Beherrschen Sie die CNC-Bearbeitung von Edelstahl:Meistern Sie Herausforderungen mit Expertentipps

Aufgrund seiner unglaublichen Vielseitigkeit ist Edelstahl eines der Metalle, die für die CNC-Bearbeitung verwendet werden. Es findet in verschiedenen Branchen Anwendung, darunter in der Automobil-, Verbraucher-, Medizin- und Luft- und Raumfahrtindustrie. Die Vielseitigkeit von Edelstahl beruht auf seinen zahlreichen Vorteilen, von der Korrosionsbeständigkeit bis zur Haltbarkeit.

Allerdings sind nicht alle Edelstahlarten leicht zu bearbeiten. Bei der CNC-Bearbeitung von Edelstahl kann es zu Herausforderungen kommen. Lesen Sie weiter.

Warum Edelstahl für CNC-Bearbeitungsprojekte wählen?

Edelstahl ist ein hervorragendes CNC-Bearbeitungsmaterial für die Herstellung robuster und langlebiger Gegenstände. Hier sind einige Gründe, sich für Edelstahl für CNC-Bearbeitungsprojekte zu entscheiden.

1. Hohe Zugfestigkeit

Edelstahl hat eine höhere Zugfestigkeit als Weichstahl, Messing und verschiedene Arten von Aluminiumlegierungen. Die Spannung, die erforderlich ist, um ein Material bis zum Bruchpunkt zu dehnen, wird als Zugfestigkeit bezeichnet. Dies ist eine wichtige Eigenschaft für viele Produkte während ihrer gesamten Nutzungsdauer, insbesondere für Teile, die häufig gebogen und gewalzt werden.

2. Kryogener Widerstand

Bei verschiedenen Temperaturen behalten einige Edelstahlsorten ihre Stabilität. Austenitische Stähle weisen beispielsweise eine hervorragende Zähigkeit und eine verbesserte Zugfestigkeit bei Temperaturen unter Null auf. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass nicht alle Edelstahlsorten diese Eigenschaft aufweisen.

3. Korrosionsbeständigkeit

Edelstahl weist eine hohe Korrosionsbeständigkeit auf und widersteht Wasserflecken und Rost. Diese Korrosionsbeständigkeit macht Edelstahl ideal für verschiedene Außen- und Innenanwendungen, einschließlich extremer Temperatur und Druck. Diese Eigenschaft von Edelstahl ist darauf zurückzuführen, dass das Metall Chrom enthält, das eine dünne Schicht bildet, um den Stahl bei Kontakt mit Sauerstoff abzuschirmen.

4. Aussehen

Edelstahl hat eine silberweiße Farbe, die sich mit der Zeit nicht verfärbt oder rostet. Sein Aussehen ist auf den hohen Chromgehalt zurückzuführen. Darüber hinaus hat Edelstahl neben der Festigkeit noch weitere Eigenschaften. Aufgrund seines schönen Aussehens findet dieses Metall in mehreren Produkten Verwendung.

Ohne Einbußen bei der Praktikabilität hat das CNC-bearbeitete Edelstahlteil ein klares, modernes Erscheinungsbild.

Herausforderungen für kundenspezifisch bearbeitete Edelstahlteile

In Bezug auf Härte, Bearbeitbarkeit, Festigkeit und Temperaturbeständigkeit liegen Edelstahllegierungen zwischen Titan und Aluminium. Es sind jedoch einige Herausforderungen damit verbunden. Hier sind einige Herausforderungen bei der Bearbeitung kundenspezifischer Edelstahlteile.

1. Überhitzung

Im Gegensatz zu vielen anderen Stahl- und Metallarten ist Edelstahl ein schlechter Wärmeleiter. Die Arbeit mit Edelstahl führt jedoch zu einer schnellen Erwärmung, was sowohl dem Edelstahl selbst als auch den während des Prozesses verwendeten Werkzeugen und CNC-Maschinen schaden kann.

2. Schwierige Oberflächenbeschaffenheit

Die Wahl der richtigen Oberflächenbeschaffenheit für CNC-bearbeitete Edelstahlteile ist ziemlich schwierig. Der Grund dafür ist, dass die Oberflächenveredelung von Edelstahl im Gegensatz zu anderen Metallen nicht nur die Ästhetik beeinflusst. Es beeinflusst auch andere Eigenschaften wie Korrosionsbeständigkeit, elektrische Eigenschaften, Schlagfestigkeit und Schweißbarkeit.

3. Technisches Fachwissen

Die Arbeit mit Edelstahl erfordert technisches Geschick und Überlegung. Der Grund dafür ist, dass die Bearbeitung von Edelstahl schwierig ist, da die Verwendung des falschen Schneidwerkzeugs oder der falschen Geschwindigkeit das Material beschädigen könnte. Diese Herausforderung macht die Bearbeitung von Edelstahl äußerst mühsam und träge.

4. Schlechte Bearbeitbarkeit

Im Vergleich zu anderen Metallen ist Edelstahl weitaus schwieriger zu bearbeiten. Außerdem härtet es so schnell aus, dass es schwierig zu handhaben ist, was zu seiner schlechten Bearbeitbarkeit beiträgt. Daher wären für die Bearbeitung von Edelstahl spezielle Werkzeuge erforderlich.

Bei der CNC-Bearbeitung von Edelstahl gibt es mehrere Herausforderungen, aber es gibt Möglichkeiten, dieses Problem zu vermeiden und eine reibungslose Bearbeitung sicherzustellen. Hier sind einige schnelle Tipps für die CNC-Bearbeitung dieses Metalls.

Wählen Sie spezielle Schaftfräser und Bohrer

Am besten verwenden Sie Werkzeuge aus hochwertigen Materialien wie HSS-Schaftfräser und -Bohrer aus Molybdän oder Wolfram. Beim Schneiden von Edelstahl halten sie den Belastungen des Prozesses bei minimalem Verschleiß stand. Diese Werkzeuge verbessern auch die Oberflächengüte. Vermeiden Sie die Verwendung von Werkzeugen, die sich leicht abnutzen, da dies die Bearbeitungsgeschwindigkeit verringern und gleichzeitig die Produktionskosten erhöhen könnte.

Erzeugte Wärme verwalten

Einer der Gründe, warum die CNC-Bearbeitung von Edelstahl scheitert, ist Hitze. Am besten ist es, die Schnittgeschwindigkeit niedrig zu halten und Kühlmittel zur Wärmeregulierung zu verwenden. Eine allgemeine Empfehlung besteht außerdem darin, die Bearbeitung zu stoppen, wenn das Material zu überhitzen beginnt.

Verwenden Sie Tiefzieh- und Spanbrechzyklen

Der Einsatz von Tiefzieh- und Spanbrechzyklen bei der Bearbeitung ist eine Möglichkeit, die Spanbildung zu steuern. Dadurch werden lange und faserige Späne vermieden. Eine weitere Möglichkeit, die Spanbildung zu kontrollieren, besteht darin, die Werkzeuge häufig zu überprüfen, da verschlissene Schneidwerkzeuge mehr Späne erzeugen.

Schützen Sie Ihr Werkstück vor Verformung

Es gibt viele Faktoren, die ein Werkstück verformen können, darunter Geschwindigkeiten und Vorschübe sowie Schneidwerkzeuge. Die Verwendung eines verschlissenen Schneidwerkzeugs würde die Durchbiegung des Werkzeugs verstärken, was dazu führen würde, dass Teile außerhalb der Toleranz liegen und sich verformen. Aus diesem Grund ist es wichtig, bei der Bearbeitung von Edelstahl die empfohlene Geschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit zu verwenden.

Edelstahllegierungen für die CNC-Bearbeitung verfügbar

So wie es verschiedene Arten von Titanlegierungen gibt, sind auch verschiedene Edelstahllegierungen für verschiedene Zwecke ideal. Nachfolgend sind die CNC-Edelstahllegierungen aufgeführt, die sich ideal für die CNC-Bearbeitung eignen.

SS Grade 17-4 (PH-Edelstahl)

Dieser Edelstahl enthält bis zu 30 % Chrom. Es handelt sich um eine ausscheidungsgehärtete Sorte aus martensitischem Edelstahl.

Verdienste:

• Korrosionsbeständigkeit
• Hohe Zähigkeit
• Hohe Festigkeit

Nachteile:

• Anfällig für Hitzeschäden

Verwendung:

• Öl und Gas
• Flugzeugturbinen
• Kernreaktionen

SS303 (Automatisch bearbeiteter Edelstahl)

Dieser austenitische Edelstahl ist gut bearbeitbar und leicht verfügbar.

Verdienste:

• Gute Korrosionsbeständigkeit
• Moderater Preis
• Hervorragende Bearbeitbarkeit

Nachteile:

• Nicht ideal für Marineanwendungen
• Härtet sich bei der Wärmebehandlung nicht aus

Verwendung:

• Muttern, Bolzen und Schrauben
• Flugzeugbeschläge
• Buchsen
• Elektronische Hardware

SS304 (Edelstahl)

Dieser Edelstahl mit guter Schweißbarkeit ist eine der am häufigsten verfügbaren Güten.

Verdienste:

• Gute Schweißbarkeit
• Gute Bearbeitbarkeit
• Ausgezeichnete Kosten
• Gute Korrosionsbeständigkeit

Nachteile:

• Sehr anfällig für Risse und Korrosion

Verwendung:

• Architektonische Anwendungen
• Schrauben
• Wärmetauscher
• Lebensmittelhandhabung
• Automobilteile

SS416 (Automatischer Edelstahl)

Dies ist der am besten bearbeitbare Edelstahl.

Verdienste:

• Mäßige Korrosionsbeständigkeit
• Hervorragende Bearbeitbarkeit
• Hervorragende Stärke

Nachteile:

• Nicht ideal für Meeresumgebungen
• Nicht für chlorgesättigte Umgebungen geeignet
• Nicht allgemein verfügbar
• Schlechte Schweißbarkeit

Verwendung:

• Schrauben und Muttern
• Wellen und Zahnräder
• Ventile
• Pumpen

Optionen für die Oberflächenbeschaffenheit von bearbeiteten Teilen aus Edelstahl

Für bearbeitete Edelstahlteile stehen verschiedene Oberflächenveredelungsoptionen zur Verfügung. Diese Möglichkeiten reichen vom Polieren und Ätzen bis zum Bürsten und Strahlen. Die Art der Oberflächenveredelung, die für Edelstahloberflächen gewählt wird, bestimmt häufig deren Korrosionsbeständigkeit.

Polieren

Für eine polierte Oberfläche von Edelstahlobjekten gibt es zahlreiche Möglichkeiten. Die meisten Edelstahlteile haben eine Oberfläche Nr. 3 oder 4 oder eine Hochglanzoberfläche Nr. 8. Viele Hersteller bevorzugen das reflektierte Erscheinungsbild der Spiegeloberfläche. Spiegeloberflächen sind fantastisch, weil sie Licht reflektieren und poliert und glänzend aussehen.

Strahlen und Beizen

Die übliche Endbearbeitung von Gegenständen aus Edelstahl ist Strahlen und Beizen. Für dieses Finish werden die Edelstahlprodukte mechanisch durch Perlenstrahlen gereinigt und anschließend chemisch gereinigt, indem sie in einen Passivierungstank aus Edelstahl getaucht werden. Dieses Finish erscheint matt und hat ein sehr modernes Erscheinungsbild.

Die gestrahlte und gebeizte Oberfläche eignet sich gut für einen industriellen Look. Diese Oberflächenveredelung deckt Unebenheiten ab. Darüber hinaus ist es ein Favorit für Meeresprojekte und alle anderen Projekte, die Unwettern ausgesetzt sind.

Bürsten

Ähnlich wie polierter Edelstahl ist auch bei gebürstetem Edelstahl ein leichter Abrieb erforderlich. Bei gebürstetem Stahl ist ein wenig von der zugrunde liegenden sanften silbergrauen Farbe zu sehen. Da die gebürstete Oberfläche das Licht nicht so stark reflektiert wie die hochglanzpolierte Oberfläche, wird die Farbe des Stahls leicht gedämpft, und viele Designer bevorzugen sein Aussehen.

Beginnen Sie mit der Bearbeitung von Edelstahlteilen bei WayKen

Die Bearbeitung von Edelstahl erfordert viel Fachwissen, um zufriedenstellend zu funktionieren, weshalb es oft am besten ist, sie an kompetente Hersteller wie WayKen auszulagern.

Wir sind ein Schnellfertigungsunternehmen mit langjähriger Erfahrung in der CNC-Bearbeitung von Metallen, einschließlich Edelstahl. Wir bieten eine breite Palette an Material- und Veredelungsoptionen und garantieren gleichzeitig einen qualitativ hochwertigen Service und eine pünktliche Lieferung.

Schlussfolgerung

Edelstahl bietet Herstellern mehrere Vorteile. Seine Hauptvorteile sind Korrosionsbeständigkeit, die Fähigkeit, rauen Umgebungen standzuhalten, und eine längere Lebensdauer als viele gleichwertige Metalle.

FAQ

Warum ist Edelstahl so schwer zu bearbeiten?

Edelstahl verfügt über eine hohe Festigkeit und außergewöhnliche Plastizität, was die Herstellung zu einer Herausforderung macht. Darüber hinaus härtet das Material aus und erzeugt während des Bearbeitungsprozesses viel Wärme. Dadurch erhöht sich der Verschleiß der Schneidwerkzeuge.

Welche Geschwindigkeit benötigen Sie zum Fräsen von Edelstahl?

Im Allgemeinen wird empfohlen, beim Fräsen von rostfreien Stählen eine SFM von 100 und 350 zu verwenden, mit einer Spanbelastung im Bereich von –0005″ für 1/8″-Schaftfräser bis 0,006″ für 1″-Schaftfräser.

Was ist die beste Bearbeitungssorte für Edelstahl?

Aufgrund seines hervorragenden Vorschubs und seiner Geschwindigkeit ist Edelstahl der Güteklasse 430F die am meisten bevorzugte Sorte in der Zerspanungsindustrie. 430F-Edelstahl ist im Wesentlichen ferritisch und mit 430 identisch, enthält jedoch mehr Schwefel für eine bessere Bearbeitbarkeit.