鋁CNC加工的好處
可加工性
耐腐蝕
強度重量比
電導率
陽極氧化電位
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。無論如何,這里要考慮的一點是,機械師并不是唯一從中受益的人。供應這些零件的企業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加工工具進行切割時帶來速度和精度。由于更少的勞動力(來自機械師)和操作時間(來自機器)的要求,加工工作的更短時間框架也導致整個過程的成本更低。另一個好處是在切削工具穿過金屬件時變形很小。由于材料的公差更小(約±0.025毫米),它可以提高過程的準確性和一致性。
耐腐蝕
鋁有各種等級,耐腐蝕性能不同,這是指承受氧化和化學損傷的能力。鋁CNC加工最常用的牌號是耐腐蝕。例如,6061就是這樣一種等級,具有令人難以置信的耐腐蝕性。強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,堅固的鋁合金的耐腐蝕性較差。
強度重量比
鋁因其許多物理特性(如高強度和輕質)而成為關鍵機械和外觀部件的理想選擇。尤其是這兩點,使其成為航空航天和汽車行業關鍵部件制造的良好材料。這些行業使用鋁加工的兩個例子是飛機配件和汽車軸。
盡管如此,重要的是要注意,不能將每種等級的鋁用于相同的目的。這是因為每個等級都有其強度重量比,這會在應用中產生差異。通用等級包括6061,而7075屬于強度較高的等級,適用于壓力應用,例如航空航天和船舶零件。
電導率
鋁是一種良好的電導體,在室溫下純鋁的電流約為每米3770萬西門子(與銅相差不遠)。它用鋁制造CNC加工零件,可用于電氣元件等。此外,合金的電導率可能略低。盡管如此,鋁材料的導電性還是比不銹鋼等常用材料高得多。
陽極氧化電位
陽極氧化是使用表面處理程序來增厚金屬部件的保護性氧化外層的過程。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度重量比和美學考慮,這一特性增加了鋁金屬在當今消費電子行業中的普及。因此,鋁可以接受油漆和色調,并且可以進行陽極氧化。
陽極氧化過程發生在鋁數控加工之后。它結合了一般的電解工藝。在電解酸浴的作用下,電流通過加工零件。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,陽極氧化使外層高度多孔,這使得為機加工鋁部件添加顏色更容易。染料通過進入外層的多孔部分而嵌入到鋁部件的堅韌外層中。最終,這也使它們不太可能碎裂或剝落。
可回收性
CNC加工會產生大量浪費,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。毫無疑問,鋁具有很高的可回收性,非常適合希望減少材料資源浪費并盡量減少支出和環境影響的企業。
鋁數控加工:替代品
雖然鋁作為CNC加工材料具有其核心優勢和優勢,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。例如,企業可能會考慮其他選擇,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,如鋼鐵或生產能源成本低于鋁的替代品。
下面討論了一些可用于機加工的鋁替代品,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重要原因:強度和它們可以抵抗多少溫度。鋁在這兩個特性方面都落后了。然而,鋼比輕質金屬鋁重得多,而且加工性也相對較差。同時,鋼的硬度也比鋁高。
無論如何,對于基于強度的應用,例如涉及高應力和強焊縫的應用,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
鈦在強度重量比方面優于鋁,但與鋁相比,使用成本要高得多。盡管鋁同樣具有良好的強度重量比,但鈦的強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,當重量輕是主要因素時,鈦是最佳替代品。同時,應該保持靈活的制造預算。航空航天和醫療保健行業分別將其用于飛機部件和醫療設備。
鎂
鎂是更好的加工選擇,因為它具有更高的可加工性并且比鋁輕得多。雖然鎂不被認為是常見的加工材料,但它是最易加工的材料之一。通過在機械加工中使用鎂,工藝相對而言更快、更高效。
然而,鎂在加工安全性和耐腐蝕性方面也有其缺點。此外,它是一種高度易燃和易揮發的堿金屬。因此,加工過程中產生的切屑可能會引發火災,水無法將其放下,反而會加劇。因此,清理碎屑時需要小心。
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應用的更好選擇。就其應用而言,閥門、噴嘴、結構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。憑借其具有的導電性,它有利于在電氣應用中使用。請記住,純銅很難加工。但銅合金可能提供與流行的鋁等級相對相似的可加工性。
工程熱塑性塑料
金屬以外的材料也參與其中數控加工項目.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,如果不優于鋁,則視應用而定。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具有非常高的強度,盡管它具有低熔點。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260°C)方面占據上風,這使其成為高溫應用的理想選擇。PTFE還具有高度的耐化學性,使其成為食品工業零件的理想選擇。雖然從圖片的缺點來看,與鋁相比,PTFE確實缺乏強度。
PEEK
雖然PEEK難以加工,但它是一種具有高強度和熱穩定性的熱塑性塑料,可耐受高達260°C的溫度。它以加工閥門、軸承、泵、噴嘴等零件或醫學中的某些零件而聞名。
但請注意,PEEK比此列表中的大多數材料貴得多。因此,它僅被加工用于特定應用目的,其中鋁或其他替代品無法使用。
更多的
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。