铝CNC加工的好处
可加工性
耐腐蚀
强度重量比
电导率
阳极氧化电位
可回收性
可加工性
由于铝更易于加工,因此铝是工程师加工零件的首选。无论如何,这里要考虑的一点是,机械师并不是唯一从中受益的人。供应这些零件的企业和使用它们的最终用户都可以从铝制零件中获得显着收益。
铝易于切屑和成型,在使用CNC加工工具进行切割时带来速度和精度。由于更少的劳动力(来自机械师)和操作时间(来自机器)的要求,加工工作的更短时间框架也导致整个过程的成本更低。另一个好处是在切削工具穿过金属件时变形很小。由于材料的公差更小(约±0.025毫米),它可以提高过程的准确性和一致性。
耐腐蚀
铝有各种等级,耐腐蚀性能不同,这是指承受氧化和化学损伤的能力。铝CNC加工最常用的牌号是耐腐蚀。例如,6061就是这样一种等级,具有令人难以置信的耐腐蚀性。强度谱底部的其他合金也是如此。相比之下,由于合金铜的存在,坚固的铝合金的耐腐蚀性较差。
强度重量比
铝因其许多物理特性(如高强度和轻质)而成为关键机械和外观部件的理想选择。尤其是这两点,使其成为航空航天和汽车行业关键部件制造的良好材料。这些行业使用铝加工的两个例子是飞机配件和汽车轴。
尽管如此,重要的是要注意,不能将每种等级的铝用于相同的目的。这是因为每个等级都有其强度重量比,这会在应用中产生差异。通用等级包括6061,而7075属于强度较高的等级,适用于压力应用,例如航空航天和船舶零件。
电导率
铝是一种良好的电导体,在室温下纯铝的电流约为每米3770万西门子(与铜相差不远)。它用铝制造CNC加工零件,可用于电气元件等。此外,合金的电导率可能略低。尽管如此,铝材料的导电性还是比不锈钢等常用材料高得多。
阳极氧化电位
阳极氧化是使用表面处理程序来增厚金属部件的保护性氧化外层的过程。它指的是可以用某些金属做的事情,比如铝。由于铝金属具有更高的强度重量比和美学考虑,这一特性增加了铝金属在当今消费电子行业中的普及。因此,铝可以接受油漆和色调,并且可以进行阳极氧化。
阳极氧化过程发生在铝数控加工之后。它结合了一般的电解工艺。在电解酸浴的作用下,电流通过加工零件。因此,它提供了一块更耐腐蚀和物理冲击元素的铝。
回到可定制性,阳极氧化使外层高度多孔,这使得为机加工铝部件添加颜色更容易。染料通过进入外层的多孔部分而嵌入到铝部件的坚韧外层中。最终,这也使它们不太可能碎裂或剥落。
可回收性
CNC加工会产生大量浪费,如碎屑或切掉多余的钻头。因此,使用可回收材料(例如铝)是有益的。毫无疑问,铝具有很高的可回收性,非常适合希望减少材料资源浪费并尽量减少支出和环境影响的企业。
铝数控加工:替代品
虽然铝作为CNC加工材料具有其核心优势和优势,但它肯定不是每家公司的最佳选择。与任何其他材料一样,铝也有其局限性和缺点。例如,企业可能会考虑其他选择,以避免因氧化物涂层而损坏工具。除此之外,他们可能还希望找到一种更便宜的替代品,如钢铁或生产能源成本低于铝的替代品。
下面讨论了一些可用于机加工的铝替代品,以及它们与铝本身相比的显着差异和相似之处。
金属
钢和不锈钢
钢和不锈钢比铝好有两个重要原因:强度和它们可以抵抗多少温度。铝在这两个特性方面都落后了。然而,钢比轻质金属铝重得多,而且加工性也相对较差。同时,钢的硬度也比铝高。
无论如何,对于基于强度的应用,例如涉及高应力和强焊缝的应用,钢和不锈钢广泛用于CNC加工。钢也能抵抗非常高的温度,不锈钢在热处理后可以变得耐腐蚀。因此,在温度是关键因素的情况下,钢在可加工性方面比铝更胜一筹。
钛
钛在强度重量比方面优于铝,但与铝相比,使用成本要高得多。尽管铝同样具有良好的强度重量比,但钛的强度是相同重量的两倍。除此之外,这两种材料在耐腐蚀性方面都非常有效。
考虑到所有这些因素,当重量轻是主要因素时,钛是最佳替代品。同时,应该保持灵活的制造预算。航空航天和医疗保健行业分别将其用于飞机部件和医疗设备。
镁
镁是更好的加工选择,因为它具有更高的可加工性并且比铝轻得多。虽然镁不被认为是常见的加工材料,但它是最易加工的材料之一。通过在机械加工中使用镁,工艺相对而言更快、更高效。
然而,镁在加工安全性和耐腐蚀性方面也有其缺点。此外,它是一种高度易燃和易挥发的碱金属。因此,加工过程中产生的切屑可能会引发火灾,水无法将其放下,反而会加剧。因此,清理碎屑时需要小心。
黄铜
虽然比铝贵,但黄铜因其金色外观和高可加工性而成为特定美学应用的更好选择。就其应用而言,阀门、喷嘴、结构部件和大批量订单都受益于黄铜。
铜
由于它具有最高的电导率,因此铜在这方面取代了所有其他金属。它也与铝具有不同的特性。凭借其具有的导电性,它有利于在电气应用中使用。请记住,纯铜很难加工。但铜合金可能提供与流行的铝等级相对相似的可加工性。
工程热塑性塑料
金属以外的材料也参与其中数控加工项目.它可能包括几种工程热塑性塑料,这些热塑性塑料通常与铝相当,如果不优于铝,则视应用而定。那么,让我们看看一些替代铝的工程热塑性塑料。
POM(聚甲醛)
就可加工性而言,POM(Delrin)可与铝和具有类似特性的金属相媲美。此外,与任何其他塑料相比,POM具有非常高的强度,尽管它具有低熔点。该材料还可以作为电绝缘体,适用于电气外壳部件,并且摩擦力低。然而,与铝相比,它缺乏耐热性和强度。
聚四氟乙烯(铁氟龙)
PTFE(Teflon)是另一种高度可加工的热塑性塑料,它是一种极好的电绝缘体,摩擦力非常低。但PTFE在耐高温(高达260°C)方面占据上风,这使其成为高温应用的理想选择。PTFE还具有高度的耐化学性,使其成为食品工业零件的理想选择。虽然从图片的缺点来看,与铝相比,PTFE确实缺乏强度。
PEEK
虽然PEEK难以加工,但它是一种具有高强度和热稳定性的热塑性塑料,可耐受高达260°C的温度。它以加工阀门、轴承、泵、喷嘴等零件或医学中的某些零件而闻名。
但请注意,PEEK比此列表中的大多数材料贵得多。因此,它仅被加工用于特定应用目的,其中铝或其他替代品无法使用。
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其他可加工塑料,通常与铝不同,包括ABS、PC、ABS+PC、PS、PP、PMMA(丙烯酸)、PCGF30、PAGF30、HDPE、DHPE和PPS。