un ciclo di vita più lungo ad un prezzo conveniente.

Attrazione estetica

L'acciaio inossidabile è disponibile in una varietà di finiture come passivato, sabbiato, levigato, lucidato a mano e verniciato a polvere per creare un look attraente e contemporaneo che si abbina a qualsiasi dispositivo medico, cucina, design per la casa e tema.

Alta resistenza alla trazione

L'acciaio inossidabile ha una resistenza alla trazione maggiore rispetto all'acciaio dolce, all'ottone e alle leghe di alluminio. Questa è una qualità importante per la vita di molti prodotti, soprattutto per le parti soggette a flessione e rotolamento frequenti.

Rispetto ai metalli come Inconel, ottone, nichel e titanio, l'acciaio inossidabile offre maggiore resistenza e maggiore durata ad un costo inferiore. I materiali non metallici come plastica, vetro e ceramica sono più deboli, meno durevoli e non possono resistere a temperature estreme e all'uso corrosivo come l'acciaio inossidabile.

Tipo di acciaio inossidabile

Ci sono più di 150 gradi di acciaio inossidabile. Questi diversi acciai inossidabili sono suddivisi in diverse categorie. Esploriamo uno per uno i cinque tipi di acciaio inossidabile:

Acciaio inossidabile austenitico

Gli acciai inossidabili austenitici sono il tipo più popolare di tutti gli acciai inossidabili. Questi acciai inossidabili hanno una struttura austenitica e sono amagnetici. Inoltre, non possono essere induriti mediante trattamento termico perché contengono elementi come nichel, manganese e azoto. Gli acciai inossidabili austenitici si dividono in due sottogruppi:

AISI 200 e AISI 300. Il molibdeno viene talvolta aggiunto agli acciai inossidabili austenitici per migliorare la resistenza alla corrosione.

Proprietà dell'acciaio inossidabile austenitico

Applicazione dell'acciaio inossidabile austenitico

Acciaio inossidabile di grado 200 viene utilizzato in prodotti domestici come lavatrici, automobili, edifici, serbatoi e lavastoviglie.

Acciaio inossidabile di grado 300 sono utilizzati nella produzione di attrezzature aerospaziali, mediche, minerarie, per la tavola e per lo stoccaggio.

Acciaio inossidabile ferritico

L'acciaio inossidabile ferritico fu scoperto nel 1912. Tuttavia, l'uso degli acciai inossidabili ferritici divenne popolare solo negli anni '1980. Gli acciai inossidabili ferritici appartengono alla serie AISI 400. In termini di proprietà fisiche, l'acciaio inossidabile ferritico non è superiore ad altri acciai. Hanno però ottime qualità in termini di proprietà magnetiche e resistenza chimica. La forza degli acciai inossidabili ferritici risiede nella loro capacità di resistere alle fessurazioni dovute alla corrosione.

Esempi di acciai inossidabili ferritici:

Proprietà dell'acciaio inossidabile ferritico:

Applicazione di acciaio inossidabile ferritico

L'acciaio inossidabile ferritico può essere utilizzato per realizzare utensili da cucina, ricambi auto e parti industriali.

Acciaio inossidabile martensitico

L'acciaio inossidabile martensitico prende il nome da Adolf Martens ed è noto per la sua estrema durezza. Gli acciai inossidabili martensitici vengono trattati termicamente per ottenere elevata durezza e rinvenimento.

Esempi di acciai inossidabili martensitici:

Proprietà dell'acciaio inossidabile martensitico:

Applicazione di acciaio inossidabile martensitico

I gradi martensitici vengono utilizzati negli strumenti chirurgici, nelle apparecchiature odontoiatriche, nei paraurti, nelle armi da fuoco, nelle stoviglie e nei cuscinetti a sfera.

Duplex in acciaio inossidabile

Gli acciai inossidabili duplex sono progettati con due componenti strutturali. Le leghe duplex sono combinazioni di acciai inossidabili austenitici e ferritici. Gli acciai inossidabili duplex migliorano la qualità di questi due elementi strutturali. Esistono tre gradi di acciaio inossidabile duplex: leghe duplex standard, super duplex e leghe lean duplex.

Esempi di acciai inossidabili duplex:

Proprietà dell'acciaio inossidabile duplex:

Applicazione di acciaio inossidabile duplex

Gli acciai inossidabili duplex sono utilizzati in scambiatori di calore, tubi, involucri, colonne, condensatori, reattori, tubazioni e altre apparecchiature commerciali.

Acciaio inossidabile temprato per precipitazione

Gli acciai inossidabili indurenti per precipitazione sono noti anche come leghe di acciaio inossidabile PH. Queste leghe presentano piccole aggiunte di elementi come titanio, rame, fosforo o alluminio. Dopo la lega, questi acciai vengono induriti per invecchiamento. Il carico di snervamento degli acciai inossidabili indurenti per precipitazione è 3-4 volte quello degli acciai inossidabili austenitici.

Esempi di acciai inossidabili indurenti per precipitazione:

Applicazione di acciaio inossidabile indurente per precipitazione

Acciaio temprato PH per requisiti di resistenza estremamente elevati. Esempi comuni sono l'edilizia navale, l'aviazione, le centrali nucleari e l'industria chimica.

Tipi comuni di acciaio inossidabile con lavorazione CNC

In qualità di società di servizi di produzione rapida, AN-Prototype offre una gamma completa di servizi di lavorazione CNC e i materiali opzionali non si limitano a tecnopolimeri, leghe di alluminio, acciaio inossidabile e titanio. Siamo specializzati nella fresatura CNC multiasse, tornitura con tolleranze ristrette (+/-.005mm). Le nostre punte di fresatura CNC standard vanno da 0.010" a 4.0", consentendoci di lavorare le vostre parti personalizzate nel modo più efficiente possibile. Con tempi di ciclo rapidi e risultati costantemente accurati, possiamo consegnare i vostri pezzi in tempo e secondo le specifiche con rapporti di ispezione su vasta scala al 100%.

Parti in acciaio inossidabile 303

303 in acciaio inox

L'acciaio inossidabile 303 è un acciaio inossidabile austenitico contenente elementi di zolfo e selenio, facile da tagliare ed è uno degli acciai inossidabili più facili da lavorare tra tutti gli acciai inossidabili austenitici. L'acciaio inossidabile 303 ha un'eccellente lavorabilità, una buona resistenza alla corrosione, un costo moderato, non può essere indurito mediante trattamento termico e non è adatto per applicazioni marine.

Parti in acciaio inossidabile 304 lavorate a CNC

304 in acciaio inox

L'acciaio inossidabile 304 è un materiale comune nell'acciaio inossidabile, con una densità di 7.93 g/cm³; nel settore è anche chiamato acciaio inossidabile 18/8, il che significa che contiene più del 18% di cromo e più dell'8% di nichel; può resistere a temperature elevate di 800 ° C e ha buone prestazioni di lavorazione, elevata tenacità, ampiamente utilizzato nell'industria, nell'industria della decorazione di mobili e nell'industria medica alimentare.

Parti CNC in acciaio inossidabile 316

316 in acciaio inox

La serie 316 è il secondo acciaio inossidabile più comunemente utilizzato. L'acciaio inossidabile 316 ha una migliore resistenza ai cloruri, come i sali, il che lo rende la prima scelta per applicazioni che coinvolgono cloruri e sali. Il contenuto di molibdeno dal 2% al 3% nella Serie 316 migliora la resistenza al calore e all'usura della Serie 316.

Parti in acciaio inossidabile 420

420 in acciaio inox

L'acciaio inossidabile 420 è un acciaio inossidabile martensitico che ha una buona resistenza alla corrosione simile al 410 ed è più forte e più duro. L'acciaio inossidabile 420 è magnetico sia in condizioni ricotte che temprate. La massima resistenza alla corrosione si ottiene solo a completo indurimento. Ma non verrà mai utilizzato allo stato ricotto.

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430 in acciaio inox

L'acciaio inossidabile 430 è un acciaio per uso generale con buona resistenza alla corrosione. Ha una migliore conduttività termica, un coefficiente di dilatazione termica inferiore e una resistenza alla fatica termica rispetto all'austenite. L'acciaio inossidabile 430 viene utilizzato per decorazioni architettoniche, parti di bruciatori a nafta, elettrodomestici, parti di elettrodomestici.

440 in acciaio inox

440 in acciaio inox

L'acciaio inossidabile 440 ha una forte resistenza alla ruggine. L'acciaio inossidabile 440 viene utilizzato principalmente per produrre parti di cuscinetti che funzionano in ambienti corrosivi e ambienti non lubrificati. 440C ha una buona stabilità dimensionale alle alte temperature, quindi può essere utilizzato anche come acciaio per cuscinetti ad alta temperatura resistente alla corrosione.

15-5 acciaio inossidabile

15-5 acciaio inossidabile

L'acciaio inossidabile 15-5 è un metallo che indurisce per precipitazione (PH). Questo processo conferisce eccellente tenacità, robustezza e resistenza alla corrosione. Le proprietà meccaniche sono migliorate dal trattamento termico a bassa temperatura, rendendo questo materiale ideale per applicazioni aerospaziali e nucleari.

17-4 acciaio inossidabile

17-4 acciaio inossidabile

Rispetto all'acciaio inossidabile 15-5, l'acciaio inossidabile 17-4 ha una migliore resistenza alla corrosione alle alte temperature. Aumenta la resistenza alla corrosione sacrificando la resistenza meccanica. Le applicazioni dell'acciaio inossidabile 17-4 includono parti di lavorazione chimica e turbine a gas.

Tecnologia di lavorazione CNC dell'acciaio inossidabile

Parti in acciaio inossidabile con fresatura CNC

La fresatura CNC è l'uso di un sistema controllato da computer combinato con un utensile da taglio, o fresa, per tagliare il materiale da un blocco solido per creare parti costituite da materiali come metallo, plastica, legno e fibra di vetro.

Tornitura CNC di parti in acciaio inossidabile

La tornitura CNC avviene quando un'asta di materiale viene tenuta in un mandrino e ruotata mentre un utensile viene inserito nel pezzo e rimuove il materiale per creare la parte nella forma desiderata. Le parti tornite a CNC sono per lo più caratteristiche circolari.

Lavorazione CNC svizzera
Lavorazione CNC svizzera

La lavorazione CNC Swiss è una tecnica di produzione avanzata che utilizza il taglio di utensili specializzati progettati per lavorare pezzi grezzi di metallo in componenti complessi, sottili o delicati che richiedono tolleranze strette.

Lavorazione laser CNC
Taglio laser CNC

Il taglio laser CNC utilizza un raggio laser focalizzato e ad alta potenza per tagliare o incidere il materiale per formare forme personalizzate. È estremamente preciso, soprattutto quando si tagliano forme complesse e piccoli fori.

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Foratura CNC

La foratura CNC è un processo di lavorazione che utilizza un utensile da taglio rotante per creare un foro rotondo in un pezzo. Questi fori servono solitamente per accogliere viti o bulloni a scopo di assemblaggio.

Foratura CNC e maschiatura CNC
Maschiatura CNC

La maschiatura CNC è il processo di creazione di filettature su una parte. Deve essere forato con un maschio e filettato nel foro smussando l'estremità in modo che la vite o il bullone possano essere avvitati nel foro.

Lavorazione EDM

Elettroerosione a tuffo

L'elettroerosione a tuffo è il processo di immersione di due parti conduttrici in un liquido isolante (dielettrico) per creare parti di alta precisione controllando le scintille, raffreddando il pezzo ed eliminando le particelle erose.

Elettroerosione a filo

Elettroerosione a filo

L'elettroerosione a filo è un processo di produzione sottrattiva senza contatto che utilizza sottili fili caricati e un fluido dielettrico per tagliare parti metalliche in forme diverse, compatibili con quasi tutti i materiali conduttivi.

Le sfide della lavorazione CNC dell'acciaio inossidabile

La durezza, la lavorabilità, la forza e la resistenza al calore dell'acciaio inossidabile sono tra il titanio e l'alluminio. Esistono infatti alcuni ostacoli nel processo di lavorazione CNC dell’acciaio inossidabile. Ad esempio, gli acciai inossidabili austenitici sono particolarmente soggetti a incrudimento durante la lavorazione CNC, il che li rende ancora più duri. Se l'operatore non ha familiarità con la lavorazione dell'acciaio inossidabile, ciò può aumentare l'usura dell'utensile e influire negativamente sulla qualità delle parti in acciaio inossidabile.

Inoltre, l’acciaio inossidabile tende ad avere una bassa conduttività termica, causando un accumulo di calore nell’area di taglio per un breve periodo di tempo. Senza un raffreddamento adeguato e parametri di taglio adeguati, queste temperature potrebbero essere sufficientemente elevate da causare una sensibilizzazione dell'acciaio inossidabile. A seconda delle specifiche della parte in acciaio inossidabile, ciò può comportare gravi compromessi in termini di resistenza alla corrosione e alle fessurazioni da stress. Nonostante queste sfide, un macchinista esperto può produrre in modo affidabile parti in acciaio inossidabile CNC di alta qualità durante la lavorazione CNC dell'acciaio inossidabile con gli strumenti e le attrezzature giuste.

Quali acciai inossidabili sono difficili da lavorare con CNC?

Ogni acciaio inossidabile presenterà un certo livello di problemi durante la lavorazione CNC. Tuttavia, alcuni acciai inossidabili presentano più problemi rispetto ad altri. Ecco alcuni acciai difficili da lavorare e i loro problemi:

Acciaio al carbonio

L'acciaio ad alto tenore di carbonio è difficile da lavorare con la macchina CNC a causa della sua estrema resistenza e durezza. Inoltre, questi acciai contengono materiali di tipo carburo. Questi fattori fanno sì che lo strumento si consumi piuttosto rapidamente.

Acciaio a basso tenore di carbonio

Si scopre che anche le leghe a basso contenuto di carbonio sono difficili da lavorare con la macchina CNC. Ciò è dovuto all'elevata durezza dell'acciaio dolce. La morbidezza fa sì che i trucioli di acciaio si attacchino agli utensili da taglio. Ciò riduce anche la durata dell'utensile.

Acciaio inossidabile 316

L'acciaio inossidabile 316 è uno degli acciai inossidabili meno lavorabili. Richiede utensili da taglio CNC specializzati per la lavorazione. Pertanto, l'acciaio inossidabile 316 viene utilizzato per le parti solo quando non sono disponibili altre opzioni.

Acciaio inossidabile 304

Il problema con l'acciaio inossidabile 304 è che si indurisce durante la lavorazione CNC. L'acciaio inossidabile 304 presenta la proprietà di un rapido incrudimento durante la lavorazione. Questo problema è stato risolto aggiungendo zolfo al pezzo.

Quale acciaio inossidabile è più facile da lavorare con la macchina CNC?

L'acciaio inossidabile 416 è il più facile da lavorare. Infatti, gli acciai inossidabili della serie 400 sono molto facili da lavorare. D’altro canto, la lavorazione CNC degli acciai inossidabili della serie 300 è difficile.

Suggerimenti per la lavorazione CNC dell'acciaio inossidabile

La lavorazione CNC dell'acciaio inossidabile può essere semplificata utilizzando i seguenti suggerimenti:

Materie prime di alta qualità

Utilizzare materiale in acciaio inossidabile della massima qualità per un funzionamento più fluido. Esistono molti gradi di acciaio inossidabile. Esistono più opzioni di qualità all'interno di ciascun grado. L'acquisto di materie prime di qualità può aiutare a risparmiare molti costi e problemi derivanti dai coltelli rotti.

Dispositivo rigido

Il collegamento dell'attrezzatura e della macchina CNC deve essere molto stretto. Qualsiasi vibrazione dell'utensile verrà amplificata e si tradurrà in parti scarsamente lavorate. Inoltre, il corpo della macchina utensile non dovrebbe presentare vibrazioni eccessive dopo l'installazione del pezzo.

Materiale per utensili

La selezione del materiale corretto per l'utensile è fondamentale per ottenere parti di alta qualità. Gli utensili in metallo duro sono realizzati in carburo di tungsteno, carburo di titanio o carburo di tantalio. Le frese in carburo garantiscono una migliore finitura superficiale della parte. Ciò li rende ideali per la produzione di massa e velocità di taglio elevate.

Usando strumenti taglienti

Assicurati di disporre di strumenti affilati per una lavorazione coerente e precisa. È meglio sostituire gli strumenti usurati. L'utilizzo di utensili smussati può provocare la rottura dell'utensile e persino danni al materiale del pezzo. Quando si lavora l'acciaio, gli utensili devono anche affilare gli spigoli vivi.

Lubrificante

L'uso di lubrificanti è fondamentale durante la lavorazione CNC dell'acciaio inossidabile. La lubrificazione ha una varietà di scopi nella lavorazione. Innanzitutto riduce l'attrito tra l'utensile da taglio e il metallo. Ciò equivale ad allungare la vita dell’utensile. In secondo luogo, la lubrificazione può ridurre la temperatura durante la lavorazione CNC. Ciò riduce i problemi di incrudimento e surriscaldamento. Infine, il fluido lubrificante rimuove anche i residui di acciaio inossidabile da pezzi e utensili.

Nel complesso, anche se la lavorazione CNC dell’acciaio inossidabile può essere più impegnativa, spesso ne vale la pena considerati i vantaggi delle parti CNC in acciaio inossidabile. Ecco perché i progettisti dovrebbero scegliere un'officina meccanica CNC affidabile come AN-Prototype, in grado di produrre parti in acciaio inossidabile di alta qualità a un costo accessibile.

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