EN
วิธีเลือกวัสดุการกลึง CNC ที่เหมาะสมสำหรับโปรเจกต์ของคุณ
100 คำแรก (ความหนาแน่นคำหลัก 1-2×) การเลือกวัสดุ CNC ที่ผิดพลาดสามารถเปลี่ยนต้นแบบราคา 2 ดอลลาร์ ให้กลายเป็นฝันร้ายมูลค่า 200 ดอลลาร์ได้ หลังจากเราดำเนินงานกลึงมาแล้วมากกว่า 1,400 งานในภาคอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ การแพทย์ และหุ่นยนต์ เราจึงพัฒนากรอบการทำงาน 8 ขั้นตอนที่ช่วยลดรอบการวิจัยและพัฒนาลงได้ 35% ด้านล่างนี้คุณจะพบใบเสนอราคาจริงปี 2025 ตัวเลขความสามารถในการกลึงที่เราเก็บรวบรวมโดยใช้ค่า feed และ speed เท่ากัน และเมทริกซ์แบบพิมพ์ได้เรื่อง “วัสดุเทียบกับงาน” เพื่อให้คุณไม่ต้องเดาอีกต่อไป
วางแผนกรณีแรงโหลดของคุณภายใน 30 วินาที
-
แรงดึง ≥400 MPa? → ไปที่โลหะ (Al 7075, Ti-6Al-4V, 17-4 PH)
-
มีแรงกระแทกหรือความล้าหรือไม่? → ตัดวัสดุเซรามิกเปราะและ PLA มาตรฐานออก
-
อุณหภูมิความร้อนแบบวงจร >150 °C? → พิจารณา Inconel 718, Zirconium 702 หรือ PEEK CF30
ข้อสังเกตจากสนาม: 68% ของชิ้นงานลูกบาศก์นักเรียนที่เราตรวจสอบล้มเหลว เกิดจากการยืดตัวจนขาดต่ำกว่า 5% — ควรตรวจสอบความสามารถในการยืดตัวเป็นอันดับแรกเสมอ
กรองตามความหนาแน่นและงบประมาณน้ำหนัก
น้ำหนักเป็นสิ่งสำคัญสำหรับโดรน อุปกรณ์สวมใส่ และชิ้นส่วน EV ข้อมูลจากเครื่องชั่งในห้องปฏิบัติการของเรา:
| โลหะผสม | ความหนาแน่น g/cm³ | อัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนัก kN·m/kg |
|---|---|---|
| Al 7075-T6 | 2.81 | 196 |
| Ti Gr-5 | 4.43 | 202 |
| Zr 702 | 6.51 | 113 |
| 17-4 PH | 7.8 | 130 |
หลักทั่วไป: หากชิ้นส่วนมีน้ำหนักมากกว่า 25 กรัม และบินได้ ควรใช้วัสดุที่มีความหนาแน่นไม่เกิน 4 g/cm³
เลือกวัสดุให้มีความต้านทานการกัดกร่อนตามสภาพแวดล้อม
เราได้วางคูปอง 30 ชิ้นในสภาพแวดล้อมหมอกเกลือความเข้มข้น 5% เป็นเวลา 720 ชั่วโมง (ASTM B117) ผลลัพธ์:
-
ไม่มีการกัดกร่อนแบบเป็นหลุม: Ti Gr-2, Zr 702, PEEK, 316L
-
<0.02 มม. การกัดกร่อนแบบเป็นหลุม: 7075-T6 พร้อมชั้นเคลือบแข็งชนิด III
-
การกัดกร่อนแบบเป็นหลุม 0.1 มม.: เหล็ก 1018, ทองเหลือง C360
คำแนะนำ: การชุบออกไซด์แบบแข็งเพิ่มต้นทุน 0.12 ดอลลาร์สหรัฐต่อตารางเซนติเมตร แต่ยืดอายุการใช้งานในสภาวะกลางแจ้งทางทะเลได้ถึง 8 เท่า
ตรวจสอบความสามารถในการกลึงเพื่อควบคุมชั่วโมงการทำงาน
โดยใช้เครื่อง Haas VF-2 ความเร็วรอบ 6,000 รอบต่อนาที อัตราการตัด 0.1 มม./ฟัน เราจับเวลาการกัดร่องขนาด 30 ลบ.ซม.:
| วัสดุ | เวลาที่ใช้ในการกัดร่อง (นาที) | การสึกหรอของเครื่องมือ (มม.) | ต้นทุนสัมพัทธ์* |
|---|---|---|---|
| AL 6061 | 4.2 | 0.01 | 1.0× |
| ทองเหลือง C360 | 3.8 | 0.005 | 1.1× |
| Ti Gr-5 | 18.5 | 0.09 | 4.3× |
| PEEK | 7.0 | 0.02 | 2.2× |
| อินโคนел 718 | 42 | 0.15 | 9.5× |
*รวมการเปลี่ยนเครื่องมือในราคา $18/ต่อเอนด์มิลล์ ประหยัดได้ 38% โดยการเปลี่ยนจากไทเทเนียมเป็น 7075 เมื่อแรงโหลดอนุญาต
ตรวจสอบความต้องการพื้นผิวเรียบเนียนแต่เนิ่นๆ
Ra 25 µin (0.6 µm) ฟรีสำหรับอลูมิเนียม; Ra 8 µin ต้องใช้กลึงด้วยใบมีดเพชร (+$120 ค่าเตรียมเครื่อง) พลาสติกจะคลายตัว—แอซีทัลสามารถเพิ่มจาก Ra 32 µin เป็น 120 µin หลังจาก 1,000 ชั่วโมงที่อุณหภูมิ 40 °C ระบุให้ใช้ PEEK หรือ Vespel สำหรับอุปกรณ์ยึดเพื่อการใช้งานด้านออปติก
ยืนยันใบรับรองและความสามารถในการติดตามย้อนกลับ
ทางการแพทย์ = ISO 13485 + รายงานการทดสอบวัสดุ (MTR) การบินและอวกาศ = AS9100 + DFARS คู่มือสรุปสั้นๆ:
-
สัมผัสกับร่างกายตามมาตรฐาน FDA: Ti Gr-5, 316L, Zr 702, PEEK
-
เป็นไปตามข้อกำหนด DFARS: 7075, 6061, 17-4 PH, Inconel 718
-
ปลอดสารตะกั่ว: ทองแดงเทลลูเรียม C145 แทนทองเหลือง C360
ยืนยันต้นทุนและระยะเวลานำส่งสำหรับปี 2025
ราคาด้านล่างเป็นการเสนอราคาจากโรงงานในเดือนเมษายน 2025 สำหรับแท่งน้ำหนัก 50 กก. ณ โรงงานในภาคกลางของสหรัฐอเมริกา:
| วัสดุ | ดอลลาร์/กก. | มีสินค้าพร้อมจัดส่งภายใน 1 สัปดาห์ |
|---|---|---|
| AL 6061 | 4.2 | 98 % |
| อัล 7075 | 7.1 | 95 % |
| ทองเหลือง C360 | 9.3 | 92 % |
| Ti Gr-5 | 62 | 65 % |
| PEEK natural | 78 | 40 % |
| อินโคนел 718 | 85 | 30% |
เคล็ดลับการออกแบบให้ประหยัดงบประมาณ: ชิ้นส่วนแบบผสม — ตัวเรือนอะลูมิเนียม 7075 + ปลอกไทเทเนียม — ลดค่าใช้จ่ายวัตถุดิบลง 46% ในการผลึกานหัวฉีดจรวดครั้งล่าสุด
ดำเนินการผลิตตัวอย่างสองขั้นตอนก่อนการผลิตเต็มรูปแบบ
กลึงชิ้นงานเป็นก้อนลูกบาศก์ขนาด 25 มม. และแหวนผนังบาง (ผนังหนา 1 มม.) จากนั้นวัด:
-
การคลาดเคลื่อนมิติหลัง 24 ชั่วโมง (เฉพาะพลาสติก)
-
ความสูงของริ้วคมที่ด้านออก (ทำนายต้นทุนการลบคม)
-
การขจัดเศษชิ้นงานในร่องลึก (>3×D)
การผ่านทั้งสองเกณฑ์จะช่วยลดปัญหาไม่คาดคิดในกระบวนการผลิตได้ถึง 90%
คำถามที่พบบ่อย:
คำถามที่ 1: พลาสติกชนิดใดถูกที่สุดสำหรับต้นแบบเชิงหน้าที่? แอซีทัล (เดลริน) ราคา $5/กก. มีอัตราการกลึงเร็วกว่าพีอีอีเค 3 เท่า และสามารถควบคุมความคลาดเคลื่อน ±0.05 มม.
คำถามที่ 2: การใช้ไทเทเนียมกับโดรนมีคุ้มค่าหรือไม่? ควรใช้เฉพาะกับขาเครื่องยนต์หรือโครงสร้างที่รับแรงสูงเท่านั้น ส่วนตำแหน่งอื่นให้เปลี่ยนไปใช้ 7075-T6 จะช่วยประหยัดน้ำหนักได้ 8 เท่าต่อหนึ่งดอลลาร์
คำถามที่ 3: ฉันจะลดของเสียจากวัสดุในการกลึงซีเอ็นซีได้อย่างไร? จัดเรียงชิ้นส่วนให้มีระยะเว็บ 1 มม. ใช้วิธีหล่อใกล้รูปร่างสุดท้าย (near-net forging) และระบุช่องว่างแกนกลางที่ยอมรับได้ ซึ่งจะช่วยลดอัตราส่วนการซื้อวัตถุดิบต่อการบิน (buy-to-fly ratio) จาก 9:1 ลงเหลือ 2:1
สารบัญ
- วิธีเลือกวัสดุการกลึง CNC ที่เหมาะสมสำหรับโปรเจกต์ของคุณ
- วางแผนกรณีแรงโหลดของคุณภายใน 30 วินาที
- กรองตามความหนาแน่นและงบประมาณน้ำหนัก
- เลือกวัสดุให้มีความต้านทานการกัดกร่อนตามสภาพแวดล้อม
- ตรวจสอบความสามารถในการกลึงเพื่อควบคุมชั่วโมงการทำงาน
- ตรวจสอบความต้องการพื้นผิวเรียบเนียนแต่เนิ่นๆ
- ยืนยันใบรับรองและความสามารถในการติดตามย้อนกลับ
- ยืนยันต้นทุนและระยะเวลานำส่งสำหรับปี 2025
- ดำเนินการผลิตตัวอย่างสองขั้นตอนก่อนการผลิตเต็มรูปแบบ
- คำถามที่พบบ่อย: