Si vous êtes un ingénieur produit ou un spécialiste des achats, Choisir le mauvais matériau pour l'usinage CNC peut faire dérailler votre projet: Les pièces peuvent se fissurer sous stress, coûter plus que budgété, ou ne respecte pas les normes de l'industrie. La bonne nouvelle? Ce guide simplifie la sélection des matériaux d'usinage CNC avec des catégories claires, Exemples du monde réel, et des conseils basés sur les données pour vous aider à choisir le bon matériau - chaque fois.
Qu'est-ce que la sélection des matériaux d'usinage CNC?
La sélection des matériaux d'usinage CNC est le processus de sélection du meilleur matériau (métal, polymère, ou alliage) pour votre part en fonction de son objectif, Besoins de performance, et coûter. Contrairement aux moulures d'injection (qui utilise des matériaux en fusion), L'usinage CNC est un processus soustractif- Il coupe le matériau d'un bloc solide pour façonner votre pièce. Cela signifie la résistance du matériel, machinabilité, et le coût a un impact direct sur le succès de votre projet.
Les matériaux d'usinage CNC les plus courants se répartissent en cinq catégories: alliages en aluminium, acier, acier inoxydable, cuivre et laiton, titane, et polymères. Chacun a des pros uniques, inconvénients, et les cas d'utilisation idéaux - les décomposent.
1. Catégories de matériaux d'usinage CNC clé (Avec les pros, Inconvénients, et les cas d'utilisation)
Tous les matériaux ne fonctionnent pas pour chaque projet CNC. Vous trouverez ci-dessous une ventilation détaillée de chaque catégorie, y compris des spécifications critiques comme la force et le coût de la traction, pour vous aider à affiner vos options.
Alliages en aluminium: Léger et rentable
Les alliages en aluminium sont le choix le plus populaire pour l'usinage CNC - ils sont légers, facile à couper, et abordable. Ils sont idéaux pour les pièces qui ont besoin de faible poids mais ne sont pas confrontées à un stress extrême.
Alliages d'aluminium supérieurs pour l'usinage CNC
| Note d'alliage | Résistance à la traction | Avantages clés | Cas d'utilisation idéaux | Fourchette |
| Et AW-6061 / 3.3211 | 180 MPA | Forte résistance, Bonne résistance à la corrosion | Échafaudage, composants aérospatiaux | € |
| Et AW-6060 / 3.3206 | Faible | Bonne soudabilité, capacité de formation de froid | Éclairage, meubles, sol | € |
| Et AW-7075 / 3.4365 | 57 MPA | Forte résistance, résistance à la fatigue | Parties structurelles d'avion | € |
| Et AW-5083 / 3.3547 | – | Excellente résistance à la corrosion | Parties marines, Structures offshore | € |
Exemple du monde réel: Le choix d'un fabricant de drones
Une entreprise de drones avait besoin d'un cadre léger qui pourrait gérer de petits impacts. Ils ont d'abord testé Et AW-6060 (bon marché mais faible)—Les cadres pliés lors des tests en vol. Ils sont passés à Et AW-6061, qui avait 180 Force de traction MPA (Assez pour résister aux impacts) et était toujours 30% plus léger que l'acier. Le commutateur a coûté 0,50 € de plus par cadre mais a réduit les échecs liés au crash par 80%.
Acier: Strong et durable pour les pièces à stress élevé
L'acier est un incontournable pour les pièces qui nécessitent une résistance et une durabilité élevées, comme les arbres ou les engrenages. Il est plus lourd que l'aluminium mais offre de meilleures performances dans des applications à haute charge.
AFFAIRS TOP pour l'usinage CNC
| Grade d'acier | Résistance à la traction | Avantages clés | Cas d'utilisation idéaux | Fourchette |
| 1.0503 / C45 (S45C) | 630 MPA | Forte résistance, bonne précision dimensionnelle | Vis, forets, arbres | € € |
| 1.0570 / ST52-3 | 680 MPA | Haute conductivité électrique | Parties structurelles, supports | € € |
| 1.7225 / 42CRMO4 | – | Durcissement élevé, résistance à l'impact | Arbres de vitesses, grands moules en plastique | € € |
| 1.7131 / 16Mncr5 | 600 MPA | Dureté de surface élevée, se résistance à l'usure | Engrenages, vers, bagues | € € |
Acier inoxydable: Résistant à la corrosion pour les environnements durs
L'acier inoxydable ajoute du chrome (et souvent molybdène) à l'acier, le rendre résistant à la rouille et aux produits chimiques. C'est parfait pour les pièces qui touchent l'eau, nourriture, ou produits chimiques.
AFFAIRS DE TOP INOXEUX POUR L'USINING CNC
| Grade en acier inoxydable | Résistance à la traction | Avantages clés | Cas d'utilisation idéaux | Fourchette |
| 1.4301 / 304 (V2a) | 590 MPA | Bonne machinabilité, Facile à façonner | Éviers de cuisine, tuyaux, pots | €ans |
| 1.4404 / 316L (V4a) | – | Résistance au chlore, résistance à la chaleur | Équipement de transformation des aliments, parties de bateau | €ans |
| 1.4571 / X6crnimoti17-12-2 | – | Stable à 800 ° C +, résistance marine | Composants marins, pièces offshore | €ans € € |
Cuivre et laiton: Haute conductivité pour les pièces électriques
Le cuivre et les cuivres excellent dans la conduite de l'électricité et de la chaleur. Ils sont faciles à machine et ont une bonne résistance à la corrosion - idéal pour les composants électriques.
Top Copper / Brass Alloys pour l'usinage CNC
| Note d'alliage | Résistance à la traction | Avantages clés | Cas d'utilisation idéaux | Fourchette |
| 2.0060 / E-CU57 | 360 MPA | Haute conductivité électrique | Barres, moteurs, enroulements | €ans |
| CW004A / 2.0065 | – | Facile à transformer en profils / draps | Pièces électriques / électroniques | €ans |
| 2.0401 / Cuzn39pb3 (MS58) | – | Bonne thermoformabilité, soudable | Pièces de l'industrie hygiénique, composants du moteur | € € |
Titane: Haute force à poids pour médical / aérospatial
Le titane est léger (la moitié du poids de l'acier) mais incroyablement fort. C'est biocompatible (sûr pour le corps humain) et résistant à la corrosion - parfait pour les implants médicaux et les pièces aérospatiales.
Top-titane Grades pour l'usinage CNC
| Titane | Résistance à la traction | Avantages clés | Cas d'utilisation idéaux | Fourchette |
| Grade 2 / DANS 3.7035 | – | Excellente force à poids, biocompatible | Implants médicaux, Structures de réduction du poids | € €yn € |
| Grade 5 / 6AL-4V | – | Forte résistance, résistance à l'eau de mer | Structures pétrolières sous-marines, pièces aérospatiales | € €yn € |
Polymères: Abordable et polyvalent pour les pièces à stress basse
Polymères (plastiques) sont bon marché, léger, et facile à machine. Ils sont parfaits pour les pièces qui n'ont pas besoin d'une force extrême, comme des boîtiers ou des isolateurs électriques.
Polymères supérieurs pour l'usinage CNC
| Type de polymère | Avantages clés | Cas d'utilisation idéaux | Fourchette |
| Abs | Bonne résistance chimique, stabilité dimensionnelle | Pièces de transformation des aliments, enclos | € |
| Acrylique (PMMA) | Transparent (comme le verre), esthétique | Signalisation, boucliers, affichages | € |
| Pom (Acétal) | À l'usure, Bon dans les environnements humides | Bagues, pinces, pièces électriques | € |
| Jeter un coup d'œil | Résistance à haute température, résistance chimique | Médical, pièces aérospatiales | €ans |
| Téflon (Ptfe) | Résistance à la température extrême, frottement faible | Engrenages, anneaux de piston, planches à roulettes | € € |
2. 4 Facteurs critiques pour choisir le bon matériel CNC
Choisir un matériel n'est pas seulement des spécifications - vous devez le faire correspondre aux besoins uniques de votre projet. Posez-vous ces quatre questions:
1. Que fera la partie? (Besoins de performance)
- Doit-il résister à la contrainte? Choisissez des matériaux à haute tension comme 1.0570 acier (680 MPA) ou titane 5.
- Cela touchera-t-il l'eau / produits chimiques? Aller avec acier inoxydable 1.4404 (316L) ou cuivre 2.0060.
- Doit-il être léger? Opter pour aluminium 6061 ou titane 2.
- Est la clé de conductivité électrique? Prendre cuivre 2.0060 ou laiton 2.0401.
2. Quel est votre budget? (Coût vs. Valeur)
Les matériaux vont de bon marché (aluminium, Abs) à cher (titane, acier inoxydable de haute qualité). Par exemple:
- Un support simple: Utiliser Abs (€) ou aluminium 6060 (€) Pour économiser de l'argent.
- Un implant médical: Investir dans titane 2 (€ €yn €)- C'est biocompatible et vaut le coût pour éviter les échecs.
3. Comme il est facile de machine? (Machinabilité)
Certains matériaux sont plus difficiles à couper que d'autres, ce qui ajoute du temps et du coût. Par exemple:
- Pom (Acétal) est le polymère le plus simple de la machine - rapide et bas désespoir.
- Titane 5 est difficile à machine - les outils spéciaux doivent être, Augmentation du délai de 2 à 3 jours.
4. Quelles normes de l'industrie s'appliquent? (Conformité)
- Industrie alimentaire: Utiliser acier inoxydable 1.4301 (304) ou 1.4404 (316L)- ils sont en sécurité alimentaire.
- Industrie médicale: Choisir titane 2 (biocompatible) ou Jeter un coup d'œil (résistant aux produits chimiques).
- Aérospatial: Aller avec aluminium 7075 ou titane 5- Ils répondent aux normes de force aérospatiale.
3. Erreur du monde réel à éviter: Choisir le coût plutôt que les performances
Un fournisseur de pièces automobiles a choisi une fois Abs (polymère bon marché) pour un support de ligne de carburant car il coûte 1 € de moins par partie que Nylon. Mais l'ABS n'est pas résistant à l'essence - après 6 mois, les supports craqués, conduisant à des fuites de carburant. Ils devaient se rappeler 10,000 parties, coût du coût $200,000.
Le correctif? Passer à Nylon (€ €), qui est résistant aux hydrocarbures. Le 1 € supplémentaire par pièce les a sauvés d'un rappel coûteux. La leçon: Ne sacrifiez pas les performances à un prix inférieur - choisissez le matériel qui correspond au travail de la pièce.
Perspective de la technologie Yigu sur la sélection des matériaux d'usinage CNC
À la technologie Yigu, Nous pensons que la sélection des matériaux CNC est un équilibre des performances, coût, et machinabilité. Pour les clients, Nous commençons par l'objectif de la pièce - ne coûte jamais. Par exemple, Nous guidons souvent les équipes d'approvisionnement de l'aluminium bon marché pour les pièces à forte stress et vers 42crmo4 en acier à la place. Nous partageons également tôt les fiches de spécifications importantes pour éviter les problèmes de conformité. Les meilleurs résultats proviennent de la collaboration: Les ingénieurs partagent les besoins de performances, Nous partageons une expertise matérielle, Et ensemble, nous choisissons une solution qui fonctionne - sur le temps et sur le budget.
FAQ sur la sélection des matériaux d'usinage CNC
1. Quel est le matériau le plus rentable pour l'usinage CNC?
Pour la plupart des pièces à stress basses (Par exemple, supports, enclos), aluminium 6060 (métaux) ou Abs (polymères) sont les moins chers et les plus faciles à machine. Ils équilibrent le coût et les performances de base.
2. Puis-je utiliser de l'acier inoxydable pour les pièces médicales?
Seuls les notes spécifiques -acier inoxydable 1.4404 (316L) est souvent utilisé pour les pièces non implantes (Par exemple, Poignées d'outils chirurgicaux). Pour les implants, titane 2 est meilleur parce qu'il est biocompatible (Contact corporel à long terme).
3. Pourquoi un coup d'œil est-il plus cher que les autres polymères?
Peek est cher car il peut résister à des températures élevées (Fonctionne dans l'eau chaude / vapeur) et a une excellente résistance chimique - des propriétés qui le rendent idéal pour les pièces médicales et aérospatiales. Les polymères moins chers comme les abdos ne peuvent pas correspondre à cette performance.
