鋁CNC加工的好處
可加工性
耐腐蝕
強(qiáng)度重量比
電導(dǎo)率
陽(yáng)極氧化電位
可回收性
可加工性
由于鋁更易于加工,因此鋁是工程師加工零件的首選。無(wú)論如何,這里要考慮的一點(diǎn)是,機(jī)械師并不是唯一從中受益的人。供應(yīng)這些零件的企業(yè)和使用它們的最終用戶都可以從鋁制零件中獲得顯著收益。
鋁易于切屑和成型,在使用CNC加工工具進(jìn)行切割時(shí)帶來(lái)速度和精度。由于更少的勞動(dòng)力(來(lái)自機(jī)械師)和操作時(shí)間(來(lái)自機(jī)器)的要求,加工工作的更短時(shí)間框架也導(dǎo)致整個(gè)過(guò)程的成本更低。另一個(gè)好處是在切削工具穿過(guò)金屬件時(shí)變形很小。由于材料的公差更小(約±0.025毫米),它可以提高過(guò)程的準(zhǔn)確性和一致性。
耐腐蝕
鋁有各種等級(jí),耐腐蝕性能不同,這是指承受氧化和化學(xué)損傷的能力。鋁CNC加工最常用的牌號(hào)是耐腐蝕。例如,6061就是這樣一種等級(jí),具有令人難以置信的耐腐蝕性。強(qiáng)度譜底部的其他合金也是如此。相比之下,由于合金銅的存在,堅(jiān)固的鋁合金的耐腐蝕性較差。
強(qiáng)度重量比
鋁因其許多物理特性(如高強(qiáng)度和輕質(zhì))而成為關(guān)鍵機(jī)械和外觀部件的理想選擇。尤其是這兩點(diǎn),使其成為航空航天和汽車行業(yè)關(guān)鍵部件制造的良好材料。這些行業(yè)使用鋁加工的兩個(gè)例子是飛機(jī)配件和汽車軸。
盡管如此,重要的是要注意,不能將每種等級(jí)的鋁用于相同的目的。這是因?yàn)槊總€(gè)等級(jí)都有其強(qiáng)度重量比,這會(huì)在應(yīng)用中產(chǎn)生差異。通用等級(jí)包括6061,而7075屬于強(qiáng)度較高的等級(jí),適用于壓力應(yīng)用,例如航空航天和船舶零件。
電導(dǎo)率
鋁是一種良好的電導(dǎo)體,在室溫下純鋁的電流約為每米3770萬(wàn)西門子(與銅相差不遠(yuǎn))。它用鋁制造CNC加工零件,可用于電氣元件等。此外,合金的電導(dǎo)率可能略低。盡管如此,鋁材料的導(dǎo)電性還是比不銹鋼等常用材料高得多。
陽(yáng)極氧化電位
陽(yáng)極氧化是使用表面處理程序來(lái)增厚金屬部件的保護(hù)性氧化外層的過(guò)程。它指的是可以用某些金屬做的事情,比如鋁。由于鋁金屬具有更高的強(qiáng)度重量比和美學(xué)考慮,這一特性增加了鋁金屬在當(dāng)今消費(fèi)電子行業(yè)中的普及。因此,鋁可以接受油漆和色調(diào),并且可以進(jìn)行陽(yáng)極氧化。
陽(yáng)極氧化過(guò)程發(fā)生在鋁數(shù)控加工之后。它結(jié)合了一般的電解工藝。在電解酸浴的作用下,電流通過(guò)加工零件。因此,它提供了一塊更耐腐蝕和物理沖擊元素的鋁。
回到可定制性,陽(yáng)極氧化使外層高度多孔,這使得為機(jī)加工鋁部件添加顏色更容易。染料通過(guò)進(jìn)入外層的多孔部分而嵌入到鋁部件的堅(jiān)韌外層中。最終,這也使它們不太可能碎裂或剝落。
可回收性
CNC加工會(huì)產(chǎn)生大量浪費(fèi),如碎屑或切掉多余的鉆頭。因此,使用可回收材料(例如鋁)是有益的。毫無(wú)疑問(wèn),鋁具有很高的可回收性,非常適合希望減少材料資源浪費(fèi)并盡量減少支出和環(huán)境影響的企業(yè)。
鋁數(shù)控加工:替代品
雖然鋁作為CNC加工材料具有其核心優(yōu)勢(shì)和優(yōu)勢(shì),但它肯定不是每家公司的最佳選擇。與任何其他材料一樣,鋁也有其局限性和缺點(diǎn)。例如,企業(yè)可能會(huì)考慮其他選擇,以避免因氧化物涂層而損壞工具。除此之外,他們可能還希望找到一種更便宜的替代品,如鋼鐵或生產(chǎn)能源成本低于鋁的替代品。
下面討論了一些可用于機(jī)加工的鋁替代品,以及它們與鋁本身相比的顯著差異和相似之處。
金屬
鋼和不銹鋼
鋼和不銹鋼比鋁好有兩個(gè)重要原因:強(qiáng)度和它們可以抵抗多少溫度。鋁在這兩個(gè)特性方面都落后了。然而,鋼比輕質(zhì)金屬鋁重得多,而且加工性也相對(duì)較差。同時(shí),鋼的硬度也比鋁高。
無(wú)論如何,對(duì)于基于強(qiáng)度的應(yīng)用,例如涉及高應(yīng)力和強(qiáng)焊縫的應(yīng)用,鋼和不銹鋼廣泛用于CNC加工。鋼也能抵抗非常高的溫度,不銹鋼在熱處理后可以變得耐腐蝕。因此,在溫度是關(guān)鍵因素的情況下,鋼在可加工性方面比鋁更勝一籌。
鈦
鈦在強(qiáng)度重量比方面優(yōu)于鋁,但與鋁相比,使用成本要高得多。盡管鋁同樣具有良好的強(qiáng)度重量比,但鈦的強(qiáng)度是相同重量的兩倍。除此之外,這兩種材料在耐腐蝕性方面都非常有效。
考慮到所有這些因素,當(dāng)重量輕是主要因素時(shí),鈦是最佳替代品。同時(shí),應(yīng)該保持靈活的制造預(yù)算。航空航天和醫(yī)療保健行業(yè)分別將其用于飛機(jī)部件和醫(yī)療設(shè)備。
鎂
鎂是更好的加工選擇,因?yàn)樗哂懈叩目杉庸ば圆⑶冶蠕X輕得多。雖然鎂不被認(rèn)為是常見(jiàn)的加工材料,但它是最易加工的材料之一。通過(guò)在機(jī)械加工中使用鎂,工藝相對(duì)而言更快、更高效。
然而,鎂在加工安全性和耐腐蝕性方面也有其缺點(diǎn)。此外,它是一種高度易燃和易揮發(fā)的堿金屬。因此,加工過(guò)程中產(chǎn)生的切屑可能會(huì)引發(fā)火災(zāi),水無(wú)法將其放下,反而會(huì)加劇。因此,清理碎屑時(shí)需要小心。
黃銅
雖然比鋁貴,但黃銅因其金色外觀和高可加工性而成為特定美學(xué)應(yīng)用的更好選擇。就其應(yīng)用而言,閥門、噴嘴、結(jié)構(gòu)部件和大批量訂單都受益于黃銅。
銅
由于它具有最高的電導(dǎo)率,因此銅在這方面取代了所有其他金屬。它也與鋁具有不同的特性。憑借其具有的導(dǎo)電性,它有利于在電氣應(yīng)用中使用。請(qǐng)記住,純銅很難加工。但銅合金可能提供與流行的鋁等級(jí)相對(duì)相似的可加工性。
工程熱塑性塑料
金屬以外的材料也參與其中數(shù)控加工項(xiàng)目.它可能包括幾種工程熱塑性塑料,這些熱塑性塑料通常與鋁相當(dāng),如果不優(yōu)于鋁,則視應(yīng)用而定。那么,讓我們看看一些替代鋁的工程熱塑性塑料。
POM(聚甲醛)
就可加工性而言,POM(Delrin)可與鋁和具有類似特性的金屬相媲美。此外,與任何其他塑料相比,POM具有非常高的強(qiáng)度,盡管它具有低熔點(diǎn)。該材料還可以作為電絕緣體,適用于電氣外殼部件,并且摩擦力低。然而,與鋁相比,它缺乏耐熱性和強(qiáng)度。
聚四氟乙烯(鐵氟龍)
PTFE(Teflon)是另一種高度可加工的熱塑性塑料,它是一種極好的電絕緣體,摩擦力非常低。但PTFE在耐高溫(高達(dá)260°C)方面占據(jù)上風(fēng),這使其成為高溫應(yīng)用的理想選擇。PTFE還具有高度的耐化學(xué)性,使其成為食品工業(yè)零件的理想選擇。雖然從圖片的缺點(diǎn)來(lái)看,與鋁相比,PTFE確實(shí)缺乏強(qiáng)度。
PEEK
雖然PEEK難以加工,但它是一種具有高強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性的熱塑性塑料,可耐受高達(dá)260°C的溫度。它以加工閥門、軸承、泵、噴嘴等零件或醫(yī)學(xué)中的某些零件而聞名。
但請(qǐng)注意,PEEK比此列表中的大多數(shù)材料貴得多。因此,它僅被加工用于特定應(yīng)用目的,其中鋁或其他替代品無(wú)法使用。
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其他可加工塑料,通常與鋁不同,包括ABS、PC、ABS+PC、PS、PP、PMMA(丙烯酸)、PCGF30、PAGF30、HDPE、DHPE和PPS。