Materialien für die CNC-Bearbeitung:Treffen Sie die beste Wahl für Ihr Projekt

Wenn Sie mit der Konstruktion Ihres Teils fertig sind, sich aber nicht sicher sind, welches Material Sie auswählen sollen, sind Sie bei uns genau richtig. Bei der CNC-Bearbeitung können mehrere übergreifende Materialtypen verwendet werden:Metalle, Kunststoffe, Keramik, Verbundwerkstoffe und Holz.

Jedes Material hat einzigartige Eigenschaften und Herausforderungen, die die endgültigen Produkteigenschaften und den gesamten Herstellungsprozess beeinflussen. Dieser Artikel untersucht die Arten von Materialien, die bearbeitet werden können, und hilft Ihnen bei der Auswahl des geeigneten Materials für Ihr Produkt.

5 Arten von Materialien, die in der CNC-Bearbeitung verwendet werden

Die Hauptkategorien von Materialien, die bei der CNC-Bearbeitung verwendet werden, sind Metalle, Kunststoffe, Keramik, Verbundwerkstoffe und Holz. Innerhalb dieser Kategorien gibt es unzählige einzigartige Materialien mit jeweils spezifischen Eigenschaften. Die folgenden Richtlinien stellen einen allgemeinen Ansatz zur Materialauswahl für die Präzisionsfertigung dar, daher sollten Sie sich an einen Experten wenden, wenn Sie nach bestimmten Eigenschaften suchen.

#1 Metalle

Metalle sind die gängigsten CNC-Bearbeitungsmaterialien. CNC-bearbeitete Metalle werden regelmäßig in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, der Elektronik und sogar in der Medizin eingesetzt. Stahl, Aluminium, Messing, Kupfer und Titan sind alles zerspanbare Metalle.

Weitere Informationen: Beste Metalle für die CNC-Bearbeitung

#2 Kunststoffe

Kunststoffe sind ein weiteres gängiges CNC-Bearbeitungsmaterial, das Hersteller für Kühlkomponenten, Elektronik, Spielzeug, Sport und andere Branchen verwenden können. Üblicherweise bearbeitete Kunststoffe umfassen Acryl, Polycarbonat, PVC und sogar Nylon.

Weitere Informationen: Beste Kunststoffe für die CNC-Bearbeitung

#3 Keramik

Obwohl die CNC-Bearbeitung von Keramik komplex ist, wird sie in einigen fortgeschrittenen Anwendungen eingesetzt. Triebwerkskomponenten von Space Shuttles, Panzerpanzerung und Supraleiter sind einige Beispiele für maschinell bearbeitete Keramiken. Aufgrund ihrer spröden Natur sind fortschrittliche Bearbeitungsvorgänge erforderlich, um ein haltbares und zuverlässiges Keramikteil herzustellen.

#4 Verbundwerkstoffe

Verbundwerkstoffe sind ein weiteres Material, das für die CNC-Bearbeitung eine unglaubliche Herausforderung darstellen kann. In der Tat benötigen sie oft Diamantwerkzeuge und 5-Achsen-CNC-Maschinen, um sie fertigzustellen. Bearbeitete Verbundwerkstoffe sind äußerst nützlich für Anwendungen in der Automobil-, Luftfahrt- und Energieerzeugungsindustrie.

#5 Holz

Schließlich gibt es noch die Kategorie Holz. Die CNC-Bearbeitung von Holz ist im Allgemeinen auf künstlerischere Anwendungen wie Möbel und Dekoration beschränkt. Es kann jedoch auch in einigen strukturellen Anwendungen verwendet werden.

Wie wir festgestellt haben, sind einige Materialklassen schwieriger zu bearbeiten als andere. Sie fragen sich vielleicht, welche Eigenschaften die Bearbeitbarkeit bestimmen und ob ein bestimmtes Material eine gute Wahl für Ihr Projekt wäre oder nicht. Um Ihnen bei der Auswahl des für Ihr Projekt am besten geeigneten CNC-Materials zu helfen, geben wir Ihnen einen genaueren Blick auf die Eigenschaften, die Sie möglicherweise berücksichtigen müssen.

Wesentliche Faktoren, die bei der Auswahl eines Materials zu berücksichtigen sind

Härte

Digital Materials Hardness Tester
(Härteprüfer, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons)

Die Härte wirkt sich direkt auf die Schnittgeschwindigkeiten und die Art des Werkzeugmaterials aus, das im CNC-Bearbeitungsprozess verwendet werden kann. Die Verwendung eines sehr harten Materials wie Titan macht die Bearbeitung komplizierter und erfordert ein härteres Werkzeug.

Härtere Materialien können den Schneidprozess auch langsamer als gewöhnlich machen und die Arbeitszeit verlängern. Andererseits können sich sehr weiche Materialien wie Polymere während der Bearbeitung leicht verformen, was den Einsatz von Spezialwerkzeugen und langsameren Arbeitsgeschwindigkeiten erfordert, um sicherzustellen, dass sich Späne bilden, anstatt den Kunststoff einfach um das Werkzeug herum fließen zu lassen.

Beide haben das Potenzial, die Betriebskosten zu beeinflussen. Messing, Aluminiumlegierungen, Weichstähle und bestimmte Polycarbonate gehören zu den am einfachsten zu bearbeitenden Materialien und haben daher im Allgemeinen niedrigere Verarbeitungskosten.

Weitere Informationen: So vergleichen Sie die Härte von technischen Materialien

Wärmeeintrag

Tröpfchen aus erstarrtem geschmolzenem Zinn
(Jurii, CC BY 3.0, via Wikimedia Commons)

Der Wärmeeintrag ist eine weitere wichtige zu berücksichtigende Variable, da Wärmeleitfähigkeit, Schmelztemperaturen und Reaktionen auf Wärme für jedes Material unterschiedlich sind. Wenn beispielsweise die Schmelztemperatur sehr niedrig ist, wie bei Zinn, kann es schwierig sein, es ohne teilweises oder vollständiges Schmelzen des Materials zu bearbeiten.

Die Wärmezufuhr durch die Bearbeitung kann auch subtilere Auswirkungen haben und die Härte und Festigkeit des Materials auf mikrostruktureller Ebene beeinflussen. Eine weitere Überlegung zum Wärmeeintrag betrifft die Verformung, wenn das erhitzte Material weich wird, und Restspannungen können die Form des Produkts beeinflussen.

Glühen, die Verwendung eines besser geeigneten Bearbeitungswerkzeugs und alternative Kühlmittel sind mögliche Lösungen, abhängig vom zu bearbeitenden Rohmaterial und dem verfügbaren Budget. Bei Kunststoffen kann das Tempern Eigenspannungen abbauen und die Verformung begrenzen.

Oberflächenbeschaffenheit

Die Oberflächenbeschaffenheit ist ein weiterer entscheidender Faktor, den es zu beachten gilt, da verschiedene Materialien nach der Bearbeitung eine sehr raue Oberflächenbeschaffenheit erzeugen können. Neben der Ästhetik des Produkts kann auch seine Funktionalität auf dem Spiel stehen.

Teile mit zusammenpassenden Oberflächen dichten möglicherweise nicht gut ab oder können die Reibung erhöhen, was für einige Anwendungen unerwünscht sein könnte. Darüber hinaus können einige Keramiken und Kunststoffe, wie Acryl, nach dem CNC-Bearbeitungsprozess mattierte Oberflächen bilden, was ihre Verwendung als transparente Fenster einschränkt.

Welches Material eignet sich am besten für Ihr Projekt?

In Wahrheit hängt dies von den Zielen ab, die Sie sich für Ihr Projekt gesetzt haben. Obwohl dies eine sehr allgemeine Antwort ist, gibt es eine große Auswahl an Materialien für die CNC-Bearbeitung, alle mit einzigartigen Eigenschaften. Materialien wie Weichstahl, Aluminium, Messing, Kupfer und bestimmte Kunststoffe bieten im Allgemeinen eine hervorragende Bearbeitbarkeit, wodurch die Gesamtverarbeitungskosten gesenkt werden.

Wir hoffen, dass dieser Blog Ihnen aufschlussreiche Tipps gibt, mit denen Sie Ihre Auswahl eingrenzen können. Wenn Sie sich nicht sicher sind, welches Material für Ihr Produkt am besten geeignet ist, können Ihnen die Experten von Gensun bei der Auswahl des besten Materials für Ihr Projekt behilflich sein.