I moderne produksjon viser en CNC-svarter sin verdi ved å kunne arbeide med et bredt spekter av materialer. Uansett om du jobber med bilkomponenter, motorer for ny energi eller komplekse deler i ulike industrier, vil kunnskap om hvilke materialer en CNC-svarter kan bearbeide hjelpe deg med produksjonsplanlegging og unngå kostbare feil. Utvalget av materialer som kan bearbeides er bredere enn de fleste tror, og strekker seg fra vanlige metaller og spesiallegeringer til ikke-metalliske materialer. For bedre å forstå hvilke materialer som egner seg for CNC-svartere, skal vi se nærmere på de mest brukte materialene og hvordan man arbeider med dem for optimale resultater.
De mest brukte materialene for CNC-svarterier er metaller på grunn av styrke og allsidighet. De vanligste metallene som bearbeides er stål, aluminium og kobber, og hvert enkelt er egnet for spesifikke oppgaver på grunn av de unike egenskapene til hvert materiale.
Stål er kjent for sin holdbarhet. Blant de ulike typene stål, som karbonstål og legeringsstål, er karbonstål det mest brukte. Det er sterkt og billige, noe som gjør det ideelt for vanlige komponenter som gir, aksler og til og med bremsetrommer på lastebiler. CNC-svarterier fungerer utmerket på karbonstål og oppnår hulrom i formene som skal lages, med mål nøyaktige ned mot toleransen på 0,01 mm. Andre former for legeringsstål, som inneholder elementer som krom eller nikkel, er sterkere. De er beregnet for komponenter som hydraulikk som utsettes for ekstremt høyt trykk og slitasje. CNC-svarterier skjærer ikke legeringsstål tilfeldig, men velger hvilken type skjæring som er passende for den aktuelle ståltypen for å sikre at materialet ikke skades.
CNC-svarterier fungerer også utmerket med aluminium, spesielt for applikasjoner innen ny energisektor. Aluminiums lette egenskaper gjør det perfekt for motorhoder og andre komponenter til kjøretøy med ny energi. Siden det er viktig for energieffektivitet, bidrar det til å øke rekkevidden til kjøretøy. Aluminium er dessuten ofte mykere enn de fleste ikke-jernholdige legeringer, noe som tillater høyere spindelhastigheter og dermed kortere syklustider. For eksempel kan en CNC-svarteri som brukes til å lage hoder av aluminiumsmotorer forme ytre kabinett og bor holene samtidig, noe som eliminerer behovet for sekundære operasjoner. Det er av disse grunnene produsenter holder seg til CNC-svarterier for aluminiumskomponenter.
Akkurat som med CNC-bearbeiding, fungerer CNC-svarter godt med kobber og kobberlegeringer (messing og bronse). Dette er spesielt nyttig for elektriske og termiske tilkoblinger, og varmevekslere laget av kobber. Dekorative deler og visse typer ventiler kan lages av messing, som er en legering av kobber og sink. Den gode overflatekvaliteten er en ekstra bonus. Det faktum at disse komponentene er formbare, er en ekstra fordel, siden de tåler kuttprosessen uten å sprekke. Dessuten er nøyaktigheten til CNC-svartmaskinen av stor betydning, ettersom kobberkomponenter må ha stramme toleranser i forhold til andre deler i det elektriske systemet.
I tillegg til metall, kan CNC-svartmaskiner bearbeide ulike ikke-metalliske materialer. Dette er verdifullt for industrier som fokuserer på ikke-metalliske komponenter som er lettere og mer korrosjonsbestandige. De viktigste ikke-metalliske materialene er plast, tre og grafitt.
Blant mange nyttige ikke-metalliske materialer er plast det mest brukte fordi det er lett, billig og tilgjengelig i ulike typer. Noen av de plasttypene som kan bearbeides med CNC-svarterier er ABS, PP og nylon. ABS brukes til komponenter som plasttannhjul og små enhusninger på grunn av sin slagstyrke og slitestyrke. PP brukes til fleksible rør og beholdere med god motstand mot kjemikalier. CNC-svarterier må være mer forsiktige med hastigheten når de arbeider med plast. Dette skyldes at varmen som genereres ved rask skjæring kan smelte eller forvride plasten. Men med riktige innstillinger kan CNC-svarterier produsere nøyaktige og glatte plastdeler som oppfyller de ønskede konstruksjonsspesifikasjonene. For eksempel brukes CNC-svarterier til å lage plastfittings til utstyr for ny energi for å sikre en tett tetning.
Du kan tenke deg at tre ville være et uvanlig materiale for en CNC-snekkerbank, men det er ideelt for å lage spesialtilpassede eller dekorative deler. Eik og løn er blant de beste treslagene for hardt tre fordi de er stabile og jevne. CNC-banker kan produsere tredeler som tilpassede verktøyhåndtak, rekkverk eller til og med tresømler til bord. CNC-banker er svært nøyaktige, slik at alle delene blir like, noe som er avgjørende ved masseproduksjon. I stedet for manuell tresnekking kan en CNC-bank produsere identiske tredeler raskere fordi den ikke tretter ut.
Grafitt bearbeides godt på CNC-svarter, spesielt i fotovoltaisk (solenergi) industri. Fotovoltaisk kvalitetsgrafitt brukes til å lage føringrør, hvor innvendige vegger må være glatte for å kontrollere silisiumsmelten og opprettholde det termiske feltet. Disse rørene har en diameter på 300–500 mm og en lengde på 400–600 mm – dimensjoner som CNC-svarter lett kan håndtere. De er designet for å gjøre sakte og jevne skjæringer for å hindre den sprø grafitten i å knuse seg, noe som resulterer i et rør med nøyaktig glathet som kreves for solutstyr. Derfor bruker de fleste produsenter i den fotovoltaiske sektoren CNC-svarter for grafittkomponenter.
For high-end produksjon og luftfart der bransjestandarden fremdeles betraktes som konvensjonell, er materialene mer spesialiserte. Dette skyldes at disse bransjene må bruke materialer av høy kvalitet som tåler ekstreme forhold. Selv om mer nøyaktig oppsett er nødvendig, er avanserte CNC-svarter mer enn i stand til å håndtere disse ekstremt harde materialene.
Titanlegeringer er ekstremt sterke og lette og resistente mot korrosjon. Dette er ideelt for luftfartsdeler som flybefestninger og motordeler. Det eneste problemet med titan er at det er veldig hardt, og å skjære det kan være en utfordring. For titan-deler til luftfart må CNC-sneresker ha spesielle karbid-skjæretøyer og kjøre i lavere hastigheter slik at verken verktøyet eller titansen overopphetes. Selv med disse justeringene kan CNC-sneresken produsere nøyaktige deler som oppfyller luftfartens strenge krav. Et eksempel på dette er produksjon av titanbolt for fly. CNC-sneresken oppnår en toleranse på 0,005 mm, som kreves for boltene.
I tillegg til de nevnte, brukes CNC-svarter for tilpasset bearbeiding av høytemperaturlegeringer som Inconel, Hastelloy eller andre spesiallegeringer, som alle har fremragende høytemperaturstyrke over 1000 °C. Disse legeringene brukes i produksjon av komponenter til jetmotorer eller kraftverk. Hovedutfordringen ved bearbeiding av slike legeringer ligger i at de er svært harde, genererer mye varme under skjæring og raskt slitas skjæretøyer. CNC-svarteren er utstyrt med varmevekslere og bruker verktøy laget av ekstremt harde materialer som kubisk bor-nitrid (CBN). Noen operatører av CNC-svarter tilbyr skreddersydde CNC-svartesystemer for bearbeiding av disse legeringene. En slik skreddersøm er rettet mot alle systemkomponenter for å sikre jevn bearbeiding av legeringene. Denne typen skreddersøm gjør det mulig for produsenter å bearbeide høytemperaturlegeringene uten å kompromittere kvaliteten på bearbeidingen.
Å forstå hvilke materialer som kan bearbeides på en CNC-svarteregn er halve kampen. Du må også sette riktige parametere og skaffe passende skjæretøyer for det valgte materialet. Noen konkrete tiltak kan gi ønsket resultat.
Det valgte skjæretøyet må passe til materialet som skal bearbeides. For karbid-skjæretøyer (som er robuste og egnet for bearbeiding av de fleste metaller, inkludert stål og aluminium, samt andre legeringer), fungerer godt på metaller. For bearbeiding av ikke-metaller (som inkluderer plast og tre), bruk hurtigstål (HSS)-skjæretøyer, som er skarpere og mindre sannsynlig til å skade materialet som bearbeides. For harde legeringer (som inkluderer titan), velg CBN- eller diamantbelagte verktøy, som kan skjære og er resistente mot slitasje. Å velge feil verktøy vil skade arbeidsstykket og gradvis ødelegge CNC-svarteregnen.
Til slutt må hastighets- og tilbakemeldingsinnstillingene på CNC-en også justeres for materialet som skal bearbeides. Tilbakeslagshastighet på en CNC-svaring refererer til hastigheten og kraften verktøyet utøver på materialet under skjæring, og hastighet refererer også til hvor fort materialet roterer. Lavere skjære hastigheter fungerer bare på mykere metaller som aluminium, der høyere hastigheter er mer effektive (glatt overflate) og produktive (raskere innskjæring), mens høyere hastigheter brukes på hardere metaller som titan. For arbeid med aluminium er svaringshastigheten 2000 omdreininger per minutt (RPM), og for arbeid med titan er den 500 omdreininger per minutt (RPM).
Neste steg er å forberede materialene før bruk. For metaller som stål og kobber inkluderer dette rengjøring av søl, rust og andre urenheter. Urenheter kan skade CNC-svartereverktøy og føre til uregelmessig bearbeiding. For ikke-metaller som grafitt fungerer maskinen bedre når materialet allerede er tilpasset størrelse. Dette minimerer bearbeidingstiden og øker effektiviteten. Varmebehandling kan være nødvendig for visse materialer, som legeringsstål, for å gjøre bearbeidingen lettere. Disse stegene hjelper til med å sikre at CNC-svarteren opererer effektivt og produserer kvalitetskomponenter.
EN
