信息摘要:
CNC加工的硬金屬與軟金屬像所有事情一樣,有多種選擇通常是一件好事。但是,在沒有明確目標(biāo)的情況下為即將到來的CNC加工項目提供太多選擇可能會…
CNC加工的硬金屬與軟金屬 像所有事情一樣,有多種選擇通常是一件好事。但是,在沒有明確目標(biāo)的情況下為即將到來的CNC加工項目提供太多選擇可能會讓人不知所措且成本高昂 - 因此,我們分解了在硬金屬或軟金屬進(jìn)行加工之前您應(yīng)該考慮的前六大因素。
金屬的機(jī)械性能
讓我們從機(jī)械性能開始,這是通過施加不同力時材料的性能來衡量的。
金屬需要考慮的主要機(jī)械性能是:
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強(qiáng)度(硬金屬)
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延展性(軟金屬)
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彈性(硬金屬往往比軟金屬更有彈性)
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硬度(硬金屬)
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密度(密度范圍從軟到硬變化)
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斷裂韌度(所有金屬的斷裂韌度范圍最高,但從軟到硬是最堅韌的)
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阻尼(硬金屬往往具有較小的阻尼能力)
金屬的磨損和疲勞特性 通常,如果您正在加工零件以獲得原型配合和功能,則無需擔(dān)心材料的磨損。如果您需要保證強(qiáng)度或讓零件經(jīng)受住極端溫度等環(huán)境特性的考驗,您對材料的選擇將非常重要。讓我們分解要考慮的最重要的疲勞特性。
?疲勞強(qiáng)度和韌性:這是材料在特定循環(huán)次數(shù)內(nèi)可以承受的應(yīng)力。這些變化已被廣泛研究,以幫助選擇適當(dāng)?shù)牟牧弦詽M足您的最終使用要求。事實上,根據(jù)有關(guān)該主題的研究,“估計所有金屬故障中約 90% 是由疲勞造成的。” 故障發(fā)生得很快而且沒有任何警告,因此我們通常通過比率平均值來衡量疲勞強(qiáng)度。在選擇材料時,如果您知道您的零件將承受多次應(yīng)力循環(huán),我們建議您評估疲勞強(qiáng)度等級。
?環(huán)境循環(huán):環(huán)境循環(huán)測試有很多資源。大多數(shù)情況下,材料被放置在受控環(huán)境中,并針對高溫和低溫、高濕和低濕、熱循環(huán)和熱沖擊等進(jìn)行測試。
--耐高溫金屬:
鈦和不銹鋼。
--可以承受極冷溫度并在低溫下保持延展性的金屬:銅和鋁。
?抗蠕變性定義為材料抵抗“蠕變”的能力,“蠕變”是指固體材料在長時間內(nèi)變形的趨勢 - 由于暴露于高水平的應(yīng)力。重要的是要注意抗蠕變性可能會超出材料的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)力極限,因為它發(fā)生的時間更長。蠕變對于可能暴露在高溫下的用例尤其重要——想想航空航天應(yīng)用或航天器。金屬的抗蠕變性受其合金成分和熔化溫度的控制。鎳、鈦和不銹鋼對金屬具有最高的抗蠕變性。鋁的熔化溫度往往非常低,不推薦用于航空航天用例。
金屬的耐腐蝕(氧化)性 由于金屬與周圍環(huán)境之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng),金屬腐蝕是劣化或氧化。金屬腐蝕的原因有很多,值得注意的是所有金屬都會腐蝕。純鐵通常腐蝕得非常快,但結(jié)合了鐵和其他合金的不銹鋼腐蝕得非常慢。如果您擔(dān)心腐蝕,不銹鋼是金屬的絕佳選擇。
不銹鋼的另一種替代品是陽極氧化鋁。這種方法有助于減少腐蝕,是一種非常耐用的飾面。由于陽極氧化是一種輔助服務(wù),它可能會增加您的項目的交貨時間,因此它可能對您的項目需求沒有意義。
金屬的熱性能 我們已經(jīng)稍微接觸過它,但金屬在熱壓下的反應(yīng)非常不同。金屬可以膨脹、熔化和導(dǎo)電,僅舉幾例我們將探討的變化。讓我們在下表中分解
金屬及其熱特性。
金屬的可制造性 當(dāng)談到可制造性時,每個供應(yīng)商或制造合作伙伴可能根據(jù)他們的能力有一組不同的要求。如果您發(fā)現(xiàn)您的零件無法加工并且您的零件設(shè)計幾乎沒有靈活性,您可能需要將制造方法更改為3D打印,它提供了獨特的金屬和塑料解決方案。
在報價分析中,您可以訪問零件設(shè)計的交互式3D圖像,這使您可以查看零件幾何形狀并評估任何潛在的設(shè)計問題,例如壁厚、狹窄的凹槽、公差、螺紋和孔加工.
金屬成本
在我們選擇材料之前要檢查的重要因素列表中的最后一個是成本。這對您來說可能不足為奇,但如果您有更多的財產(chǎn)要求或需求,那么您可能會為該材料支付更多費用。如果您可以權(quán)衡我們上面討論的一些其他功能,鋁是一種經(jīng)濟(jì)實惠的加工材料。
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