CÁCH CHỌN VẬT LIỆU GIA CÔNG CƠ KHÍ CNC PHÙ HỢP

Khi bạn đang thiết kế một bộ phận được gia công bằng máy CNC, việc chọn vật liệu phù hợp là điều cần thiết. Dưới đây là các bước cơ bản mà chúng tôi khuyên bạn nên làm theo để chọn vật liệu phù hợp cho các bộ phận tùy chỉnh của bạn. 

♦ Xác định các yêu cầu về vật liệu: Chúng có thể bao gồm các yêu cầu về cơ học, nhiệt hoặc vật liệu khác, cũng như chi phí và bề mặt hoàn thiện. Xem xét cách bạn sẽ sử dụng các bộ phận của mình và chúng sẽ ở trong môi trường nào. 

♦ Xác định các tài liệu ứng cử viên: Xác định một vài tài liệu ứng cử viên đáp ứng tất cả (hoặc hầu hết) các yêu cầu thiết kế của bạn.

♦ Chọn vật liệu phù hợp nhất: Ở đây thường cần có sự thỏa hiệp giữa hai hoặc nhiều yêu cầu thiết kế (ví dụ: hiệu suất cơ học và chi phí).

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ tập trung vào bước hai. Bằng cách sử dụng thông tin được trình bày bên dưới, bạn có thể xác định các vật liệu phù hợp nhất cho ứng dụng của mình, trong khi vẫn đảm bảo ngân sách cho dự án của bạn.

HƯỚNG DẪN VỀ VIỆC CHỌN VẬT LIỆU TRONG GIA CÔNG CNC 

Trong các bảng bên dưới, Atronics tóm tắt các đặc điểm liên quan của các vật liệu CNC phổ biến nhất, được thu thập bằng cách kiểm tra các biểu dữ liệu do nhà sản xuất vật liệu cung cấp. Chúng tôi chia kim loại và nhựa thành hai loại riêng biệt: 

- Kim loại chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi độ bền, độ cứng và khả năng chịu nhiệt cao. 

- Nhựa là vật liệu nhẹ với nhiều tính chất vật lý, thường được sử dụng cho khả năng kháng hóa chất và cách điện.

Khi so sánh các vật liệu CNC, chúng tôi tập trung vào độ bền cơ học (được biểu thị bằng độ bền kéo), khả năng gia công (dễ gia công ảnh hưởng đến giá CNC), chi phí, độ cứng (chủ yếu đối với kim loại) và khả năng chịu nhiệt độ (chủ yếu đối với nhựa). 

Đồ họa thông tin có thể sử dụng tham khảo xác định nhanh các vật liệu CNC phù hợp với nhu cầu kỹ thuật cụ thể

CÁC VẬT LIỆU CNC ĐƯỢC SỬ DỤNG PHỔ BIẾN

1. NHÔM - KIM LOẠI ĐƯỢC SỬ DỤNG PHỔ BIẾN

Nhôm hợp kim có tỷ lệ cường độ trên trọng lượng tuyệt vời, tính dẫn nhiệt và điện cao và khả năng bảo vệ tự nhiên chống lại sự ăn mòn. Chúng dễ gia công và tiết kiệm chi phí với số lượng lớn, thường khiến chúng trở thành lựa chọn kinh tế nhất để sản xuất nguyên mẫu và các loại bộ phận khác. 

Mặc dù các hợp kim nhôm thường có độ bền và độ cứng thấp hơn so với thép, nhưng chúng có thể được anod hóa, tạo ra một lớp bảo vệ cứng trên bề mặt của chúng.

Có các loại nhôm hợp kim sau:

- Nhôm 6061 là hợp kim nhôm thông dụng, phổ biến nhất, có tỷ lệ cường độ trên trọng lượng tốt và khả năng gia công tuyệt vời.

- Nhôm 6082 có thành phần và tính chất vật liệu tương tự như 6061. Nó được sử dụng phổ biến hơn ở Châu Âu (vì nó tuân thủ Tiêu chuẩn Anh).

- Nhôm 7075 là hợp kim được sử dụng phổ biến nhất trong các ứng dụng hàng không vũ trụ trong đó việc giảm trọng lượng là rất quan trọng. Nó có các đặc tính mỏi tuyệt vời và có thể được xử lý nhiệt để có độ bền và độ cứng cao, làm cho nó có thể so sánh với thép.

- Nhôm 5083 có độ bền cao hơn hầu hết các hợp kim nhôm khác và khả năng chống nước biển vượt trội. Điều này làm cho nó tối ưu cho các ứng dụng xây dựng và hàng hải. Nó cũng là một lựa chọn tuyệt vời cho hàn.

2. THÉP KHÔNG GỈ?

có độ bền cao, độ dẻo cao, khả năng chống mài mòn và ăn mòn tuyệt vời, đồng thời có thể dễ dàng hàn, gia công và đánh bóng. Tùy thuộc vào thành phần của chúng, chúng có thể (về cơ bản) không có từ tính hoặc có từ tính.

Có các loại thép không gỉ sau: 

- Inox 304 là hợp kim thép không gỉ phổ biến nhất. Nó có tính chất cơ học tuyệt vời và khả năng gia công tốt. Nó chống lại hầu hết các điều kiện môi trường và phương tiện ăn mòn.

- Thép không gỉ 316 là một hợp kim thép không gỉ phổ biến khác có tính chất cơ học tương tự như 304. Tuy nhiên, nó có khả năng chống ăn mòn và hóa chất cao hơn, đặc biệt là với các dung dịch muối (ví dụ như nước biển), vì vậy nó thường tốt hơn để xử lý các môi trường khắc nghiệt hơn.

- Inox 2205 Duplex có độ bền cao nhất (gấp đôi so với các hợp kim inox thông thường) và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời. Nó được sử dụng trong các môi trường khắc nghiệt, với nhiều ứng dụng trong Dầu khí.

- Inox 303 có độ dẻo dai tuyệt vời, nhưng khả năng chống ăn mòn thấp hơn so với 304. Do khả năng gia công tuyệt vời, nó thường được sử dụng trong các ứng dụng khối lượng lớn, chẳng hạn như sản xuất đai ốc và bu lông cho hàng không vũ trụ.

- Thép không gỉ 17-4 (SAE cấp 630) có các tính chất cơ học tương đương với 304. Nó có thể được tôi cứng ở mức độ rất cao (tương đương với thép công cụ) và có khả năng kháng hóa chất tuyệt vời, khiến nó phù hợp cho các ứng dụng hiệu suất rất cao, chẳng hạn như như sản xuất cánh quạt cho tuabin gió.

3. THÉP NHẸ (THÉP CARBON)

Thép nhẹ (còn được gọi là thép carbon) thấp và có tính chất cơ học tốt, khả năng gia công lớn và khả năng hàn tốt. Bởi vì chúng có chi phí tương đối thấp, các nhà sản xuất sử dụng chúng cho nhiều ứng dụng có mục đích chung, như đồ gá và đồ gá. Thép nhẹ dễ bị ăn mòn và hư hỏng hóa học.

- Thép nhẹ 1018 là một hợp kim sử dụng chung với khả năng gia công và khả năng hàn tốt, độ bền, độ bền và độ cứng tuyệt vời. Đây là hợp kim thép nhẹ được sử dụng phổ biến nhất.

- Thép nhẹ 1045 là thép carbon trung bình có khả năng hàn tốt, khả năng gia công tốt, độ bền và khả năng chống va đập cao.

- Thép nhẹ A36 là loại thép kết cấu phổ biến có khả năng hàn tốt. Nó phù hợp cho nhiều ứng dụng công nghiệp và xây dựng.

5. ĐỒNG THAU

Đồng thau là một hợp kim kim loại có khả năng gia công tốt và tính dẫn điện tuyệt vời, khiến nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu ma sát thấp. Bạn sẽ thường tìm thấy các bộ phận bằng đồng mỹ phẩm được sử dụng cho mục đích kiến ​​trúc (chi tiết bằng vàng)

Đồng thau C36000 là vật liệu có độ bền kéo cao và khả năng chống ăn mòn tự nhiên. Đây là một trong những vật liệu dễ gia công nhất, vì vậy nó thường được sử dụng cho các ứng dụng có khối lượng lớn.

6. NHỰA NHIỆT DẺO

Đây là loại nhựa sẽ bị mềm hoặc chảy ra khi đốt nóng. Chất dẻo đạt đến trạng thái mềm hoặc tan chảy được phun vào hốc  khuôn trong quá trình đúc, ép. Khi nhiệt độ giảm thì nhựa dẻo sẽ đông cứng lại. Và nhựa đông cứng có thể mềm trở lại dưới tác động của nhiệt. Nhựa nhiệt dẻo có thể phân thành chất dẻo kết tinh và chất dẻo vô định hình

1. Nhựa PE: Có 2 loại PE : PE tỷ trọng thấp và PE tỷ trọng cao. PE tỷ trọng thấp thì mềm hơn PE tỷ trọng cao. Nó có tính đúc rất tốt. Còn PE tỷ trọng cao thì có độ cứng tốt và tính chống va đập rất cao. Có độ bền hóa học rất tốt. Không cần sấy trước khi đúc bởi vì nó không hút ẩm.

2. Nhựa Polypropylene (PP): Loại này có trọng lượng riêng nhẹ nhất trong các loại nhựa thông dụng. Tính chảy loãng rất tốt. Nhựa PP có hệ số co ngót lớn, nên nó có thể bị biến dạng nếu chế độ làm lạnh trong khuôn không đủ.

- Ứng dụng: - Thường được dùng cho các chi tiết rất lớn hoặc các chi tiết cực mỏng. Vì nó có độ bền mỏi rất tốt, nên thường được dùng làm các chi tiết như khớp nối, bản lề chịu uốn nhiều lần. Dùng cho chi tiết nội thất và bên ngoài của ô tô, màng bao gói thực phẩm, bồn máy giặt. Làm thùng nhựa, can nhựa, các ngăn tủ, ghế, chén tách mỏng, đồ bếp núc.

3. Nhựa Polyvinyl chloride (PVC): Loại nhựa khi nóng chảy thì độ nhớt cao, nhựa có tính chảy loãng kém, nhưng có tính chống ô xy hóa và kiềm. Đặc biệt chịu được điều kiện thời tiết khắc nghiệt

- Ứng dụng: Vật liệu PVC cứng: Dùng trong nông nghiệp, ống dẫn và thoát nước, ống dây điện, lớp vách cho cabin bồn tắm, khung cửa sổ, ống nối, chụp đèn. Vật liệu PVC mềm: Vật liệu lát sàn và vật liệu dán tường, gói thực phẩm, ống trong nông nghiệp.

4. Nhựa Acrylonitrile butadienstylene (ABS): 

Đây là loại nhựa có tính đàn hồi tốt và khó vỡ và là loại nhựa vô định hình, nó ít có khả năng chịu đựng điều kiện khí hậu xấu. Là vật liệu dễ đạt được độ chính xác kích thước và giữ được sự ổn định về kích thước, dễ thực hiện gia công tiếp theo (gia công cơ, mạ điện, hàn chảy…).

- Ứng dụng: Được dùng trong các thiết bị điện tron nội thất và thiết bị gia đình như máy tính cá nhân, máy in, máy Fax, tủ lạnh, máy điều hoà,máy hút bụi, máy trò chơi, đồ chơi, đồ thể thao, đồ giải trí.

5. Nhựa Polyamide (PA): 

Đặc điểm của nhựa PA là chống va đập cực tốt và có độ bền hóa học cao, chịu được nhiệt độ thấp và cách điện tốt. Nhiệt độ nóng chảy cao, chịu nhiệt tốt. Ngoài ra nhờ có tính tự bôi trơn nên nó thường được dùng để làm các bạc đỡ của các chi tiết cơ khí.

- Ứng dụng: - Các chi tiết chuyển động của máy (bạc lót, bánh răng, cam ..) kẹp tài liệu hoặc bulông.

6. Nhựa Polycarbonate (PC): 

Đặc điểm của loại nhựa này là có nhiệt độ chảy cao, độ nhớt cũng cao. Hệ số co ngót đúc khá nhỏ (0.5-0.8%) và
không bị ảnh hưởng bởi vị trí cổng phân phối. Ngoài ra nhựa PC có khả năng chống va đập cực tốt.

- Ứng dụng: Dùng chế tạo các chi tiết có yêu cầu về độ bền, các chi tiết chịu tải trọng động và lớn. Ngoài ra chế tạo thiêt bị máy tính cá nhân, máy in, máy Fax, điện thoại di động, đĩa cứng như CD và DVD, pha đèn xe ô tô, mặt đồng hồ, vật liệu lợp, nhà để xe, vật liệu cách âm trong xây dựng.

7. Nhựa Polystyrene (PS): 

Đặc điểm là có tính chảy loãng rất tốt. Độ co ngót ít, không hút ẩm. Độ bền nhiệt tốt nên sự phân hủy nhiệt không xảy ra ngay cả khi nhiệt độ đúc  quá lớn. Nhựa PS cách điện tốt và độ bền hóa học cao.

- Ứng dụng: Dùng chế tạo các chi tiết hộp nhựa trong suốt đựng thức ăn (HIPS), các bộ phận cho thiết bị điện gia dụng lớn như tivi, tủ lạnh, máy giặt, máy điều hoà, vật liệu cách nhiệt, bình chứa.

CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT ATRONICS

Văn phòng: 32 đường số 13 KĐT Vạn Phúc, Phường Hiệp Bình Phước, TP. Thủ Đức, TP.HCM

Xưởng: 113/14 Đường 11, Phường Linh Xuân, Thành phố Thủ Đức

Hotline: 0933.599.251 - 0976.150.240 

Web: www.atronics.net - Email: info@atronics.net

Facebook: Công ty TNHH Kỹ Thuật Atronics