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CNC加工五大优选金属:专家推荐材料指南

在产品设计和CNC加工中,您可为项目选择多种工程材料,包括金属、塑料和复合材料。

但在这些工程材料中,金属仍是许多行业最常用的选择。事实上,2017年全球金属加工市场规模达61.7亿美元,预计2020-2027年预测期内将以5.9%的复合年增长率增长。

本文将探讨加工常用的不同金属。以下是五种最常加工的金属及其可加工合金。

#1 钢材

CNC加工五大优选金属:专家推荐材料指南

钢材是精密CNC加工最常用的金属之一。它是含铁和碳(高达2%)及其他各种元素的合金。

例如,AISI 1018碳钢通常含碳0.15%-0.20%、硫0.05%、磷0.04%。AISI 1215钢含碳0.09%、磷0.04%-0.09%、锰0.75%-1.05%、硫0.35%。尽管如此,大多数钢合金具有良好的力学性能和可加工性。

需注意:钢材极易腐蚀,若加工件用于潮湿环境,可能不是最佳金属选择。

延伸阅读: 10款适合CNC加工的钢合金

#2 铝材

CNC加工五大优选金属:专家推荐材料指南

与钢材一样,铝材在多个行业举足轻重。但真正让铝材脱颖而出的是其轻量化特性和耐腐蚀性。

铝材密度通常是钢材的2.5倍,CNC加工中不易开裂。铝材表面会形成氧化铝层,保护金属免受氧气(腐蚀氧化作用的主要元素)侵蚀。

铝材的主要挑战是切削加工时会形成粘刀堆积。这主要因铝熔点低,易熔融粘结在刀具切削刃上。

延伸阅读: 7款适合CNC加工的铝合金

#3 黄铜

CNC加工五大优选金属:专家推荐材料指南

黄铜是含铜和锌的金属合金。以稳定性、中等硬度、高强度、良好可加工性著称。事实上,黄铜合金不会像大多数CNC加工软金属那样导致机床过度磨损。

但黄铜的主要挑战是易受应力腐蚀开裂影响,特别是接触氨或氨基溶液时。解决此限制需在后处理对工件进行退火等热处理。

黄铜合金适用于电子五金触点、齿轮、锁具组件。其优异的表面光洁度也使其成为广泛装饰应用的理想选择。

延伸阅读: 10款适合CNC加工的黄铜合金

#4 铜材

铜材也是广泛行业加工常用的金属。除了是当今最具成本效益的金属之一,铜还拥有极佳可加工性、良好表面光洁度、优异导电导热性。

铜材另一关键特性是抗菌能力。美国环保局测试显示,含铜量≥60%的铜合金在接触两小时内可杀灭99.9%细菌。这使铜成为制造医疗行业床栏、水龙头、水槽等组件的理想材料。

电子和半导体行业也依赖CNC加工铜组件制造电磁铁和电路板。铜合金唯一主要挑战是暴露于硫化物、卤素、氨基溶液时易腐蚀。

延伸阅读: CNC加工铜材

#5 钛合金

尽管钛合金拥有低强重比、耐腐蚀耐化学性、高强度,但极难加工。这主要归因于钛导热性差。

加工时热量滞留在加工区,引发冶金反应导致粘刀堆积,对切削作用的影响比不锈钢、铸铁等其他金属更严重。

以下是加工钛及其合金的几个重要技巧:

  1. 加工钛时使用高压冷却液,防止工件粘结切削刀具。
  2. 确保机床设备牢固夹持钛工件,因钛合金刚性低于其他常用金属材料。
  3. 尽快排除切屑。
  4. 使用最先进的多轴CNC铣床制造零件。

延伸阅读:CNC加工钛合金

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面对广泛的金属选择,为产品设计项目找到合适金属可能令人不知所措。

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