ไม่ว่าคุณจะอยู่ในอุตสาหกรรมใด การเลือกวัสดุที่เหมาะสมเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดในการกำหนดฟังก์ชันโดยรวมและต้นทุนของชิ้นส่วนต่อไปนี้คือเคล็ดลับสั้นๆ ในการเลือกวัสดุที่เหมาะสม
เครื่องจักรกลซีเอ็นซีสามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูงสำหรับการใช้งานเกือบทุกชนิดทำให้ค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้น้อยมากสำหรับขนาดชิ้นส่วนและการออกแบบที่ซับซ้อนแต่เช่นเดียวกับกระบวนการผลิตอื่นๆ การเลือกวัสดุเป็นองค์ประกอบหลักที่กำหนดฟังก์ชันโดยรวมและต้นทุนของชิ้นส่วน: ผู้ออกแบบได้กำหนดลักษณะวัสดุที่สำคัญของการออกแบบ เช่น ความแข็ง ความแข็งแกร่ง ความทนทานต่อสารเคมี การอบชุบด้วยความร้อน และความเสถียรทางความร้อน
การประมวลผลอย่างรวดเร็วสามารถประมวลผลวัสดุโลหะและพลาสติกต่างๆ และวัสดุที่กำหนดเองอื่นๆ ได้ตามคำขอ
โลหะ
โดยทั่วไปแล้ว โลหะที่อ่อนกว่า (เช่น อะลูมิเนียมและทองเหลือง) และพลาสติกนั้นง่ายต่อการแปรรูป และใช้เวลาน้อยลงในการกำจัดวัสดุออกจากช่องว่างของชิ้นส่วน ซึ่งช่วยลดเวลาในการผลิตและค่าใช้จ่ายในการดำเนินการวัสดุแข็ง เช่น เหล็กกล้าไร้สนิมและเหล็กกล้าคาร์บอน ต้องได้รับการประมวลผลด้วย RPM ของสปินเดิลที่ช้ากว่าและอัตราการป้อนของเครื่องจักร ซึ่งจะทำให้เวลาในการผลิตเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับวัสดุที่อ่อนนุ่มโดยทั่วไป ความเร็วในการประมวลผลของอะลูมิเนียมจะเร็วกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนถึง 4 เท่า และความเร็วในการประมวลผลของเหล็กกล้าไร้สนิมก็เท่ากับครึ่งหนึ่งของเหล็กกล้าคาร์บอน
ประเภทโลหะเป็นตัวขับเคลื่อนสำคัญในการกำหนดต้นทุนรวมของชิ้นส่วนตัวอย่างเช่น ราคาของแท่งอลูมิเนียม 6061 นั้นประมาณครึ่งหนึ่งของต้นทุนของแผ่นอลูมิเนียมค่าใช้จ่ายของแท่งอลูมิเนียม 7075 สามารถเป็น 2 ถึง 3 เท่าของแท่งอลูมิเนียม 6061;ค่าใช้จ่ายของเหล็กกล้าไร้สนิม 304 อยู่ที่ประมาณ 2 ถึง 3 เท่าของอลูมิเนียม 6061 และประมาณสองเท่าของเหล็กกล้าคาร์บอน 1018ขึ้นอยู่กับขนาดและรูปทรงของชิ้นส่วน ต้นทุนของวัสดุอาจคิดเป็นส่วนใหญ่ของราคารวมของชิ้นส่วนหากการออกแบบไม่สามารถรับประกันประสิทธิภาพของเหล็กกล้าคาร์บอนหรือเหล็กกล้าไร้สนิม โปรดพิจารณาใช้อะลูมิเนียม 6061 เพื่อลดต้นทุนวัสดุ
พลาสติก
หากการออกแบบไม่ต้องการความแข็งแกร่งของโลหะ วัสดุพลาสติกก็สามารถทดแทนโลหะได้ในราคาที่ถูกกว่าโพลิเอทิลีนนั้นง่ายต่อการแปรรูป และมีราคาประมาณ 1/3 ของอะลูมิเนียม 6061ราคาของ ABS มักจะ 1.5 เท่าของอะซีตัลราคาของไนลอนและโพลีคาร์บอเนตมีราคาประมาณสามเท่าของอะซีตัลแม้ว่าพลาสติกอาจเป็นทางเลือกที่คุ้มราคาสำหรับวัสดุ แต่อย่าลืมว่าขึ้นอยู่กับรูปทรง พลาสติกอาจมีปัญหาในการบรรลุความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวด และชิ้นส่วนอาจบิดเบี้ยวหลังการแปรรูปเนื่องจากความเค้นที่สร้างขึ้นเมื่อนำวัสดุออก
เมื่อเลือกโลหะหรือพลาสติกที่เหมาะสมกับชิ้นส่วนของคุณ คุณต้องพิจารณาประเด็นต่อไปนี้:
ชิ้นส่วนของคุณจะใช้ทำอะไร?
การใช้งานชิ้นส่วนที่จะกลึงโดยใช้ CNC จะมีผลกระทบที่สำคัญที่สุดต่อการเลือกวัสดุตัวอย่างเช่น หากคุณใช้ชิ้นส่วนภายนอกอาคารหรือในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้น ให้ใช้เหล็กกล้าไร้สนิมแทนเหล็กกล้าคาร์บอนเพื่อไม่ให้ชิ้นส่วนขึ้นสนิม
ข้อกำหนดด้านการออกแบบ เช่น แรงเค้น พิกัดความเผื่อ และประเภทการยึด (การเชื่อม หมุดย้ำ) จะส่งผลต่อการเลือกวัสดุของคุณด้วยข้อมูลจำเพาะ เช่น ส่วนประกอบทางทหารและอวกาศ หรือสภาพแวดล้อมด้านกฎระเบียบของ FDA จะส่งผลต่อการเลือกวัสดุของคุณด้วย
น้ำหนักของชิ้นส่วนสำคัญหรือไม่?
โดยทั่วไปแล้ว หากจำเป็นต้องใช้โลหะ อลูมิเนียมอัลลอยด์มาตรฐานอย่าง 6061 เป็นตัวเลือกที่มีความหนาแน่นต่ำที่ดี ซึ่งสามารถลดน้ำหนักได้หากสามารถชั่งน้ำหนักความแข็งแรงได้ พลาสติกอย่าง ABS สามารถช่วยลดน้ำหนักได้อีก
ความแข็งแรงและทนต่อความร้อน
มีหลายวิธีในการวัดความแข็งแรงของวัสดุ รวมถึงความต้านทานแรงดึง ความแข็งของวัสดุ และความต้านทานการสึกหรอการเลือกวัสดุประเภทต่าง ๆ และจุดแข็งที่รวมความต้องการในการออกแบบของคุณไว้ จะช่วยให้คุณเลือกวัสดุที่ดีที่สุดสำหรับชิ้นส่วนของคุณได้
นอกจากนี้ อุณหภูมิที่ต่ำหรือสูงมากจะจำกัดการใช้วัสดุบางชนิดสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิผันผวนมากมีความสำคัญเป็นพิเศษ เนื่องจากวัสดุบางชนิดสามารถขยายตัวหรือหดตัวได้อย่างมีนัยสำคัญแม้อุณหภูมิจะเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อย
