CNC (Controle numérico do computador) a usinagem depende muito da escolha certa de materiais metálicos para alcançar alta precisão, durabilidade, e desempenho. Diferentes metais têm propriedades únicas que os tornam adequados para indústrias específicas – desde aeroespacial até eletrônica, dispositivos médicos para automotivo. Abaixo está uma análise detalhada dos materiais metálicos mais comuns para Usinagem CNC, suas principais características, Aplicações, e orientação de seleção.
1. Principais propriedades de metais comuns para usinagem CNC (Tabela de comparação)
Para comparar rapidamente as características principais, here’s a summary of 10 widely used metals:
Material de metal | Densidade (g/cm³) | Strength Level | MACHINABILIDADE | Resistência à corrosão | Intervalo de custos |
Liga de alumínio | 2.7 | Médio-alto | Excelente | Bom | Baixo médio |
Aço inoxidável | 7.9 | Alto | Pobre | Excelente | Médio |
Aço carbono | 7.85 | Alto | Média | Pobre (precisa de revestimento) | Baixo |
Cobre & Ligas | 8.9 | Baixo médio | Bom | Bom | Médio |
Titânio & Ligas | 4.5 | Muito alto | Muito pobre | Excelente | Muito alto |
Ligas à base de níquel | 8.1-8.5 | Muito alto | Muito pobre | Excelente | Muito alto |
Liga de magnésio | 1.8 | Médio | Bom | Pobre (precisa de revestimento) | Médio |
Tungsten Steel (Carboneto) | 14.0-15.0 | Extremamente alto | Muito pobre | Excelente | Alto |
Liga de zinco | 6.6-6.9 | Baixo | Excelente | Bom | Baixo |
Beryllium cobre | 8.25 | Alto | Bom | Bom | Alto |
2. Análise detalhada de metais comuns (com modelos & Aplicações)
Each metal material has distinct advantages and ideal use cases. Below is a linear breakdown of their properties, popular models, e aplicativos do mundo real:
2.1 Liga de alumínio
Por que escolher? It is the most widely used material in CNC machining due to its leve (1/3 a densidade do aço) e Excelente máquina—tools stay sharp longer, e partes complexas (like aircraft frames) can be produced efficiently.
Key models:
- 6061: Trial, with balanced strength and weldability (usado para peças automotivas, gabinetes eletrônicos).
- 7075: Força ultra-alta (5x stronger than 6061) for high-stress scenarios (Componentes aeroespaciais, quadros de bicicleta).
- 5052: Resistente à ferrugem, ideal for marine or chemical equipment parts.
2.2 Aço inoxidável
Por que escolher? Isso é resistência superior à corrosão makes it indispensable for harsh environments (Por exemplo, Água salgada, produtos químicos). No entanto, its high hardness leads to fast tool wear, requiring specialized cutting tools.
Key models:
- 304: General-purpose (máquinas de alimentos, Aparelhos de cozinha) due to good rust resistance.
- 316: Added molybdenum for enhanced corrosion resistance (peças marinhas, implantes médicos).
- 17-4Ph: Martensitic stainless steel that hardens with heat treatment (válvulas, bombas).
2.3 Aço carbono
Por que escolher? It offers high strength at a low cost, making it a budget-friendly option for structural parts. A desvantagem? It rusts easily—so surface treatments (Eletroplatação, pintura) are a must.
Key models:
- Q235: Ordinary structural steel (Suportes, frames for industrial machines).
- 45# Aço: High-quality carbon steel (Depois de ter a aquisição/temperamento, usado para engrenagens, eixos).
- C45: European standard equivalent to 45# Aço (versatile for mechanical parts).
2.4 Outros metais essenciais
- Cobre & Ligas: Incomparável electrical/thermal conductivity (used for heat sinks, conectores elétricos). Popular models: T2 pure copper (fios), H62 brass (acessórios de encanamento).
- Titânio & Ligas: O “aerospace metal”—alta resistência + leve (used for jet engine parts, implantes médicos). Key model: Ti-6al-4V (most widely used titanium alloy).
- Liga de zinco: Baixo ponto de fusão, ideal for die-casting (brinquedos, peças decorativas). Common model: Cargas 3 (good fluidity).
3. Como selecionar o metal certo para usinagem CNC?
Choosing the wrong material wastes time and money. Follow this 3-step guide to match your needs:
Etapa 1: Priorize os requisitos do aplicativo
- Precisar leve + força? Choose aluminum alloy (aerospace/automotive) ou liga de titânio (high-end medical).
- Precisar condutividade? Ligas de cobre (eletrônica, Afotos de calor) são imbatíveis.
- Precisar Resistência à corrosão? Aço inoxidável (316 for marine) or nickel-based alloys (temperaturas extremas).
Etapa 2: Considere a usinabilidade
- Easy-to-machine materials (alumínio, cobre, zinco): Best for complex parts (Por exemplo, 3C product casings) because they reduce tool costs and production time.
- Difficult-to-machine materials (aço inoxidável, titânio): Require high-precision CNC machines and coated tools—use only for high-stress or harsh-environment parts (Por exemplo, implantes médicos).
Etapa 3: Custo de equilíbrio
- Low-cost options: Aço carbono (partes estruturais), liga de alumínio (general components).
- High-cost options: Liga de titânio (Aeroespacial), nickel-based alloys (Turbinas a gás)—reserve for applications where performance is non-negotiable.
4. Perspectiva da tecnologia YIGU
Na tecnologia Yigu, we believe the success of CNC machining starts with material selection. Ao longo dos anos, we’ve supported clients in aerospace, médico, and automotive industries by matching them with optimal metals—for example, using Ti-6Al-4V for lightweight medical implants and 6061 aluminum for cost-effective automotive parts. We also invest in advanced cutting tools (Por exemplo, carbide tools for stainless steel) to overcome machinability challenges. Para clientes, the goal isn’t just to “machine a part”—it’s to choose a material that maximizes performance while controlling costs. We recommend starting with a clear list of application needs (força, ambiente, orçamento) to narrow down options quickly.
5. Perguntas frequentes (Perguntas frequentes)
- P: Which metal is best for CNC machining complex, peças leves?
UM: Liga de alumínio (Por exemplo, 6061) is ideal—it has excellent machinability for complex shapes and is lightweight, making it perfect for electronics or automotive components.
- P: Do I need surface treatment for carbon steel in CNC machining?
UM: Sim. Carbon steel has poor corrosion resistance, so surface treatments like electroplating (for rust protection) ou pintura (para estética) are required to extend the part’s lifespan.
- P: Why is titanium alloy more expensive than other metals for CNC machining?
UM: A liga de titânio tem alta resistência e resistência à corrosão, mas é extremamente difícil de usinar – as ferramentas se desgastam rapidamente, e a produção leva mais tempo. Esses fatores (Custo do material + tempo de usinagem) aumentar o custo geral.