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Seleccionar el Material adecuado para su prototipo de CNC

Seleccionar el Material adecuado para su prototipo de CNC

2019-09-30

El mecanizado CNC es el control automático de las herramientas de mecanizado (taladros, tornos, etc.) mediante un ordenador programable. Hoy. Mecanizado CNC   Está muy extendida y casi domina el sector de la fabricación.

Cuando tu empresa haya creado un nuevo diseño de producto, es posible que hayas deseado algunos prototipos de funcionalidad & Prueba de mercado del diseño y para acelerar su nuevo ciclo de desarrollo de productos. Entonces, probablemente haya oído hablar del mecanizado CNC.  

Es un proceso de fabricación de prototipos altamente preciso y repetible, y la producción de pequeño volumen funciona en muchas industrias. Es rápido y también bastante rentable en comparación con otras técnicas de prototipado. Además, puede procesar una amplia gama de materiales, incluyendo plástico, metal, cerámica, madera o compuesto. Muchos de estos materiales se pueden tratar con una variedad de opciones de Acabado Superficial en el post-procesamiento.  

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Materiales para Prototipos

¿Necesita metal con propiedades mecánicas excepcionales, como una aleación de titanio? ¿El material debe tener propiedades resistentes a la corrosión? ¿Es la velocidad su prioridad, lo que le lleva a elegir materiales fáciles de mecanizar como el plástico y el aluminio?  

El tipo de material más común para el mecanizado CNC es el material metálico. Ahora tenemos una comprensión general de los materiales metálicos más comunes y sus propiedades.

1 latón

El latón tiene buena maquinabilidad. Se reconoce como uno de los materiales más fáciles y económicos para el mecanizado CNC. Debido a su excelente conductividad eléctrica, es ampliamente utilizado para su aplicación en herramientas eléctricas y equipos médicos de consumo. Además, con un bajo índice de fricción y alta resistencia a la corrosión, es ampliamente utilizado en el campo de la ingeniería y la construcción, instalación de tuberías para productos como, rodamientos, etc. incluso es adecuado para instrumentos musicales.

2 de aluminio

Tal vez el aluminio sea el material más utilizado para la creación de prototipos CNC. Es un metal versátil y tiene una excelente relación resistencia-peso, formabilidad y protección natural contra la corrosión. Se puede anodizar. Y es fácil de mecanizar y de bajo costo. En comparación con otros materiales metálicos, es la opción más económica y rápida. Si necesita prototipos de engranajes de aluminio, ejes estriados, engranajes helicoidales, carcasas electrónicas y otras piezas similares, el aluminio puede ser el mejor. Se utiliza generalmente para la construcción, Marina, aeroespacial y industria automotriz.

3 DE ACERO INOXIDABLE

El acero inoxidable tiene alta resistencia, alta ductilidad, excelente resistencia al desgaste y a la corrosión y se puede soldar fácilmente. Muchas aleación de acero inoxidable se pueden tratar con calor. Se utiliza generalmente para hacer prototipos de piezas que requieren mayor formabilidad, alta tensión y soldadura más fuerte. Es muy adecuado para Mecanizado CNC de piezas   De automóviles, aviones, dispositivos médicos y electrónica.

4 de acero de aleación

El acero aleado puede ser tratado térmicamente y también puede estar sujeto tanto al endurecimiento directo como al endurecimiento de la caja. Si necesita el prototipo mecanizado CNC con un excelente rendimiento bajo alta tensión, es un material ideal.

5 de titanio

Lo que hace del titanio un material único es su alto punto de fusión. Tiene alta ductilidad y buena resistencia a la corrosión. También es excelente para proteger contra la sal y el agua. Es ligero, pero fuerte y resistente, utilizado principalmente para fabricar componentes de Aviones e implantes médicos.

Además de los prototipos metálicos, los prototipos de plástico también se pueden producir a través del mecanizado CNC. Aquí están algunos de los materiales plásticos más utilizados en prototipos CNC.

1 ABS

El ABS es un material plástico con buenas propiedades mecánicas. Tiene una excelente resistencia al impacto, alta resistencia al calor y buena maquinabilidad. Se utiliza con más frecuencia para hacer los prototipos de preproducción de productos de consumo.

2 de Nylon

El nailon se conoce como poliamida (PA). Tiene excelentes propiedades mecánicas, buena resistencia al impacto y es altamente resistente a productos químicos y a la abrasión, agua y humedad, frecuentemente utilizado para aplicaciones de ingeniería, productos como rodamientos, aisladores, etc.

3. POM (delrín)

POM tiene la mayor mecanización de todos los materiales plásticos de mecanizado CNC. Si su prototipo mecanizado CNC requiere alta precisión, alta dureza, baja fricción, baja absorción de agua, excelente resistencia al calor, POM podría ser una opción decente. Es adecuado para el prototipado CNC de piezas mecánicas.

4. PTFE (teflón)

El PTFE (teflón) puede soportar temperaturas superiores a temperatures. Pocos plásticos pueden hacer eso. Tiene un rendimiento excepcional de calor & Resistencia química. Para el CNC prototipo   De componentes eléctricos, puede ser la opción premium.

Las propiedades del metal y los materiales plásticos son muy diferentes. Los metales se utilizan principalmente para prototipos que requieren alta resistencia, dureza y resistencia térmica. Y los plásticos son más ligeros. A menudo se utiliza para aplicaciones que requieren resistencia química y aislamiento eléctrico.

Los factores a considerar

Pero, ¿qué material es el más adecuado para su prototipo CNC y cómo seleccionarlo? Independientemente de su industria, elegir los materiales adecuados para el mecanizado CNC es de gran importancia para finalizar el diseño de su producto y promocionar su nuevo desarrollo de producto. Como hay muchas opciones de materiales para la creación de prototipos CNC, es muy probable que encuentres la más adecuada para tus necesidades de prototipos. Bueno, aquí hay algunos consejos sobre la selección de materiales.

1. ¿dónde se aplican sus prototipos?

Además de las propiedades excepcionales y únicas de los propios materiales, la condición en la que su Mecanizado CNC prototipos   Su uso también tiene un gran impacto en la mejor selección de materiales.

Los usos en interiores o exteriores de su prototipo CNC darán lugar a diferencias en la mejor opción de materiales. Por ejemplo, cuando se usa al aire libre, debes tener en cuenta la influencia de la humedad. Entonces el material que elijas debe ser capaz de resistir los impactos de la oxidación, como la oxidación. Materiales como aluminio, acero inoxidable o espuma rígida tienen buena resistencia a la humedad y al óxido. Y el acero al carbono es una opción apropiada en este caso. Además, la temperatura extrema en el ambiente exterior, alta y baja, también eliminará algunos materiales como la mejor opción.

2. ¿Cómo es la carga de tensión?

¿Requiere la aplicación una carga de alto estrés? Si es así, cuando considere qué material para sus prototipos mecanizados CNC, debe tener en cuenta este factor. El material que elijas debe tener las propiedades de una excelente capacidad de soporte y no deformación.

3. ¿Cuál es la temperatura de funcionamiento?

La temperatura baja, alta y extendida eliminará las opciones de ciertos materiales. Debes localizar un material estable bajo la temperatura de funcionamiento de tu producto, es decir, es capaz de soportar las oscilaciones en la temperatura de funcionamiento. No se deben tener en cuenta los materiales que muestran signos de deformación, expansión o desintegración bajo la temperatura de trabajo requerida de su producto, incluso puede ser un costo menor, ya que puede conducir a resultados de verificación de diseño incorrectos o inexactos.  

A altas temperaturas, algunos materiales no se mantienen bien y se degradan o distorsionan. Por ejemplo, si la temperatura de trabajo de su producto es extremadamente alta, uno de los plásticos populares no puede ser una opción para su prototipo de CNC  -Es decir, PVC. El entorno de trabajo de este material es de aproximadamente 80 ℃. Para temperaturas inferiores a 250temperature, se pueden seleccionar latón, PEEK y teflón; para temperaturas inferiores a 400℃, se puede elegir aluminio; para temperaturas muy altas superiores a 500℃, se puede elegir acero inoxidable, de aleación de acero

Asegúrese de que la temperatura de funcionamiento de su producto esté bien pensada al seleccionar un material para su prototipo CNC.

4. ¿Cuál es la importancia del peso en el diseño de su producto?

El peso de los materiales también debe ser considerado cuidadosamente. Más grande y más pesado siempre significa mejor. Los materiales pesados pueden soportar fuertes impactos y cargas. Para productos que requieren una gran capacidad de carga, como maquinaria industrial, los materiales pesados, como el acero y el hierro fundido, deberían ser la mejor opción. Pero no es una opción aceptable para los productos sensibles al peso.

Para productos delicados, como electrónica de consumo, herramientas eléctricas, el material ligero es ideal. Es más ligero en peso, pero sigue siendo duradero y lo suficientemente fuerte como para soportar una cantidad importante de impacto y carga. Pero puede ser más caro. Si el costo es un factor importante para su proyecto de prototipado CNC, Tenlo en cuenta. En general, para metal, las aleación de aluminio estándar como 6061 son excelentes opciones de baja densidad para mantener el peso; para plástico, delrine y ABS pueden mantener el peso bajo mientras mantienen una alta resistencia.

5. ¿Cuál es la fuerza requerida?

Cuando se trata de resistencia, no se limita a la capacidad de soporte o a la carga que puede soportar un producto. Hay muchas maneras de medir la resistencia del material, incluyendo la fuerza textil, la dureza, la resistencia y la resistencia al desgaste.

Lo anterior no se trata solo de indicarte qué propiedades de los materiales debes dar prioridad y qué factores debes tener en cuenta para tu prototipo de CNC, pero también le ayuda a especificar qué elementos son esenciales para su diseño que garantiza la funcionalidad adecuada y duradera de su producto.

6. ¿Son los materiales metálicos la única opción?

Los materiales plásticos, como el ABS, se han vuelto cada vez más populares en el mecanizado CNC, ya que son más ligeros pero resistentes y duraderos. Y es fácil de mecanizar y moldear en varias formas. En comparación con los materiales metálicos, los materiales plásticos retienen más detalles pequeños. Recuerda que el metal no es la única opción. Considere también los materiales plásticos. Hay una amplia variedad de diversos plásticos disponibles. A veces, pueden servir a su propósito de prototipado CNC mejor y más rentable que los materiales metálicos.

En conclusión,  

Hay muchos factores que se deben tener en cuenta al elegir un material para prototipado, incluyendo maquinabilidad, formabilidad, precio, resistencia a la corrosión, resistencia, resistencia al calor y peso. Aquí hay algunas reglas de uso general:

1. El aluminio es el material más utilizado para la creación de prototipos CNC, con el costo más bajo.

2. El POM (delrina) es el material plástico más rentable, ya que tiene la ventaja de una excelente maquinabilidad.

3. Si su prototipo requiere alta resistencia, dureza o excelente resistencia térmica, entonces puede elegir una aleación de metal.

4. Si está buscando prototipos antes del moldeado por inyección o necesita un prototipo ligero pero de alta resistencia y más rentable, elija los plásticos como material de mecanizado CNC.

¿Tiene un diseño excelente y necesita una maqueta para verificar y probar? Al elegir la tecnología de mecanizado CNC, no le faltarán los resultados, especialmente si se elige el material correcto.

Tanto si está diseñando piezas de electrónica de consumo, componentes automotrices, herrajes, aisladores u otros, siempre puede encontrar un material que se puede mecanizar CNC para lograr su diseño. Tener una amplia gama de materiales para elegir es un lujo, pero también puede ser confuso si falta de experiencia y experiencia relativa. Siguiendo las instrucciones anteriores para asegurarte de que eliges el material más preciso y eficiente. Por supuesto, no tienes que elegir solo. Puede consultar a un fabricante profesional en la creación de prototipos que pueda guiarlo a través del proceso de selección.


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