Het kiezen van het juiste materiaal is een belangrijk onderdeel van precisiebewerking. Materiaaleigenschappen zoals bewerkbaarheid, hardheid, thermische uitzetting, vervorming en slijtage van gereedschap kan rechtstreeks van invloed zijn op de maatnauwkeurigheid, de oppervlakteafwerking, de standtijd van het gereedschap en de consistentie van de productie.
In deze gids wordt uitgelegd hoe gangbare metalen, legeringen en technische kunststoffen zich gedragen tijdens precisiebewerking en waar u op moet letten bij het kiezen van een materiaal voor een precisieonderdeel. Als u een specifiek materiaal, een tekening of een bewerkingsuitdaging heeft, neem contact op met Dakings voor technisch advies over materiaalkeuze, bewerkingsstrategie en productie-eisen.
Hoe de materiaalkeuze van invloed is op precisiebewerking
Bij de materiaalkeuze gaat het niet alleen om sterkte, gewicht of corrosiebestendigheid. Bij precisiebewerking kan het gedrag van het materiaal tijdens het verspanen bepalend zijn voor de mate waarin de vereiste afmetingen en oppervlakteafwerking consistent worden bereikt.
Bewerkbaarheid
Materialen die goed te bewerken zijn, vereisen over het algemeen minder snijkracht en leveren beter voorspelbare resultaten op. Aluminium en messing zijn bijvoorbeeld relatief eenvoudig te bewerken, terwijl titanium en legeringen op nikkelbasis een zorgvuldiger afstelling van de snijomstandigheden vereisen.
De bewerkbaarheid heeft invloed op cyclustijd, gereedschapskeuze, snijparameters, oppervlakteafwerking en maatvastheid.
Hardheid
Voor hardere materialen zijn doorgaans robuustere snijgereedschappen en nauwkeurig geregelde snijparameters nodig. Overmatige snijkrachten kunnen leiden tot meer slijtage van het snijgereedschap, warmteontwikkeling en een groter risico op maatafwijkingen.
Bij precisieonderdelen moet de hardheid daarom worden afgewogen tegen de vereiste tolerantie, de geometrie en het productievolume.
Thermische uitzetting
Door de warmte die tijdens de bewerking vrijkomt, kan een materiaal tijdelijk uitzetten. Zodra het onderdeel weer een stabiele temperatuur heeft bereikt, kunnen de afmetingen ervan veranderen.
Dit is met name van belang bij het bewerken van materialen met een grotere thermische uitzetting of bij het aanhouden van nauwe toleranties. Temperatuurregeling, stabiele bewerkingsomstandigheden en passende inspectieprocedures helpen deze effecten te verminderen.
Vervorming
Dunne wanden, kleine details en lange, niet-ondersteunde delen kunnen vervormen wanneer er bewerkingskrachten op worden uitgeoefend. Het risico hangt zowel af van het materiaal als van de geometrie van het onderdeel.
Bij de productie van dunne of kwetsbare precisieonderdelen moet rekening worden gehouden met de bewerkingsstrategie, de werkstukopspanning, de gereedschapskeuze en de materiaaleigenschappen.
Slijtage gereedschap
Schurende, harde of werkverhardende materialen kunnen de slijtage van het gereedschap versnellen. Naarmate het gereedschap slijt, kunnen de snijomstandigheden veranderen en kan de maatnauwkeurigheid geleidelijk afwijken.
Bij productieonderdelen draagt het controleren van de staat van het gereedschap en het plannen van de juiste vervanging of compensatie ervan bij aan het handhaven van consistente afmetingen tussen verschillende productiebatches.
Afwerking oppervlak
Het gedrag van het materiaal is ook van invloed op de haalbare oppervlakteafwerking. Snijsnelheid, aanvoersnelheid, gereedschap, de toestand van het gereedschap en de spaandervorming werken allemaal in op het materiaal.
Met een geschikt materiaal en een geschikte bewerkingsstrategie kunnen bramen, scheuren, opgebouwde randen en andere oppervlaktefouten worden verminderd, terwijl tegelijkertijd de gespecificeerde afwerking wordt bereikt.
Precisiebewerking van aluminium
Aluminium wordt veel gebruikt voor precisiebewerkte onderdelen omdat het de volgende eigenschappen combineert: laag gewicht, goede bewerkbaarheid, corrosiebestendigheid en een uitstekende sterkte-gewichtsverhouding. Door zijn relatief gemakkelijke bewerkbaarheid is het materiaal ook geschikt voor prototypes en productiecomponenten waarbij een consistente maatvoering vereist is.
Veelgebruikte aluminiumlegeringen
Veelgebruikte legeringen voor precisiebewerking zijn onder meer 6061, 7075, 2024 en 6082, waarbij de juiste kwaliteit afhangt van de mechanische, omgevings- en bewerkingsvereisten van het onderdeel.
· 6061: Een veelzijdige keuze met goede bewerkbaarheid en evenwichtige mechanische eigenschappen.
· 7075: Hogere sterkte-gewichtsverhouding; wordt vaak gekozen voor veeleisende constructieonderdelen.
· 2024: Hoge sterkte en goede vermoeiingsweerstand; wordt vaak gebruikt in toepassingen waar deze eigenschappen van belang zijn.
· 6082: Goede bewerkbaarheid en mechanische eigenschappen, geschikt voor een breed scala aan precisieonderdelen.
De legering moet worden gekozen op basis van de daadwerkelijke eisen van het onderdeel en niet louter op basis van de bewerkbaarheid.
Kenmerken van precisiebewerking
Aluminium laat zich over het algemeen goed bewerken bij relatief hoge snijsnelheden, wat korte cyclustijden en een goede oppervlakteafwerking mogelijk maakt. De lagere hardheid ervan kan echter ook bijdragen aan de vorming van bramen, materiaalophoping op snijgereedschappen en vervorming in dunne secties.
Bij onderdelen met nauwe toleranties blijven de scherpte van het gereedschap, de werkstukopspanning, de snijparameters en de temperatuurregeling van groot belang. Bij de bewerkingsstrategie moet ook rekening worden gehouden met de specifieke aluminiumlegering en de geometrie van het onderdeel.
Typische precisieonderdelen van aluminium
Nauwkeurige aluminiumverspaning wordt vaak toegepast voor:
· Behuizingen en omhulsels
· Beugels en bevestigingsonderdelen
· Robotonderdelen
· Optische en instrumentatiecomponenten
· Auto-onderdelen
· Structurele onderdelen voor de lucht- en ruimtevaart
· Lichtgewicht mechanische onderdelen
De juiste bewerkingsmethode hangt af van de vereiste tolerantie, de geometrie, de materiaalkwaliteit, de oppervlakteafwerking en het productievolume.
Precisiebewerking van roestvrij staal en staal
Staal en roestvrij staal worden op grote schaal gebruikt voor precisiebewerkte onderdelen waarvoor sterkte, slijtvastheid of duurzaamheid vereist is. Verschillende staalsoorten kunnen zich tijdens de bewerking echter heel verschillend gedragen, waardoor de verspaningscondities, het gereedschap en de koeling op het materiaal moeten worden afgestemd.
Roestvrij staal
Roestvrij staal biedt uitstekende corrosiebestendigheid en mechanische sterkte, waardoor het geschikt is voor precisieonderdelen die in veeleisende omgevingen worden gebruikt. Kwaliteiten zoals 304 en 316 zijn veelgebruikte keuzes, terwijl andere kwaliteiten kunnen worden gekozen voor een hogere sterkte of slijtvastheid.
Sommige roestvrijstaalsoorten hebben de neiging om meer warmte te genereren en kunnen tijdens het verspanen verharding vertonen. Een stabiele werkstukopspanning, scherp gereedschap, de juiste verspaningsparameters en een effectieve spaanafvoer zijn belangrijk voor het behoud van de maatnauwkeurigheid en de oppervlaktekwaliteit.
Koolstofstaal
Koolstofstaal biedt over het algemeen een goede sterkte en een relatief voorspelbaar bewerkingsgedrag. De bewerkbaarheid varieert afhankelijk van het koolstofgehalte en de staalsoort; daarom moet het materiaal worden gekozen op basis van de vereiste mechanische eigenschappen en de bewerkingsvereisten.
Bij precisieonderdelen draagt het beheersen van de snijkrachten en de toestand van het gereedschap bij aan het behoud van consistente afmetingen. Er kan ook een oppervlakteafwerking worden aangebracht wanneer extra bescherming tegen corrosie of een specifiek uiterlijk vereist is.
Gelegeerd staal
Gelegeerd staal bevat extra elementen die eigenschappen verbeteren zoals sterkte, hardheid, taaiheid en slijtvastheid. Door deze eigenschappen kunnen ze moeilijker te bewerken zijn dan staalsoorten met een lager koolstofgehalte, met name na warmtebehandeling.
Een hogere hardheid kan de snijkrachten en de slijtage van het gereedschap vergroten. De bewerkingsparameters en het gereedschap moeten daarom worden gekozen op basis van de specifieke legering en de hardheid, in plaats van alle gelegeerde staalsoorten op dezelfde manier te behandelen.
Snelstaal
Snelstaal (HSS) is een gereedschapsstaal dat is ontworpen om zijn hardheid bij hoge temperaturen te behouden. Het wordt vaak geassocieerd met snijgereedschappen en slijtvaste onderdelen, waar hardheid en hittebestendigheid van belang zijn.
HSS kan moeilijker te bewerken zijn dan conventionele staalsoorten vanwege de hoge hardheid en slijtvastheid. De keuze van het gereedschap, de temperatuurregeling en de juiste snijomstandigheden zijn van essentieel belang bij de productie van precisieonderdelen van HSS.
Verschillende bewerkingskenmerken van staal
De belangrijkste verschillen in bewerkbaarheid tussen staalsoorten zijn het gevolg van hardheid, legeringssamenstelling, koudverhardingsgedrag en warmteontwikkeling. Zachtere staalsoorten laten zich relatief gemakkelijk bewerken, terwijl gehard of hooggelegeerd staal wellicht meer gecontroleerde bewerkingsprocessen vereist.
Slijtage van het gereedschap en warmteontwikkeling spelen een bijzonder belangrijke rol bij het bewerken van hardere materialen. Overmatige warmteontwikkeling kan de maatvastheid en de oppervlaktekwaliteit beïnvloeden, terwijl toenemende slijtage van het gereedschap ertoe kan leiden dat de afmetingen tijdens de productie afwijken. Door te zorgen voor het juiste gereedschap, de juiste koelvloeistoftoediening, de juiste snijparameters en een goede controle kunnen consistente resultaten worden gewaarborgd.
De oppervlakteafwerking hangt ook af van de toestand van het materiaal, het gereedschap, de snijparameters en de laatste bewerking. Bij stalen onderdelen met nauwe toleranties moeten deze factoren in hun onderlinge samenhang worden bekeken, in plaats van afzonderlijk te worden geoptimaliseerd.
Precisiebewerking van messing en koper
Messing en koper zijn beide geschikt voor precisiebewerking, maar hun bewerkingsgedrag verschilt. Messing is over het algemeen uitstekend te bewerken, terwijl koper zachter en buigzamer is en meer precisie vereist om zuivere sneden en gelijkmatige oppervlakken te verkrijgen.
Messing
Messing wordt veel gebruikt voor precisieonderdelen vanwege zijn goede bewerkbaarheid, maatvastheid, corrosiebestendigheid en elektrische geleidbaarheid. Veelgebruikte kwaliteiten zijn onder meer C36000 en andere messinglegeringen die worden geselecteerd op basis van sterkte, geleidbaarheid en milieueisen.
Dankzij de goede verspanbare eigenschappen kunnen kleine, gedetailleerde onderdelen efficiënt worden geproduceerd met behoud van consistente afmetingen. De specifieke legering blijft van belang, met name wanneer het onderdeel een hogere sterkte vereist of wanneer loodvrij materiaal nodig is.
Koper
Koper biedt uitstekende elektrische en thermische geleidbaarheid, waardoor het zeer geschikt is voor elektrische, thermische en industriële componenten. De zachtheid en vervormbaarheid ervan kunnen het bewerken van de chip en het bereiken van een goede oppervlaktekwaliteit echter moeilijker maken dan bij messing.
Scherp gereedschap, geschikte snijomstandigheden en een doeltreffende spanenafvoer dragen bij aan het verminderen van bramen, vervorming en oppervlaktefouten bij de precisiebewerking van koper.
Bewerkbaarheid en maatvastheid
Messing is over het algemeen gemakkelijker te bewerken en levert stabiele maatresultaten op met een relatief voorspelbaar snijgedrag. Bij koper moet meer aandacht worden besteed aan scherpte van het gereedschap, snijkrachten, warmte en vervorming, met name voor dunwandige of kleine precisieonderdelen.
Voor beide materialen is het van belang om de werkstukopspanning stabiel te houden en de slijtage van het gereedschap onder controle te houden wanneer nauwe toleranties en herhaalbare afmetingen vereist zijn.
Veelgebruikte precisieonderdelen van messing en koper
Precisiemachinale bewerking van messing en koper wordt vaak toegepast voor:
· Connectoren en elektrische contacten
· Fittingen en kleppen
· Bussen en afstandhouders
· Aansluitingen en geleidende onderdelen
· Warmteoverdrachtscomponenten
· Precisiebevestigingsmiddelen
· Kleine mechanische onderdelen
Bij de uiteindelijke materiaalkeuze moet niet alleen rekening worden gehouden met de bewerkbaarheid, maar ook met de eigenschappen van het onderdeel elektrische of thermische eisen, sterkte, corrosiebestendigheid, maatvoeringseisen en de beoogde gebruiksomgeving.
Precisiebewerking van titanium
Titanium wordt veel gebruikt voor precisieonderdelen waarbij hoge sterkte-gewichtsverhouding, corrosiebestendigheid en temperatuurbestendigheid zijn belangrijk. Vanwege de materiaaleigenschappen is de bewerking ervan echter veeleisender dan bij aluminium of conventionele staalsoorten.
Waarom titanium een uitdaging vormt
Titanium heeft een relatief lage warmtegeleiding, waardoor de warmte die tijdens het snijden ontstaat, meestal in de buurt van de snijzone blijft in plaats van snel door het werkstuk te worden afgevoerd. De hoge sterkte zorgt bovendien voor aanzienlijke snijkrachten.
Deze kenmerken zorgen ervoor dat gereedschapskeuze, snijparameters, werkstukopspanning en warmtebeheersing bijzonder belangrijk. Bij dunne secties en complexe geometrieën kan ook extra aandacht nodig zijn om vervorming en maatafwijkingen te voorkomen.
Warmte en slijtage van gereedschap
Warmteconcentratie is een van de grootste uitdagingen bij de precisiebewerking van titanium. Overmatige snijwarmte kan de slijtage van het gereedschap versnellen en de oppervlaktekwaliteit beïnvloeden, terwijl versleten gereedschap de snijomstandigheden en de afmetingen van het werkstuk geleidelijk kan veranderen.
Het gebruik van scherp, geschikt gereedschap, gecontroleerde snijparameters en een doeltreffende koelmiddeltoevoer helpt bij het beheersen van de warmteontwikkeling en het behouden van consistente bewerkingsresultaten.
Toepassingen van precisietitanium
Nauwkeurige bewerking van titanium wordt vaak toegepast bij onderdelen waarbij een laag gewicht en een hoge sterkte van belang zijn, zoals:
· Structurele en mechanische onderdelen voor de lucht- en ruimtevaart
· Onderdelen van medische hulpmiddelen
· Robotica en hoogwaardige mechanische onderdelen
· Chemisch en corrosiebestendige onderdelen
· Prestatiegerichte auto-onderdelen
De juiste titaniumkwaliteit en bewerkingsstrategie zijn afhankelijk van de vereiste sterkte, corrosiebestendigheid, geometrie, toleranties en productie-eisen.
Precisiebewerking van Inconel
Inconel en andere superlegeringen op nikkelbasis worden gekozen voor precisieonderdelen die bestand moeten zijn tegen hoge temperaturen, corrosie en zware mechanische belastingen. Omdat ze in veeleisende omgevingen uitstekend presteren, zijn ze ook moeilijker te bewerken.
Werkverharding
Veel Inconel-kwaliteiten kunnen tijdens de bewerking snel hard worden. Als de snijomstandigheden ervoor zorgen dat het gereedschap over een reeds gehard oppervlak schuurt of er herhaaldelijk overheen gaat, kan het materiaal harder worden en moeilijker te snijden zijn.
Het is daarom belangrijk dat er een constante contactdruk tussen het gereedschap en het werkstuk wordt gehandhaafd. De juiste snijparameters en bewerkingsstrategieën helpen onnodige wrijving te voorkomen en verminderen het risico op verharding door bewerking.
Warmteontwikkeling
Inconel heeft een relatief lage warmtegeleiding, waardoor er aanzienlijke hoeveelheden warmte rond de snijzone kunnen blijven ophopen. Dit verhoogt de thermische belasting van het snijgereedschap en kan zowel de standtijd als de oppervlaktekwaliteit beïnvloeden.
Gecontroleerde snijsnelheden, de juiste aanvoersnelheden, een stevige opstelling en een doeltreffend koelvloeistofbeheer zijn belangrijk om de bewerkingsomstandigheden stabiel te houden.
Slijtage van gereedschap en bewerkingscontrole
Hoge sterkte, koudverharding en warmteontwikkeling kunnen leiden tot snelle slijtage van gereedschap bij het bewerken van Inconel. Naarmate het gereedschap slijt, kunnen de maatnauwkeurigheid en de oppervlakteafwerking minder consistent worden.
Voor het nauwkeurig bewerken van Inconel is het daarom noodzakelijk om de gereedschappen, de snijparameters, de toestand van de gereedschappen en de inspectie nauwlettend in de gaten te houden. Bij de productie van onderdelen kunnen geplande gereedschapswissels en procesbewaking helpen om herhaalbare afmetingen te behouden, vanaf het eerste onderdeel tot en met de gehele productiebatch.
Precisiebewerking van magnesiumlegeringen
Magnesiumlegeringen worden gebruikt voor precisiecomponenten waarbij laag gewicht, goede bewerkbaarheid en een hoge sterkte-gewichtsverhouding zijn belangrijk. Door hun lage dichtheid zijn ze geschikt voor lichtgewicht mechanische en constructieonderdelen, maar bij de bewerking is een passende procesregeling vereist.
Kenmerken van lichtgewicht verspanen
Magnesiumlegeringen zijn aanzienlijk lichter dan aluminium en veel staallegeringen, terwijl ze toch een goede mechanische sterkte bieden. Bovendien kunnen ze efficiënt worden bewerkt dankzij hun relatief goede bewerkbaarheid.
Bij precisieonderdelen zijn de gekozen magnesiumkwaliteit, de geometrie van het onderdeel, de wanddikte, de opspanningsmethode en de verspaningsomstandigheden allemaal van invloed op de maatvastheid.
Veiligheid bij hitte en bij machinale bewerking
Bij het verspanen van magnesium is een zorgvuldige regeling van spaanders, warmte en snijomstandigheden. Fijne spanen en overmatige hitte kunnen veiligheidsrisico's opleveren, met name bij bewerking met onjuiste instellingen.
Het juiste gereedschap, de afvoer van spanen, de koelvloeistofstrategie en een goede werkplekhygiëne zijn belangrijk voor het handhaven van een gecontroleerde bewerkingsomgeving, waarbij tegelijkertijd de vereiste oppervlakteafwerking en afmetingen worden bereikt.
Veelgebruikte precisieonderdelen van magnesium
Magnesiumlegeringen kunnen worden gebruikt voor lichtgewicht behuizingen, beugels, constructieonderdelen, elektronische behuizingen en andere mechanische onderdelen waarbij het gewicht een belangrijke rol speelt. De specifieke legering en het afwerkingsproces moeten worden gekozen op basis van de mechanische, omgevings- en maatvoeringseisen van het onderdeel.
Technische kunststoffen voor precisiebewerking
Technische kunststoffen zijn geschikt voor precisieonderdelen waarvoor laag gewicht, corrosiebestendigheid, elektrische isolatie, chemische bestendigheid of lage wrijving. In vergelijking met metalen zijn kunststoffen echter over het algemeen gevoeliger voor temperatuur, snijkrachten, vocht en langdurige maatveranderingen.
PTFE (Teflon)
PTFE-aanbiedingen zeer lage wrijving, uitstekende chemische bestendigheid en een breed bedrijfstemperatuurbereik. Het wordt vaak gebruikt voor afdichtingen, isolatoren, doorvoeringen en andere onderdelen waarbij een lage wrijving of chemische bestendigheid vereist is.
Vanwege de zachtheid en de hoge thermische uitzetting moet bij de bewerking zorgvuldig te werk worden gegaan, vooral wanneer er strakke maattoleranties zijn voorgeschreven.
Nylon
Nylon is licht, sterk en slijtvast, waardoor het geschikt is voor bussen, tandwielen, rollen, geleiders en andere mechanische onderdelen. Nylon kan echter vocht opnemen, waardoor de afmetingen en mechanische eigenschappen ervan kunnen veranderen.
Bij precisieonderdelen van nylon moet rekening worden gehouden met zowel de materiaalvoorbereiding, de opslag, de bewerkingstemperatuur als de inspectieomstandigheden.
Koolstofvezel
Met koolstofvezel versterkte materialen bieden hoge stijfheid-gewichtsverhoudingen en worden toegepast wanneer lichte constructies belangrijk zijn. De bewerking kan lastiger zijn, omdat de wapening schurend kan werken en bij gebruik van ongeschikt gereedschap stof kan veroorzaken of beschadigingen aan de randen kan veroorzaken.
De keuze van het gereedschap en gecontroleerde snijomstandigheden zijn belangrijk voor het behoud van zuivere randen en consistente afmetingen.
Acryl (PMMA)
Acryl, of PMMA, biedt goede optische helderheid, weersbestendigheid en maatvastheid voor tal van toepassingen. Het wordt vaak bewerkt voor transparante afdekkingen, optische componenten, beeldschermen en beschermende behuizingen.
Scherp gereedschap en de juiste snijomstandigheden helpen smelten, barsten, afbrokkelen en een slechte oppervlaktekwaliteit te voorkomen.
POM (acetaal)
POM biedt goede bewerkbaarheid, stijfheid, maatvastheid en lage wrijving. Het wordt op grote schaal gebruikt voor precisie-mechanische onderdelen zoals tandwielen, bussen, rollen, geleiders en afstandhouders.
Dankzij zijn relatief stabiele bewerkingsgedrag is POM een praktische keuze wanneer een lichtgewicht alternatief voor metaal nodig is.
PEEK
PEEK is een hoogwaardige technische kunststof die wordt gebruikt in situaties waarin hittebestendigheid, chemische bestendigheid, mechanische sterkte en maatvastheid zijn vereist.
Het kan worden bewerkt tot precisieonderdelen voor veeleisende toepassingen, maar het is belangrijk om de warmteontwikkeling en de snijkrachten onder controle te houden. PEEK is ook geschikt voor additive manufacturing, wat een extra optie biedt voor complexe onderdelen of onderdelen in kleine series.
Overige Precision Plastics
Andere materialen die worden gebruikt voor de precisiebewerking van kunststof zijn onder meer ABS, PC, PP, UHMW-PE, PEI (Ultem) en andere technische kunststoffen. Elk materiaal heeft verschillende eigenschappen wat betreft thermische uitzetting, stijfheid, vochtopname en bewerkbaarheid.
Bij het kiezen van een kunststof voor een precisiebewerkte onderdeel moeten deze factoren in hun onderlinge samenhang worden beoordeeld:
· Thermische uitzetting: Temperatuurschommelingen kunnen bij sommige kunststoffen merkbare maatveranderingen veroorzaken.
· Vervorming: Zachtere of flexibelere materialen kunnen onder klem- of snijkrachten vervormen.
· Vocht: Materialen zoals nylon kunnen vocht opnemen en na verloop van tijd van afmetingen veranderen.
· Maatvastheid: De temperatuur, vochtigheid en mechanische eigenschappen van het materiaal moeten voldoen aan de vereiste toleranties en de bedrijfsomstandigheden.
Bij kunststofonderdelen met nauwe toleranties hangen de materiaalkeuze en de bewerkingsvoorwaarden nauw met elkaar samen. De juiste keuze moet gebaseerd zijn op de de functie van het onderdeel, de omgeving, de vereiste tolerantie en de maatvoeringseisen op lange termijn, en niet alleen de nominale sterkte van het materiaal.
Hoe kies je een materiaal voor precisiebewerkte onderdelen?
Het juiste materiaal moet worden gekozen op basis van de de functie en de gebruiksomgeving van het onderdeel, en niet alleen de bewerkingskosten of de mechanische sterkte. Bij een praktisch materiaalkeuzeproces moet rekening worden gehouden met de volgende factoren.
Functionele vereisten
Begin met wat het onderdeel moet kunnen. Afdichting, elektrische geleidbaarheid, slijtvastheid, structurele ondersteuning, chemische bestendigheid en lage wrijving kunnen allemaal aanleiding geven tot verschillende materiaalkeuzes.
Het materiaal moet gedurende de gehele verwachte levensduur de eigenschappen bieden die voor het afgewerkte onderdeel vereist zijn.
Sterkte
Houd rekening met de belastingen, stoten, druk en mechanische spanningen waaraan het onderdeel zal worden blootgesteld. Aluminium kan geschikt zijn voor lichtgewicht constructiedelen, terwijl staal, titanium of hoogwaardige legeringen wellicht nodig zijn bij hogere mechanische belastingen.
Gewicht
Voor toepassingen in de lucht- en ruimtevaart, robotica, automobielindustrie en andere gewichtsgevoelige sectoren kan de materiaaldichtheid een belangrijke ontwerpfactor zijn. Aluminium, magnesium, titanium en technische kunststoffen kan verschillende manieren bieden om het gewicht van onderdelen te verminderen zonder dat dit ten koste gaat van de vereiste prestaties.
Temperatuur
De bedrijfstemperatuur kan een aanzienlijke invloed hebben op de prestaties en het maatgedrag van materialen. Voor onderdelen die worden blootgesteld aan hoge temperaturen, zijn materialen zoals roestvrij staal, titanium, Inconel of PEEK kan, afhankelijk van de toepassing, in overweging worden genomen.
De werkelijke bedrijfstemperatuur, de blootstellingstijd en de omgeving moeten allemaal worden beoordeeld.
Corrosiebestendigheid
Voor onderdelen die worden blootgesteld aan vocht, chemicaliën, zout of andere corrosieve omgevingen is een juiste materiaalkeuze vereist. Afhankelijk van de toepassing kunnen roestvrij staal, titanium, bepaalde aluminiumlegeringen, technische kunststoffen en andere corrosiebestendige materialen geschikt zijn.
Bewerkbaarheid
Twee materialen met vergelijkbare mechanische eigenschappen kunnen heel verschillende bewerkingsvereisten hebben. De bewerkbaarheid van een materiaal is van invloed op gereedschap, cyclustijd, oppervlakteafwerking en productieconsistentie.
Bij precisieonderdelen moet het materiaal de vereiste prestaties leveren en tegelijkertijd praktisch te vervaardigen zijn.
Vereiste nauwkeurigheid
Bij de materiaalkeuze moet ook rekening worden gehouden met de vereiste tolerantie. Materialen die zeer gevoelig zijn voor warmte, vocht of bewerkingskrachten, kunnen extra procescontrole vereisen wanneer zeer nauwe toleranties worden voorgeschreven.
De beste keuze is daarom het materiaal dat voldoet aan de functionele, milieutechnische, maat- en fabricage-eisen van het geheel.
Veelgestelde vragen over de materiaalkeuze bij precisiebewerking
Zijn er nog andere materialen dan de hierboven genoemde die geschikt zijn voor precisiebewerking?
Ja. Precisiebewerking beperkt zich niet tot de materialen die in deze gids aan bod komen. Afhankelijk van de toepassing kunnen fabrikanten ook de volgende materialen bewerken: gereedschapsstaal, nikkellegeringen, koperlegeringen, magnesiumlegeringen, titaniumlegeringen, PEI (Ultem), PC, ABS, PP, UHMW-PE en andere technische materialen.
Het beschikbare materiaal moet worden afgestemd op de prestatie-eisen van het onderdeel en het productieproces.
Kunt u op maat gemaakte of door de klant gespecificeerde materialen bewerken?
Ja. Wanneer voor een project een specifiek materiaal of een specifieke kwaliteit vereist is, kan de materiaalspecificatie vóór de productie worden gecontroleerd. Dit is met name belangrijk wanneer de tekening een bepaalde legering, kwaliteit, hardheidsgraad, hardheid of materiaalnorm.
Kan ik materiaalcertificaten krijgen voor precisiebewerkte onderdelen?
Indien nodig kan er materiaaldocumentatie worden verstrekt, afhankelijk van het materiaal en de projectvereisten. Materiaalcertificaten en relevante inspectierapporten kan helpen bij het controleren of het geleverde materiaal voldoet aan de opgegeven kwaliteit en eisen.
Voor toepassingen die onder regelgeving vallen of waarbij traceerbaarheid van groot belang is, dient de materiaaldocumentatie te worden vastgelegd als onderdeel van de offerteaanvraag.
Hoeveel materialen zijn er beschikbaar voor precisiebewerking?
Dakings ondersteunt Meer dan 500 materiaalopties voor diverse vereisten op het gebied van precisiebewerking en -productie, waaronder metalen, legeringen en technische kunststoffen.
Kan hetzelfde precisieonderdeel van verschillende materialen worden vervaardigd?
In veel gevallen wel. Er zijn verschillende materialen die aan de basisvereisten voor de afmetingen voldoen, maar tegelijkertijd verschillende niveaus van sterkte, gewicht, corrosiebestendigheid, slijtvastheid, temperatuurbestendigheid of kosten.
Wanneer meerdere materialen technisch haalbaar zijn, moet de uiteindelijke keuze worden gebaseerd op de daadwerkelijke exploitatie-eisen en niet alleen op de afmetingen.
Hoe geef ik de materiaalvereisten aan in een offerteaanvraag voor CNC-bewerking?
Geef de materiaalkwaliteit of specificatie, benodigde hoeveelheid, tekening of 3D-model, oppervlakteafwerking, eventuele warmtebehandeling en eventuele vereiste certificaten of inspectiedocumenten.
Als het exacte materiaal nog niet is vastgesteld, vermeld dan de bedrijfsomstandigheden en functionele eisen van het onderdeel, zodat het bewerkingsteam geschikte opties kan aanbevelen.
