При CNC обработката на неръждаема стомана (SS) ще използвате машина с компютърно цифрово управление (CNC) за рязане на материал. Тук CNC машината реже SS според вашия дизайн.
Днешното ръководство изследва всичко, за което трябва да знаете CNC машинна обработка неръждаема стомана. Независимо дали искате да научите за най-добрите оценки за обработка с ЦПУ, разходи или техники за обработка с ЦПУ – цялата информация е точно тук.
Нека се потопим направо в:
Избор на клас неръждаема стомана за CNC обработка
Свойства като устойчивост на корозия, здравина и издръжливост правят неръждаемата стомана популярна за обработка с ЦПУ.
Понастоящем има много видове неръждаема стомана за всеки процес на обработка. Нека да разгледаме жизненоважните аспекти при избора на неръждаема стомана за обработка:
Какво да вземете предвид, преди да изберете неръждаема стомана за машинна обработка
Като цяло има много фактори, които трябва да имате предвид, преди да изберете неръждаема стомана за всеки процес на обработка. Те включват:
- Цена: Цената на материала от неръждаема стомана варира в зависимост от класа.
- Наличност на степен: Някои видове неръждаема стомана се произвеждат по поръчка и не се предлагат при поискване. Осигуряването на наличност на желаната от вас марка неръждаема стомана е важно, особено когато имате проблеми с времето.
- Топлинна обработка: Въздействие върху твърдостта на вашата неръждаема стомана и по този начин върху цялостните механични свойства. Въпреки това, аустенитна стомана класове не подлежат на термична обработка.
- Магнетизъм: Някои приложения може да изискват магнитни свойства, които ще откриете, че липсват в класовете аустенитна неръждаема стомана.
- Сила: якостта на опън варира в зависимост от отделните елементи в материала от неръждаема стомана.
Видове класове неръждаема стомана
Като цяло има пет класификации на неръждаема стомана. От тези класове можете да намерите подходящ клас неръждаема стомана за вашето приложение.
1. Класове аустенитна стомана
SS 304 и SS 316 са едни от най-популярните класове, налични на пазара. Тези степени са популярни със своите:
- Отлична устойчивост на корозия
- Лесен за обработка
- Подходящ за повечето заваръчни техники
Класове аустенитна неръждаема стомана
2. Класове закалени стомани
Включва обичайните степени 17-4 PH и 15-5 PH и са способни на топлинна обработка. В същото време те показват изключителна здравина и устойчивост на корозия.
Тези видове стомана се обработват с ЦПУ и намират приложение при производството на високонадеждни и издръжливи части.
Класове неръждаема стомана, закалена чрез утаяване на якост на опън
3. Дуплексни класове неръждаема стомана
Тези видове стомана са хибрид на аустенитни и феритни структури с подобрена якост и устойчивост на корозия. Отличават се с намалено съдържание на никел и молибден. В резултат на това те намират приложение в много тежки индустрии.
Дуплексни класове неръждаема стомана
4. Феритни класове стомана
Те имат около 12% съдържание на хром с магнитна способност и впечатляваща устойчивост на корозия под напрежение. Обикновено се предизвиква от хлориди.
Те обаче имат по-ниска устойчивост на топлина и корозия в сравнение с аустенитните стомани.
Феритни класове неръждаема стомана
5. Мартензитни марки стомана
Мартензитните марки стомана са способни на топлинна обработка. В резултат на това те се втвърдяват с нива на хром от 10%. Въпреки че е лесен за обработка, неговата устойчивост на корозия бледнее в сравнение с аустенитните класове.
Следователно те намират приложение в прибори за хранене, авточасти и медицински прибори.
Мартензитни марки стомана
Предимства на CNC обработката на неръждаема стомана
Изборът на CNC за производство на неръждаема стомана предлага много предимства както за производителите, така и за потребителите на части. Разбира се, това е причината технологията да е популярна днес.
Нека да разгледаме предимствата му:
I. Възможно е да се обработва неръждаема стомана в големи обеми, когато се използва машина с ЦПУ поради високата повторяемост на процеса.
II. Неръждаемата стомана е много гъвкава и многофункционална, позволяваща CNC обработка дори на сложни части, особено аустенитни степени.
III. Силата, проявена от неръждаемите стомани, особено мартензитната, може да понесе напреженията при обработка при използване на машини с ЦПУ.
IV. Когато използвате CNC машина за обработка на неръждаема стомана, вие постигате по-голяма точност дори при избор на тесни допуски.
V. Можете да обработвате неръждаема стомана с толеранси в рамките на 1.00 mm, като минимизирате загубата на материал и ускорявате процеса.
Колко струва CNC обработката на неръждаема стомана
Да знаете колко струват CNC обработените части от неръждаема стомана е ключова важна част от вашия бюджет. Въпреки това, за точна цена на CNC обработка на части от неръждаема стомана надежден производител.
Сред ключовите фактори, определящи разходите за CNC обработка, включват:
- Клас неръждаема стомана
- Сложност на дизайна
- Работи се по размера на частта
- Необходимо е CNC машинно оборудване
- Продължителност на процеса
Когато се предприема проект, тези фактори могат да бъдат взети под внимание, като се имат предвид проектните параметри и така изчислените разходи.
Видове услуги и операции за CNC обработка на неръждаема стомана
CNC обработката на неръждаема стомана включва много операции като рязане, фрезоване, пробиване и др.
Разбира се, те определят видовете части от неръждаема стомана.
1. CNC рязане от неръждаема стомана
CNC рязане на неръждаема стомана включва извличане на по-малки парчета неръждаема стомана от по-голямо парче, за да отговарят на нуждите на дизайна. Предлагат се две основни CNC машини за рязане на неръждаема стомана: CNC лазерен нож и CNC рутер.
CNC рязане от неръждаема стомана
· CNC лазерен нож
Работят лазерен лъч с огромна мощност и концентриран поток за изрязване на материал от лист от неръждаема стомана. А CNC лазерна резачка е особено полезен при рязане на сложни дизайни поради високата си точност.
Процесът на рязане при използване на CNC лазер използва топлина и е безконтактен. CNC лазерният нож включва лазерна глава с леща за фокусиране на лъча с висок интензитет през дюза.
Лазерно рязане с ЦПУ
След това лъчът разтопява неръждаемата стомана според инструкциите, подавани от компютър. Сгъстен газ едновременно охлажда лещата, като същевременно премахва изрязаните метални пари.
Някои от предимствата на използването на CNC лазерно рязане с листове от неръждаема стомана включват:
- Способност за извършване на сложни проекти с високо ниво на точност.
- Тъй като CNC лазерните ножове работят на безконтактен подход, материалът от неръждаема стомана остава непроменен и незамърсен.
- Полученият разрез обикновено е чист без необходимост от вторична обработка.
- Когато използвате CNC лазерни ножове, има намалена необходимост от включване на друго оборудване за рязане.
Има различни видове CNC лазерни ножове, класифицирани според лазерната среда и нейното активно състояние. Най-често срещаните видове са:
· CNC CO2 Laser Cutter
Това е най-разпространеният, използващ въглероден (IV) оксид и предлагащ висока мощност, като същевременно демонстрира повишена ефективност. Тези фрези са способни да извършват фини и сложни срезове както на тънки, така и на дебели листове от неръждаема стомана.
· CNC кристален лазерен нож
Използва специално разработени легирани кристали и генерира по-висока изходна мощност, позволяваща използване върху много дебели детайли от неръждаема ламарина.
· CNC фибролазерен нож
Използвайте диоди за създаване на лъч с оптичен кабел, намиращ приложение като проводник. Улеснява по-финото качество на рязане при високи скорости на процеса, особено при работа с много тънки листове от неръждаема стомана.
CNC Router за рязане на неръждаема стомана
CNC рутер изпълнява триосно рязане на детайли от неръждаема стомана. Той може да се движи напред и назад (ос x), нагоре и надолу (ос z) и настрани (ос y). CNC рутерите са по-бързи и по-точни от ръчните операции и могат да поддържат процеси с голям обем.
CNC Router
2. CNC струговане на неръждаема стомана
CNC завиване е процес на металообработка, който включва отстраняване на материал чрез въртене на детайла, докато върху него работи инструмент. The CNC завиване процесите могат да включват операции като пробиване, нарязване на канали, пробиване, облицовка, разделяне и набраздяване.
Обикновено a CNC струг работи върху цилиндрични пръти от неръждаема стомана, въртящи се на шпиндел и обработвани с инструмент.
Можете да позиционирате инструмента по няколко оси и да подадете лентата от неръждаема стомана, за да постигнете желаната форма. CNC струговането е полезно при производството на части от неръждаема стомана за използване в различни индустрии като автомобилната индустрия.
3. CNC фрезоване на неръждаема стомана
ЦПУ неръждаемата стомана е субтрактивен производствен процес, който използва инструмент, монтиран на шпиндел, способен да се върти. Инструментът работи върху детайл от неръждаема стомана, който е неподвижен, докато се постигне желаният дизайн.
CNC фреза може да обработва до 5 оси. Следователно можете да работите върху проекти, които са уникално сложни, без да е необходимо да използвате множество машини.
При изпълнение на CNC фрезоване на неръждаема стомана, вие първо разработвате дизайн с помощта на CAD (компютърно подпомагано проектиране). След това ще конвертирате дизайна в CNC програма.
След това ще заредите програмата, за да изпълните желаната операция.
4. CNC пробиване на неръждаема стомана
Целта на CNC пробиване Неръждаемата стомана обикновено се използва за направа на отвори за монтажни цели, като например за поставяне на болтове и винтове. Машината използва високоскоростно въртящо се свредло.
Използването на CNC пробиване на неръждаема стомана започва с проектиране с помощта на CAD преди преобразуване в готови за машина инструкции с помощта на CAM. Зареждането на тези инструкции в CNC бормашината насочва работата на бормашината според проекта.
CNC пробиването на неръждаема стомана намира приложение в различни индустрии като производство на автомобилни двигатели и строителство на мостове.
Разни операции при CNC обработка на неръждаема стомана
Разни операции, свързани с CNC обработка на неръждаема стомана, използват машинни инструменти и могат или не могат да произвеждат стружки.
Някои от най-често срещаните операции включват:
CNC полиране на неръждаема стомана
CNC полирането е процес на студена обработка, който не включва отстраняване на материал за постигане на гладка и равна повърхност. Можете да използвате стругове и фрезови машини в CNC полирана неръждаема стомана, за да подобрите повърхностната твърдост и да постигнете точност на размерите.
Полирането намира широко приложение в индустрията, като се започне от производството на крайни капаци на двигатели, водачи и пръти на клапани и роторни валове на вентилатори. Можете да класифицирате машината за полиране с ЦПУ в зависимост от геометрията на инструмента, както следва:
Неръждаема стомана за полиране на топки
Инструменталната обработка използва или единична, или множество топки, държани от пружина или натиск на течност и детайла. Хидравличната помпа е отговорна за потока течност, който позиционира топката за действие върху детайла.
Контролирането на налягането на течността ви позволява да управлявате процеса на полиране с ЦПУ. Като алтернатива можете да използвате пружина, за да държите топката в позиция, докато извършвате процеса на полиране.
Ролково полиране на неръждаема стомана
Инструментите в машината за полиране на валци използват или една ролка, или няколко, поддържани от стебло, което може да се върти. Можете да свържете стеблото към струг, фреза или бормашина, за да изпълните процеса на полиране при контакт с детайла.
CNC резбоване на неръждаема стомана
CNC нарязването на резби включва поставяне на резби върху прът от неръждаема стомана, за да се направят винтове за използване в процесите на сглобяване и закрепване. CNC нарязването на резби се изпълнява най-вече като субтрактивен процес, използващ стругови машини.
Методи за резба
Има няколко метода за резба, които можете да използвате върху вашите части от неръждаема стомана. Най-често срещаните методи са следните:
I. Нарязване на резба: Полезно за малки производства, при работа с непрецизни заготовки или когато процесът изисква пълна дълбочина на резбата. Може да включва следните техники:
- Едноточкова резба: Използва линейно движещи се инструменти с една точка за създаване на резби върху цилиндричен или коничен детайл от неръждаема стомана.
- Фрезоване на резби: Използва фреза, способна да се върти, за да образува резби само там, където можете да организирате спираловидна пътека за инструмента.
II. Шлифоване на резби: Използва шлифовъчна машина с колела, оформени в желаната форма на резба.
Приложения на CNC машинно обработени части от неръждаема стомана
Частите от неръждаема стомана, произведени чрез CNC обработка, намират широко приложение в индустриите. Някои от водещите приложения на тези части включват:
- CNC аерокосмически части: Използват се колесникът, корпусите и някои компоненти на реактивния двигател компоненти от неръждаема стомана изработени от CNC обработка.
- Автомобилна индустрия: CNC обработени стоманени части намират приложение при производството на различни автомобилни части, като например компоненти на двигатели като свързващи пръти. Те могат да включват CNC електронни части и компоненти.
- Химическа индустрия: Оборудването, използвано в химическата промишленост, използва неръждаема стомана за нейната издръжливост, произтичаща от устойчивостта на корозия.
- Строителство: Конструкции като мостове използват неръждаема стомана поради нейната здравина и устойчивост на елементите, което позволява дълголетие.
- Енергиен сектор: Инсталациите за производство на електроенергия използват части и компоненти от неръждаема стомана, които се обработват с ЦПУ в реакторни резервоари и топлообменници.
- Кухненска посуда: Няколко прибора, съдове за готвене като тигани и тенджери и мивки, готварски печки и скари са резултат от CNC обработка от неръждаема стомана.
- Медицинска индустрия: Оборудване в медицинската индустрия, като например хирургически инструменти, е разработено чрез CNC обработка поради изключителните си свойства. Всъщност много са CNC медицински части
- Транспорт: Различни транспортни средства като кораби, влакове и моторни превозни средства използват части и компоненти, изработени от неръждаема стомана.
Накрайници за CNC обработка от неръждаема стомана
CNC обработката на неръждаема стомана е от съществено значение при производството на части и компоненти, използвани в различни сектори. Въпреки това, когато обработвате CNC неръждаема стомана, е важно да имате предвид следните съвети:
Радиуси на вътрешния ръб
Винаги използвайте радиуси за вътрешните ръбове на вашите детайли от неръждаема стомана, за да предотвратите износването и деформацията на инструмента поради напрежението при обработка.
Дизайн функции
Не включвайте функции, които не можете да направите с CNC машина. В такива ситуации ще получите други алтернативи за производство.
Например, избягвайте да имате малки функции, които ще представляват голяма трудност за машината поради липса на необходимите инструменти.
Параметър Достатъчност
Използвайте достатъчно параметри като повърхностни футове в минута (SFM), за да осигурите ефективност при CNC обработката на неръждаема стомана обработка на стомана.
Материал на инструмента
Осигурете подходящ избор на инструментален материал, за да предотвратите отчупване и бързо износване при CNC обработка. Циментираният карбид, бързорежещата стомана и волфрамовият HSS предлагат добра якост при обработка на неръждаема стомана.
Сигурни CNC машини
Уверете се, че машините с ЦПУ са твърди и добре закрепени, за да предотвратите екстремни движения, причинени от вибрации по време на работа.
Защитна екипировка
Носете предпазни средства, когато работите с CNC обработка на неръждаема стомана, като защитни очила, гащеризони и ръкавици. CNC машините и отломките от неръждаема стомана са някои от потенциалните източници на опасност.
Използване на толерантност
Ограничете използването на толеранси, за да предотвратите високи разходи за обработка и времена за обработка, като ги използвате само когато е необходимо.
Антифриз
Използвайте подходяща охлаждаща течност, за да предотвратите деформация, предизвикана от топлината, върху детайла от неръждаема стомана и да управлявате образуването на стружки. Охлаждащата течност може да повлияе на повърхностното покритие и скоростта на работа заедно с капацитета за устойчивост на корозия.
Съотношения на дълбочина към ширина
Когато проектирате кухини, помислете за техните съотношения на дълбочина към ширина, тъй като прекалено дълбокото им може да причини недостатъци на инструмента, като счупване и деформация.
Повърхностна обработка на части от неръждаема стомана с ЦПУ
Докато неръждаемата стомана предлага голяма устойчивост на корозия и топлина, все пак можете да използвате повърхностна обработка, за да постигнете други характеристики. Освен това, CNC процес на обработка може да промени повърхността на неръждаемата стомана, изискваща обработка за нейното възстановяване.
Можете да класифицирате повърхностните обработки, използвани за CNC машинно обработени части от неръждаема стомана въз основа на тяхната роля, както следва:
Отстраняване на слой черен оксид
Производствените процеси, на които се подлага неръждаемата стомана, като валцуване и заваряване, могат да доведат до образуване на оксиден слой. Можете да възстановите блясъка на неръждаемата стомана, като премахнете този оксиден слой чрез следните обработки:
I. Пясъкоструене: Използва поток от адхезивна среда под налягане, която изтрива оксидния слой.
II. ецване: Използва азотна и солна киселина за отстраняване на оксидния слой върху частта от неръждаема стомана при потапяне.
Производство на огледално покритие
Много продукти от неръждаема стомана използват гладка повърхност с огледална характеристика. Можете да постигнете този вид, като използвате различни методи за полиране на частите от неръждаема стомана, както следва:
I. Механично полиране: Използва механична абразия за постигане на ярка и сравнително равна повърхност. Това обаче отнема време, предизвикателство е за сложни части, представлява заплаха от замърсяване и води до по-малко блясък.
II. Химическо полиране: Използва химически разтвори за постигане на желания блясък ефективно и на ниска цена в допълнение към работата върху сложни части. Той обаче е подходящ само за малки обеми и изисква голямо и добре проветриво пространство.
III. Електрохимично полиране: Използва редукционен процес чрез прилагане на постоянен ток, който йонизира металната повърхност, разтваряйки я, което води до лъскава повърхност. Може да поддържа обработка на сложни части и големи обеми, което го прави достъпен в дългосрочен план.
Производство на цветно покритие
Някои повърхностни обработки оцветяват повърхността на неръждаемата стомана, като същевременно подобряват нейните характеристики като устойчивост на корозия и износване. Можете да постигнете цветно покритие, като използвате:
I. Химично окисление: Нанасянето на цвят става чрез процес на окисление, използващ химически разтвори, съдържащи киселини, основи и смесени соли.
II. Електрохимично окисление: Предприема йонно отлагане от химически разтворители с неръждаема стомана като катод.
III. Високотемпературно окисление: Постигането на желаното цветно покритие става чрез потапяне на частта от неръждаема стомана в соли при определени условия.
Заключение
CNC обработката на неръждаема стомана е от съществено значение при производството на части и компоненти с определени качества, намиращи приложение в различни приложения. Прозренията, предоставени в това ръководство, със сигурност ще помогнат в следващия ви проект за неръждаема стомана, за да сте сигурни, че ще бъде успешен.
Още ресурси:
Какво е CNC обработка – Източник: ThomasNet
Неръждаема стомана – Източник: Wikipedia
CNC фрезови компоненти – Източник: HMAKING
CNC въртящи се части – Източник: HMAKING
Части за пробиване с ЦПУ – Източник: HMAKING