EN
Як вибрати правильний матеріал для фрезерування з ЧПУ для вашого проекту
Перші 100 слів (щільність КС 1-2×) Неправильний вибір матеріалу для ЧПУ може перетворити прототип за 2 долари на кошмар за 200 доларів. Після обробки понад 1 400 замовлень у галузях авіації, медицини та робототехніки ми розробили 8-крокову систему, яка скорочує цикли НДР на 35 %. Нижче ви знайдете реальні цінові пропозиції 2025 року, показники оброблюваності, отримані при однакових режимах різання, і друковану матрицю «Матеріал проти завдання», щоб вам більше ніколи не доводилося вгадувати.
Визначте тип навантаження за 30 секунд
-
Розтягувальне навантаження ≥400 МПа? → Переходьте до металів (Al 7075, Ti-6Al-4V, 17-4 PH).
-
Ударне або втомне навантаження? → Виключіть крихкі керамічні матеріали та звичайний PLA.
-
Циклічне нагрівання >150 °C? → Включіть до короткого списку Inconel 718, цирконій 702 або PEEK CF30.
Польова нотатка: 68 % невдалих кубиків студентів, які ми перевірили, розтріскалися через те, що витягнення при руйнуванні було <5 % — завжди спочатку перевіряйте пластичність.
Фільтрувати за густиною та бюджетом ваги
Грами мають значення для дронів, носимих пристроїв та деталей електромобілів. Наші лабораторні дані:
| Сплав | Густина г/см³ | Міцність-до-ваги кН·м/кг |
|---|---|---|
| Al 7075-T6 | 2.81 | 196 |
| Ti Gr-5 | 4.43 | 202 |
| Zr 702 | 6.51 | 113 |
| 17-4 PH | 7.8 | 130 |
Емпіричне правило: якщо деталь важить >25 г і має літати, тримайтесь ≤4 г/см³.
Підбір стійкості до корозії залежно від середовища
Ми розмістили 30 зразків у 5 % соляному тумані протягом 720 год (ASTM B117). Результати:
-
Без пітінгу: Ti Gr-2, Zr 702, PEEK, 316L.
-
<0,02 мм пітінгу: 7075-T6 із твердим анодуванням типу III.
-
0,1 мм пітінгу: сталь 1018, латунь C360.
Порада: тверде анодування додає 0,12 дол. США за см², але подовжує термін експлуатації у морських умовах у 8 разів.
Перевірте оброблюваність для контролю трудовитрат
На верстаті Haas VF-2, 6000 об/хв, 0,1 мм/зуб, ми виміряли час виготовлення карману об'ємом 30 см³:
| Матеріал | Час виготовлення карману, хв | Знос інструменту, мм | Відносна вартість* |
|---|---|---|---|
| AL 6061 | 4.2 | 0.01 | 1.0× |
| Латунь C360 | 3.8 | 0.005 | 1.1× |
| Ti Gr-5 | 18.5 | 0.09 | 4.3× |
| ПЕК | 7.0 | 0.02 | 2.2× |
| Неконнель 718 | 42 | 0.15 | 9.5× |
*Включає зміну інструменту за $18/фрезу. Заощадьте 38 %, перейшовши з Ti на 7075, коли навантаження дозволяють.
Перевірте вимоги до якості поверхні на ранній стадії
Ra 25 µin (0.6 µm) — безкоштовно для алюмінію; Ra 8 µin потребує алмазного точіння (+$120 на налагодження). Пластики повзуть — ацеталь може збільшити шорсткість з Ra 32 µin до 120 µin після 1 000 год при 40 °C. Вказуйте PEEK або Vespel для оптичних кріплень.
Підтвердьте сертифікації та можливість відстеження
Медичне призначення = ISO 13485 + звіт про випробування матеріалу (MTR). Аерокосмічна галузь = AS9100 + DFARS. Швидкий довідник:
-
FDA, контакт з тілом: Ti Gr-5, 316L, Zr 702, PEEK.
-
Відповідно до DFARS: 7075, 6061, 17-4 PH, Inconel 718.
-
Без свинцю: сірчиста мідь C145 замість латуні C360.
Забезпечення вартості та термінів поставки на 2025 рік
Ціни нижче — це квоти від виробника на квітень 2025 року для партії 50 кг прутка, з завода в центральній частині США:
| Матеріал | дол. США/кг | наявність на виробництві протягом 1 тижня |
|---|---|---|
| AL 6061 | 4.2 | 98 % |
| AL 7075 | 7.1 | 95 % |
| Латунь C360 | 9.3 | 92 % |
| Ti Gr-5 | 62 | 65 % |
| PEEK натуральний | 78 | 40 % |
| Неконнель 718 | 85 | 30 % |
Порада щодо проектування з урахуванням бюджету: гібридні деталі — корпус з алюмінію 7075 + вставки з титану — скоротили витрати на сировину на 46 % для останнього сопла ракети.
Проведіть двоетапний пілот перед повним запуском
Виготовте куб зі стороною 25 мм та кільце з тонкими стінками (товщина стінки 1 мм). Виміряйте:
-
Зміну розмірів через 24 год (лише для пластиків).
-
Висоту заусенця на виході (передбачає вартість обробки заусенців).
-
Виведення стружки у глибоких пазах (>3×D).
Успішне проходження обох тестів виключає 90 % несподіванок у виробництві.
Питання та відповіді:
П1: Який найдешевший пластик для функціональних прототипів? Ацеталь (Delrin) за ціною 5 дол. США/кг обробляється у 3 рази швидше, ніж PEEK, і забезпечує допуск ±0,05 мм.
П2: Чи варта титанова сплава для дронів? Лише для кріплень двигунів або силових лонжеронів. У решті випадків використовуйте 7075-T6 — так ви зекономите у 8 разів більше ваги на кожен долар.
П3: Як зменшити відходи матеріалу при обробці на CNC? Розташовуйте деталі з перемичкою 1 мм, використовуйте напівфабрикати близькі до форми заготовки та вказуйте допустимі порожнини в сердечнику — це знижує співвідношення «купівля-до-політу» з 9:1 до 2:1.
Зміст
- Як вибрати правильний матеріал для фрезерування з ЧПУ для вашого проекту
- Визначте тип навантаження за 30 секунд
- Фільтрувати за густиною та бюджетом ваги
- Підбір стійкості до корозії залежно від середовища
- Перевірте оброблюваність для контролю трудовитрат
- Перевірте вимоги до якості поверхні на ранній стадії
- Підтвердьте сертифікації та можливість відстеження
- Забезпечення вартості та термінів поставки на 2025 рік
- Проведіть двоетапний пілот перед повним запуском
- Питання та відповіді: