In de moderne productie blijkt de waarde van een CNC-draaimachine duidelijk uit haar vermogen om met diverse materialen te werken. Of u nu werkt met auto-onderdelen, motoren voor nieuwe energie of complexe onderdelen in uiteenlopende industrieën, het begrijpen van de materialen die een CNC-draaimachine kan verwerken, helpt bij productieplanning en het voorkomen van kostbare fouten. De verscheidenheid aan mogelijke materialen is breder dan de meeste mensen denken, variërend van gangbare metalen en speciale legeringen tot niet-metalen. Om beter te begrijpen welke materialen geschikt zijn voor CNC-draaimachines, bekijken we enkele van de meest gebruikte materialen en hoe daarmee gewerkt moet worden voor optimale resultaten.
De meest gebruikte materialen voor CNC-draaibanken zijn metalen vanwege de sterkte en veelzijdigheid. De meest voorkomende metalen die bewerkt worden, zijn staal, aluminium en koper, en elk is geschikt voor specifieke toepassingen vanwege de unieke eigenschappen van elk metaal.
Staal staat bekend om zijn duurzaamheid. Van de verschillende soorten staal, zoals: koolstofstaal en gelegeerd staal, is koolstofstaal het meest gebruikte. Het is taai en goedkoop, wat ideaal is voor standaardonderdelen zoals: tandwielen, assen en zelfs de remtrommels van commerciële voertuigen. CNC-draaibanken werken uitstekend op koolstofstaal en kunnen holtes in de gewenste vormen maken met een tolerantie tot 0,01 mm. Andere vormen van gelegeerd staal, dat elementen bevat zoals: chroom of nikkel, zijn sterker. Deze worden gebruikt voor onderdelen zoals: hydraulische systemen die blootstaan aan extreme druk en slijtage. CNC-draaibanken snijden gelegeerd staal niet willekeurig; ze kiezen het juiste type snede afhankelijk van de soort staal om te garanderen dat het materiaal niet beschadigd raakt.
CNC-draaibanken werken ook uitstekend met aluminium, vooral voor toepassingen in de nieuwe energie-sector. De lichte eigenschappen van aluminium maken het perfect voor motorbehuizingen en andere onderdelen voor voertuigen op nieuwe energie. Omdat het essentieel is voor energie-efficiëntie, wat helpt bij het verhogen van de actieradius van voertuigen. Aluminium is bovendien meestal zachter dan de meeste non-ferro legeringen, waardoor hogere spindelsnelheden mogelijk zijn en daardoor kortere cyclus tijden. Bijvoorbeeld, de CNC-draaibank die wordt gebruikt om behuizingen voor aluminium motoren te maken, kan tegelijkertijd de buitenkant vormgeven en de benodigde gaten boren, waardoor secundaire bewerkingen overbodig worden. Om deze redenen houden fabrikanten CNC-draaibanken aan voor aluminium onderdelen.
Net als bij CNC-bewerking werken CNC-draaibanken goed met koper en koperlegeringen (messing en brons). Dit is met name handig voor elektrische en thermische connectoren, en warmtewisselaars gemaakt van koper. Decoratieve onderdelen en bepaalde soorten kleppen kunnen worden vervaardigd uit messing, een legering van koper en zink. De goede oppervlakteafwerking is een extra voordeel. Het feit dat deze onderdelen vervormbaar zijn, is een bijkomend voordeel, omdat ze de snijprocedure kunnen doorstaan zonder te barsten. Bovendien is de nauwkeurigheid van de CNC-draaibank van groot belang, aangezien koperonderdelen binnen strakke toleranties moeten passen ten opzichte van andere onderdelen in het elektrische systeem.
Naast metalen kunnen CNC-draaibanken ook diverse niet-metalen materialen verwerken. Dit is waardevol voor industrieën die zich richten op niet-metalen componenten die lichter en beter bestand zijn tegen corrosie. De belangrijkste niet-metalen materialen zijn kunststoffen, hout en grafiet.
Van de vele nuttige niet-metalen materialen worden kunststoffen veel gebruikt omdat ze licht, goedkoop zijn en in verschillende soorten beschikbaar zijn. Enkele kunststoffen die kunnen worden bewerkt met CNC-draaibanken zijn ABS, PP en nylon. ABS wordt gebruikt voor onderdelen zoals kunststof tandwielen en behuizingen van kleine apparaten vanwege zijn taaiheid en slagvastheid. PP wordt gebruikt voor flexibele en chemisch resistente buizen en containers. CNC-draaibanken moeten voorzichtiger zijn met de snelheid bij het bewerken van kunststoffen. Dit komt doordat de warmte die ontstaat bij snelle snijprocessen het plastic kan doen smelten of vervormen. Met de juiste instellingen kunnen CNC-draaibanken echter precieze en gladde kunststofonderdelen produceren die voldoen aan de gewenste ontwerpspecificaties. Als voorbeeld worden CNC-draaibanken gebruikt bij de productie van kunststofafsluitingen voor apparatuur op nieuwe energie om een strakke afdichting te garanderen.
Je zou denken dat hout een vreemd materiaal zou zijn voor een CNC-draaibank, maar het is ideaal voor het maken van op maat gemaakte of ornamentale onderdelen. Eik en esdoorn zijn enkele van de beste soorten hardhout omdat ze stabiel en glad zijn. CNC-draaibanken kunnen houten onderdelen produceren zoals op maat gemaakte gereedschapshandvatten, leuningen of zelfs houten tafelpoten. CNC-draaibanken zijn zeer precies, zodat alle onderdelen uniform zijn, wat cruciaal is voor massaproductie. In plaats van handmatig houtdraaien kan een CNC-draaibank identieke houten onderdelen sneller produceren, omdat hij niet moe wordt.
Grafiet wordt goed bewerkt op CNC-draaibanken, met name in de fotovoltaïsche (zonenergie) industrie. Fotovoltaïsch graad grafiet wordt gebruikt om geleidingsbuizen te maken, waarvan de binnenwanden glad moeten zijn om het siliciumsmeltproces te beheersen en het thermische veld te behouden. Deze buizen hebben een diameter van 300-500 mm en een lengte van 400-600 mm — afmetingen die CNC-draaibanken gemakkelijk aankunnen. Ze zijn ontworpen om langzame en gelijkmatige sneden te maken om te voorkomen dat de brosse grafiet breekt, wat resulteert in een buis met de exacte gladheid die nodig is voor zonnepanelen. Daarom gebruiken de meeste fabrikanten in de fotovoltaïsche sector CNC-draaibanken voor grafietcomponenten.
Voor high-end productie en de lucht- en ruimtevaart, waar de industriestandaard nog steeds als conventioneel wordt beschouwd, zijn gespecialiseerdere materialen vereist. Dit komt doordat deze industrieën gebruik moeten maken van materialen van een kwaliteit die bestand zijn tegen extreme omstandigheden. Hoewel er een zorgvuldigere instelling nodig is, zijn geavanceerde CNC-draaibanken meer dan geschikt voor deze uiterst lastige materialen.
Titaanlegeringen zijn uiterst sterk en lichtgewicht en bestand tegen corrosie. Dit is ideaal voor lucht- en ruimtevaartonderdelen zoals bevestigingsmiddelen voor vliegtuigen en motordelen. Het enige probleem met titaan is dat het zeer hard is en moeilijk te snijden. Voor titaanonderdelen in de lucht- en ruimtevaart moeten CNC-draaibanken specifieke hardmetalen snijgereedschappen hebben en op lagere snelheden draaien, zodat noch het gereedschap noch het titaan oververhit raakt. Zelfs met deze aanpassingen kan de CNC-draaibank nauwkeurige onderdelen produceren die voldoen aan de strenge eisen van de lucht- en ruimtevaart. Een voorbeeld hiervan is de productie van titaan bouten voor vliegtuigen. De CNC-draaibank bereikt een tolerantie van 0,005 mm, zoals vereist voor de bouten.
Naast de genoemde toepassingen worden CNC-draaibanken ook gebruikt voor het bewerken van hittebestendige legeringen zoals Inconel, Hastelloy of andere speciale legeringen, die allen uitstekende hoogtemperatuursterkte-eigenschappen hebben boven de 1000 °C. Deze legeringen worden gebruikt bij de fabricage van onderdelen voor straalmotoren of energiecentrales. De grootste moeilijkheid bij het bewerken van dergelijke legeringen is dat ze zeer hard zijn, veel warmte genereren tijdens het snijden en sneldraaiende gereedschappen snel slijten. De CNC-draaibank is uitgerust met warmtewisselaars en maakt gebruik van gereedschappen van uiterst harde materialen zoals kubisch boornitride (CBN). Sommige CNC-draaibankoperatoren leveren op maat gebouwde CNC-draaibanksystemen voor het bewerken van deze legeringen. Deze maatwerkoplossingen richten zich op alle componenten van de systemen om een vlotte bewerking van de legeringen mogelijk te maken. Dergelijke maatwerkbouw stelt fabrikanten in staat de hittebestendige legeringen te bewerken zonder afbreuk te doen aan de kwaliteit van de bewerking.
Het begrijpen van de materialen die kunnen worden bewerkt op een CNC-draaibank is al de halve strijd. Je moet ook de juiste parameters instellen en de geschikte snijgereedschappen kiezen voor het geselecteerde materiaal. Enkele concrete stappen kunnen leiden tot de gewenste resultaten.
Het gekozen snijgereedschap moet overeenkomen met het te bewerken materiaal. Voor carbide snijgereedschappen (die taai zijn en geschikt voor het bewerken van de meeste metalen, waaronder Staal en Aluminium, en andere legeringen), werken deze effectief op metalen. Voor het bewerken van niet-metalen (waaronder kunststof en hout), gebruik hoog snelheidsstaal (HSS) snijgereedschappen, die scherper zijn en minder kans geven op beschadiging van het materiaal. Voor harde legeringen (waaronder titaan), kies CBN- of diamantcoated gereedschappen, die in staat zijn te snijden en bestand zijn tegen slijtage. Het kiezen van het verkeerde gereedschap kan het werkstuk beschadigen en langzaam de CNC-draaibank vernietigen.
Tot slot moeten de snelheids- en voedinginstellingen van de CNC ook worden afgestemd op het te bewerken materiaal. De voedingssnelheid van een CNC-draaibank verwijst naar de snelheid en kracht waarmee het gereedschap tijdens het snijden op het materiaal wordt toegepast, en de snelheid verwijst ook naar het tempo waarmee het materiaal ronddraait. Lagere snijsnelheden werken alleen op zachtere metalen zoals aluminium, terwijl hogere snelheden efficiënter (soepeler oppervlak) en productiever (snellere inname) zijn; hogere snelheden werken beter op hardere metalen zoals titaan. Voor werkzaamheden aan aluminium bedraagt de snelheid van de CNC-draaibank 2000 RPM en voor titaanwerkzaamheden is dit 500 RPM.
De volgende stap is het voorbereiden van de materialen vóór gebruik. Voor metalen zoals staal en koper omvat dit het verwijderen van vuil, roest en andere onzuiverheden. Onzuiverheden kunnen CNC-draaibank gereedschappen beschadigen en leiden tot onregelmatigheden tijdens het snijden. Voor non-metalen zoals grafiet werkt de machine beter wanneer het materiaal al op maat is. Dit minimaliseert de snijtijd en verhoogt de efficiëntie. Warmtebehandeling is mogelijk vereist voor bepaalde materialen, zoals gelegeerd staal, om het snijden gemakkelijker te maken. Deze stappen helpen ervoor te zorgen dat de CNC-draaibank efficiënt werkt en kwalitatief hoogwaardige onderdelen produceert.
EN
