Was sind die besten Metalle für die Bearbeitung? Hier sind 5 Optionen

Wenn es um Produktdesign und CNC-Bearbeitung (Computer Numerical Control) geht, haben Sie für Ihr Produktdesignprojekt eine große Auswahl an Konstruktionsmaterialien, darunter Metalle, Kunststoffe und Verbundwerkstoffe.

Aber von all diesen technischen Werkstoffen bleiben Metalle in vielen Branchen die am häufigsten verwendeten. Tatsächlich wurde die Größe des globalen Marktes für Metallbearbeitung allein im Jahr 2017 auf 6,17 Milliarden US-Dollar geschätzt und ist bereit, in einem Prognosezeitraum von 2020 bis 2027 mit einer CAGR von 5,9 % zu wachsen.

In diesem Artikel werden wir einige der verschiedenen verfügbaren Metalle für die Bearbeitung besprechen. Hier sind fünf der am häufigsten bearbeiteten Metalle und ihre zerspanbaren Legierungen.

#1 Stahl

Stahl ist eines der am häufigsten verwendeten Metalle für die Präzisions-CNC-Bearbeitung. Es ist eine Legierung, die Eisen und Kohlenstoff (bis zu 2 %) und eine Vielzahl anderer Elemente in unterschiedlichen Mengen enthält.

Zum Beispiel enthält Kohlenstoffstahl AISI 1018 typischerweise 0,15 % – 0,20 % Kohlenstoff, 0,05 % Schwefel und 0,04 % Phosphor. AISI 1215-Stahl enthält 0,09 % Kohlenstoff, 0,04 % – 0,09 % Phosphor, 0,75 % – 1,05 % Mangan und 0,35 % Schwefel. Dennoch haben die meisten Stahllegierungen gute mechanische Eigenschaften und gute Bearbeitbarkeit.

Beachten Sie jedoch Folgendes:Stahl ist sehr anfällig für Korrosion, daher ist es möglicherweise nicht die beste Metallwahl, wenn Ihr bearbeitetes Teil in einer feuchten Umgebung verwendet wird.

Weitere Informationen: 10 Stahllegierungen für die CNC-Bearbeitung

#2 Aluminium

Wie Stahl hat auch Aluminium eine große Bedeutung in einer Vielzahl von Branchen. Aber was Aluminium wirklich auszeichnet, ist sein geringes Gewicht und seine Korrosionsbeständigkeit.

Aluminium ist in der Regel 2,5-mal weniger dicht als Stahl und reißt weniger wahrscheinlich während CNC-Bearbeitungsvorgängen. Aluminium bildet auch eine Oxidschicht (Aluminiumoxid), die das Metall vor Sauerstoff schützt (dem Hauptelement, das die oxidative Wirkung von Korrosion verursacht).

Eine große Herausforderung bei Aluminium besteht darin, dass es beim Schneiden oder Bearbeiten eine gummiartige Ansammlung bildet. Dies ist hauptsächlich auf die niedrige Schmelztemperatur von Aluminium zurückzuführen, wodurch es mit der Schneide von Schneidwerkzeugen verschmilzt.

Weitere Informationen: 7 Aluminiumlegierungen für die CNC-Bearbeitung

#3 Messing

Messing ist eine Metalllegierung, die Kupfer und Zink enthält. Es ist bekannt für seine Stabilität, mittlere Härte, hohe Festigkeit und vor allem gute Bearbeitbarkeit. Tatsächlich verursachen Messinglegierungen auf CNC-Maschinen keinen übermäßigen Verschleiß, wie die meisten Weichmetalle, die in der CNC-Bearbeitung verwendet werden.

Eine große Herausforderung bei Messing ist jedoch seine Anfälligkeit für Spannungsrisskorrosion, insbesondere wenn es mit Ammoniak oder Lösungen auf Ammoniakbasis in Kontakt kommt. Um diese Einschränkung zu beheben, müssten Sie das Werkstück während der Nachbearbeitung Wärmebehandlungen wie Glühen unterziehen.

Messinglegierungen eignen sich für elektronische Hardware und Kontakte, Zahnräder und Schlosskomponenten. Seine ausgezeichnete Oberflächenbeschaffenheit macht es auch ideal für eine Vielzahl von dekorativen Anwendungen.

Weitere Informationen: 10 Messinglegierungen für die CNC-Bearbeitung

#4 Kupfer

Kupfer gehört auch zu den am häufigsten verwendeten Metallen für die Bearbeitung in einer Vielzahl von Branchen. Kupfer ist heute nicht nur eines der kostengünstigsten Metalle, sondern zeichnet sich auch durch eine hervorragende Bearbeitbarkeit, eine gute Oberflächenbeschaffenheit und eine gute elektrische und thermische Leitfähigkeit aus.

Eine weitere wichtige Eigenschaft von Kupfer ist seine Fähigkeit, Bakterien zu bekämpfen. Die Ergebnisse der von der US-Umweltschutzbehörde durchgeführten Tests zeigen, dass Kupferlegierungen (die mindestens 60 % Kupfer enthalten) 99,9 % der Bakterien innerhalb von zwei Stunden nach Kontakt abtöten. Dadurch ist Kupfer ideal für die Herstellung von Komponenten, die in der medizinischen Industrie verwendet werden, wie Bettgitter, Wasserhähne und Waschbecken.

Auch die Elektronik- und Halbleiterindustrie setzt auf CNC-bearbeitete Kupferkomponenten für Elektromagnete und Leiterplatten. Die einzige große Herausforderung bei Kupferlegierungen ist ihre Korrosionsanfälligkeit, wenn sie Sulfiden, Halogenen und Lösungen auf Ammoniakbasis ausgesetzt werden.

Weitere Informationen: CNC-Bearbeitung von Kupfer

#5 Titan

Obwohl Titan ein niedriges Festigkeits-Gewichts-Verhältnis, Korrosions- und Chemikalienbeständigkeit sowie eine hohe Festigkeit aufweist, ist es äußerst schwierig zu bearbeiten. Diese Schwierigkeit ist hauptsächlich auf die schlechte Wärmeleitfähigkeit von Titan zurückzuführen.

Während der Bearbeitung wird Wärme in der Arbeitszone eingeschlossen, was zu metallurgischen Reaktionen führt, die eine Verharzung verursachen und die Schneidwirkung stärker beeinträchtigen als bei anderen Metallen wie Edelstahl und Gusseisen.

Hier sind einige wichtige Tipps für die Bearbeitung von Titan und seinen Legierungen:

1. Verwenden Sie bei der Bearbeitung von Titan Hochdruckkühlmittel, um zu verhindern, dass das Titanwerkstück am Schneidwerkzeug haftet.
2. Stellen Sie sicher, dass die Maschinenausrüstung das Titanwerkstück fest im Griff hat, da Titanlegierungen weniger steif sind als andere gewöhnliche Metallmaterialien.
3. Chips so schnell wie möglich entfernen.
4. Verwenden Sie hochmoderne mehrachsige CNC-Fräsmaschinen zur Herstellung von Teilen.

Weitere Informationen:CNC-Bearbeitung von Titan

Die Wahl eines Metalls:Gensun-Präzisionsbearbeitung kann helfen

Bei der großen Auswahl an Metalloptionen, die Ihnen zur Verfügung stehen, kann es überwältigend sein, das geeignete Metall für Ihr Produktdesignprojekt zu finden.

Wie wir unseren Kunden immer sagen, gibt es kein perfektes Metall für Ihr Fertigungsprojekt:Die richtige Wahl hängt von vielen Faktoren ab, darunter unter anderem Härte, Zugfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Bearbeitbarkeit, Oberflächenbeschaffenheit und Kosten.

Kontaktieren Sie uns und erzählen Sie uns von Ihrem Projekt, damit wir Ihnen helfen können, das Metallmaterial zu bestimmen, das am besten zu Ihren Projektanforderungen passt.