I CNC rustfrit stål (SS) bearbejdning, vil du bruge computer numerical control (CNC) maskine til at skære materiale. Her skærer CNC-maskinen SS efter dit design.
Dagens guide udforsker alt, hvad du bør vide om CNC-bearbejdning af rustfrit stål. Uanset om du ønsker at lære om de bedste kvaliteter til CNC-bearbejdning, CNC-bearbejdningsomkostninger eller teknikker - alt information er lige her.
Lad os dykke lige ind:
Valg af rustfrit stål til CNC-bearbejdning
Egenskaber som korrosionsbestandighed, styrke og holdbarhed gør rustfrit stål populært til CNC-bearbejdning.
I øjeblikket er der mange rustfri stålkvaliteter tilgængelige til enhver bearbejdningsproces. Lad os se på de vitale aspekter, når vi vælger rustfrit stål til bearbejdning:
Hvad du skal overveje, før du vælger rustfrit stål til bearbejdning
Generelt er der mange faktorer, du bør overveje, før du vælger rustfrit stål til enhver bearbejdningsproces. De omfatter:
- Omkostninger: Materialeprisen i rustfrit stål varierer afhængigt af kvaliteten.
- Karaktertilgængelighed: Nogle rustfri stålkvaliteter fremstilles på bestilling og er ikke tilgængelige på efterspørgsel. Det er vigtigt at sikre, at din ønskede rustfri stålkvalitet er tilgængelig, især hvor du har tidsbekymringer.
- Varmebehandling: Påvirker hårdheden af dit rustfri stål og dermed de overordnede mekaniske egenskaber. Imidlertid, austenitisk stål kvaliteter er ikke genstand for varmebehandling.
- Magnetisme: Nogle applikationer kan kræve magnetiske egenskaber, som du vil finde fraværende i austenitiske rustfri stålkvaliteter.
- Styrke: trækstyrken varierer afhængigt af de enkelte elementer i det rustfri stålmateriale.
Typer af rustfrit stål
Generelt er der fem klassifikationer af rustfrit stål. Fra disse kvaliteter kan du finde passende rustfri stålkvalitet til din applikation.
1. Austenitiske stålkvaliteter
SS 304 og SS 316 er nogle af de mest populære kvaliteter på markedet. Disse karakterer er populære for deres:
- Fremragende korrosionsbestandighed
- Let at bearbejde
- Velegnet til de fleste svejseteknikker
Austenitiske rustfrit stålkvaliteter
2. Nedbørshærdede stålkvaliteter
Inkluderer de almindelige 17-4 PH og 15-5 PH kvaliteter og er i stand til varmebehandling. Samtidig udviser de enestående styrke og korrosionsbestandighed.
Disse stålkvaliteter er CNC-bearbejdelige og finder anvendelse til fremstilling af yderst pålidelige og holdbare dele.
Trækstyrke Nedbør, hærdet rustfrit stål
3. Duplex rustfrit stål
Disse stålkvaliteter er en hybrid af austenitiske og ferritiske strukturer med forbedret styrke og korrosionsbestandighed. De har reduceret nikkel og molybdæn fund. Som et resultat finder de anvendelse i mange tunge industrier.
Duplex rustfrit stål
4. Ferritiske stålkvaliteter
De har omkring 12% chromindhold med magnetisk kapacitet og imponerende modstandsdygtighed over for spændingskorrosion. Det er normalt induceret af chlorider.
De har dog en lavere modstandsdygtighed over for varme og korrosion sammenlignet med austenitiske stålkvaliteter.
Ferritiske rustfrit stålkvaliteter
5. Martensitiske stålkvaliteter
Martensitiske stålkvaliteter er i stand til varmebehandling. Som et resultat hærder de med chromniveauer på 10%. Selvom den er let at bearbejde, blegner dens korrosionsbestandighed sammenlignet med austenitiske kvaliteter.
Derfor finder de brug i bestik, autodele og medicinske redskaber.
Martensitiske stålkvaliteter
Fordele ved CNC-bearbejdning af rustfrit stål
At vælge CNC til at fremstille rustfrit stål giver mange fordele for både producenter og delbrugere. Det er selvfølgelig grunden til, at teknologien er populær i dag.
Lad os se på hans fordele:
I. Det er muligt at bearbejde rustfrit stål i store mængder ved brug af en CNC-maskine, da processen er meget gentagelig.
II. Rustfrit stål er meget fleksibelt og alsidigt, hvilket tillader CNC-bearbejdning selv for komplekse dele, især austenitiske kvaliteter.
III. Styrken udvist af rustfri stålkvaliteter, især martensitisk, kan tolerere bearbejdningsspændingerne ved brug af CNC-maskiner.
IV. Når du bruger en CNC-maskine til bearbejdning af rustfrit stål, opnår du større nøjagtighed, selv når du vælger snævre tolerancer.
V. Du kan bearbejde rustfri stålkvaliteter til tolerancer inden for 1.00 mm, hvilket minimerer spild af materiale og fremskynder processen.
Hvor meget koster CNC-bearbejdning af rustfrit stål
At vide, hvor meget CNC-bearbejdede rustfrit ståldele koster, er en vigtig vigtig del af dit budget. Men for nøjagtige omkostninger ved CNC-bearbejdning af rustfrit ståldele en pålidelig producent.
Blandt nøglefaktorerne, der bestemmer omkostningerne til CNC-bearbejdning, inkluderer:
- Rustfri stålkvalitet
- Design kompleksitet
- Delstørrelse der arbejdes på
- CNC-bearbejdningsudstyr påkrævet
- Processens varighed
Når man gennemfører et projekt, kan disse faktorer tages i betragtning i betragtning af de således estimerede designparametre og omkostninger.
Typer af CNC-bearbejdning i rustfrit stål og drift
CNC-bearbejdning af rustfrit stål involverer mange operationer såsom skæring, fræsning, boring osv.
Selvfølgelig bestemmer de typerne af rustfrit ståldele.
1. CNC-skæring i rustfrit stål
CNC-skæring af rustfrit stål involverer at udvinde mindre stykker rustfrit stål fra et større stykke for at passe til designbehovene. Der er to primære CNC-skæremaskiner i rustfrit stål til rådighed: CNC-laserskæreren og CNC-fræseren.
CNC-skæring i rustfrit stål
· CNC laserskærer
beskæftiger en laserstråle med enorm kraft og en koncentreret strøm til at skære materiale ud fra en rustfri stålplade. EN CNC laserskærer er især nyttig, når du skærer indviklede designs på grund af dens høje nøjagtighed.
Skæringsprocessen ved brug af en CNC-laser anvender varmepåføring og er berøringsfri. CNC-laserskæreren omfatter et laserhoved med en linse til at fokusere strålen med høj intensitet gennem en dyse.
CNC laserskæring
Derefter smelter strålen det rustfrie stål i henhold til de computerforsynede instruktioner. En komprimeret gas afkøler samtidigt linsen, mens den også fjerner den udskårne metaldamp.
Nogle af fordelene ved at anvende CNC laserskæring med plader af rustfrit stål inkluderer:
- Evne til at udføre komplekse designs med et højt nøjagtighedsniveau.
- Da CNC laserskærere arbejder på en berøringsfri tilgang, forbliver det rustfri stålmateriale uændret og uforurenet.
- Det resulterende snit er normalt rent uden behov for sekundær bearbejdning.
- Når du bruger CNC laserskærere, er der reduceret behov for at inkorporere andet skæreudstyr.
Der er forskellige typer af CNC laserskærere klassificeret efter lasermediet og dets aktive tilstand. De mest almindelige typer er:
· CNC CO2 Laser Cutter
Er den mest almindelige, bruger carbon (IV) oxid og tilbyder høj effekt, mens den demonstrerer forhøjet effektivitet. Disse fræsere er i stand til at udføre fine og indviklede snit på både tynde og tykke rustfri stålplader.
· CNC Crystal Laser Cutter
Anvender specielt udviklede doterede krystaller og genererer højere udgangseffekt, hvilket tillader brug på meget tykke, rustfrie pladeemner.
· CNC Fiber Laser Cutter
Brug dioder til stråleoprettelse med fiberoptiske kabler, som kan bruges som en kanal. Giver finere snitkvalitet ved høje proceshastigheder, især når der arbejdes med meget tynde rustfri stålplader.
CNC Router at skære i rustfrit stål
En CNC-fræser udfører en tre-akset skæretilgang på emner i rustfrit stål. Den er i stand til at bevæge sig frem og tilbage (x-aksen) op og ned (z-aksen) og sidelæns (y-aksen). CNC-routere er hurtigere og mere nøjagtige end manuelle betjeninger og kan understøtte processer med høj volumen.
CNC Router
2. CNC-drejning af rustfrit stål
CNC drejning er en metalbearbejdningsproces, der involverer materialefjernelse ved at rotere et emne, mens et værktøj arbejder på det. CNC-drejeprocesserne kan involvere operationer såsom boring, riller, boring, beklædning, afskæring og rifling.
Normalt arbejder en CNC drejebænk på cylindriske stænger af rustfrit stål, der roterer på en spindel og bearbejdes af et værktøj.
Du kan placere værktøjet langs flere akser og fremføre den rustfri stålstang for at opnå den ønskede form. CNC-drejning er nyttig til fremstilling af rustfrit ståldele til brug i forskellige industrier såsom bilindustrien.
3. CNC fræsning af rustfrit stål
CNC fræsning af rustfrit stål er en subtraktiv fremstillingsproces, der anvender et værktøj monteret på en spindel, der er i stand til at rotere. Værktøjet arbejder på et emne i rustfrit stål, der er ubevægeligt, indtil det ønskede design er opnået.
CNC fræser kan håndtere op til 5 akser. Derfor kan du arbejde på designs, der er unikt komplekse uden behov for at bruge flere maskiner.
Når du udfører CNC-fræsning af rustfrit stål, udvikler du først et design ved hjælp af CAD (Computer Aided Design). Dernæst vil du konvertere designet til CNC-program.
Herefter vil du indlæse programmet for at udføre den ønskede handling.
4. CNC-boring i rustfrit stål
Formålet med CNC-boring i rustfrit stål er at lave huller, som regel til monteringsformål, såsom at rumme bolte og skruer. Maskinen bruger et roterende højhastighedsbor.
Anvendelse af CNC-boring af rustfrit stål begynder med design ved hjælp af CAD før konvertering til maskinklare instruktioner ved hjælp af CAM. Indlæsning af disse instruktioner i CNC-boremaskinen styrer boreoperationen i overensstemmelse med designet.
CNC-boring af rustfrit stål finder anvendelse på tværs af forskellige industrier, såsom fremstilling af bilmotorer og brokonstruktion.
Diverse operationer i CNC-bearbejdning af rustfrit stål
Forskellige operationer i forbindelse med CNC-bearbejdning af rustfrit stål anvender værktøjsmaskiner og producerer muligvis ikke spåner.
Nogle af de mest almindelige operationer omfatter:
CNC polering af rustfrit stål
CNC-polering er en koldbearbejdningsproces, der ikke involverer materialefjernelse for at opnå en glat og jævn overflade. Du kan anvende drejebænke og fræsemaskiner i CNC-polering af rustfrit stål for at forbedre overfladens hårdhed og opnå dimensionsnøjagtighed.
Polering finder bred anvendelse i industrien lige fra fremstilling af motorendedæksler, ventilstyr og stænger og ventilatorrotoraksler. Du kan klassificere CNC-slibemaskine afhængigt af værktøjsgeometrien som følger:
Kuglepudsende rustfrit stål
Værktøj anvender enten en enkelt eller flere kugle, der holdes af en fjeder eller væsketryk og emnet. En hydraulisk pumpe er ansvarlig for væskestrømmen, der placerer bolden til handling på emnet.
Styring af væsketrykket giver dig mulighed for at styre CNC-poleringsprocessen. Alternativt kan du bruge en fjeder til at holde bolden på plads, mens du udfører poleringsprocessen.
Rullepolering af rustfrit stål
Værktøj i rullepoleringsmaskinen bruger enten en rulle eller flere understøttet af et skaft, der er i stand til at rotere. Du kan forbinde skaftet med en drejebænk, fræse- eller boremaskine for at udføre poleringsprocessen ved kontakt med emnet.
CNC gevindskæring i rustfrit stål
CNC gevindskæring involverer montering af gevind på en rustfri stålstang for at lave skruer til brug i monterings- og fastgørelsesprocesser. CNC gevindskæring udføres for det meste som en subtraktiv proces, der anvender drejebænke.
Trådningsmetoder
Der er flere gevindmetoder, du kan anvende på dine rustfrit stålstykker. De mest almindelige metoder er som følger:
I. Trådskæring: Nyttigt til små produktioner, ved håndtering af upræcise emner eller når processen kræver fuld gevinddybde. Kan omfatte følgende teknikker:
- Enkeltpunkts trådning: Anvender lineært bevægeligt værktøj med et enkelt punkt til at skabe gevind på et cylindrisk eller konisk emne af rustfrit stål.
- Gevindfræsning: Anvender en fræser, der er i stand til at rotere til kun at danne gevind, hvor du kan organisere en spiralformet bane for værktøjet.
II. Trådslibning: Anvender en slibemaskine, der anvender hjul udformet i den ønskede trådform.
Anvendelser af CNC-bearbejdede rustfrit ståldele
Dele af rustfrit stål fremstillet via CNC-bearbejdning finder bred anvendelse på tværs af industrier. Nogle af de førende anvendelser af disse dele inkluderer:
- CNC Aerospace dele: Landingsstellet, flyskrogene og nogle jetmotorkomponenter anvender komponenter i rustfrit stål fremstillet af CNC-bearbejdning.
- Bil industrien: CNC-bearbejdede ståldele kan bruges til fremstilling af forskellige autodele såsom motorkomponenter som plejlstænger. Disse kan omfatte CNC elektroniske dele og komponenter.
- Kemisk industri: Udstyr, der anvendes i den kemiske industri, bruger rustfrit stål for dets holdbarhed, der stammer fra korrosionsbestandighed.
- Konstruktion: Strukturer som broer anvender rustfrit stål på grund af dets styrke og modstandsdygtighed over for elementerne, hvilket tillader lang levetid.
- Energisektoren: Kraftproduktionsanlæg anvender dele og komponenter af rustfrit stål, der er CNC-bearbejdet i reaktortanke og varmevekslere.
- Køkkenudstyr: Adskillige redskaber, køkkengrej som pander og gryder og vask, komfurer og grill er et resultat af CNC-bearbejdning i rustfrit stål.
- Medicinsk industri: Udstyr i den medicinske industri såsom kirurgiske værktøjer er udviklet ved CNC-bearbejdning på grund af dets enestående egenskaber. Faktisk er der mange CNC medicinske dele
- Transport: Forskellige transportkøretøjer såsom skibe, tog og motorkøretøjer anvender dele og komponenter lavet af rustfrit stål.
CNC-bearbejdningsspidser i rustfrit stål
CNC-bearbejdning af rustfrit stål er afgørende i produktionen af dele og komponenter, der anvendes i forskellige sektorer. Men ved CNC-bearbejdning af rustfrit stål er det vigtigt at huske på følgende tips:
Indvendig kant radier
Anvend altid radier til dine rustfri stålemner' indvendige kanter for at forhindre værktøjsslid og deformation på grund af bearbejdningsbelastning.
Design Features
Inkluder ikke funktioner, du ikke kan lave med CNC-maskine. I sådanne situationer vil du få andre fabrikationsalternativer.
Undgå for eksempel at have små funktioner, der vil udgøre store vanskeligheder at bearbejde på grund af fravær af påkrævet værktøj.
Parameter tilstrækkelig
Anvend tilstrækkelige parametre såsom Surface Feet per Minute (SFM) for at sikre effektivitet i CNC-bearbejdning af rustfrit stål.
Værktøjsmateriale
Sørg for passende valg af værktøjsmateriale for at forhindre flisdannelse og hurtig slitage ved CNC-bearbejdning. Hårdmetal, højhastighedsstål og wolfram HSS giver god styrkevisning ved bearbejdning af rustfrit stål.
Sikre CNC-maskiner
Sørg for, at CNC-maskinerne er stive og godt sikret for at forhindre ekstreme bevægelser forårsaget af vibrationer under drift.
Beskyttelsesudstyr
Hav beskyttelsesudstyr, når du arbejder med CNC-bearbejdning af rustfrit stål, såsom beskyttelsesbriller, overalls og handsker. CNC-maskinerne og rustfrit stålspåner er nogle af de potentielle kilder til fare.
Brug af tolerance
Begræns brugen af tolerancer for at forhindre høje bearbejdningsomkostninger og behandlingstider ved kun at anvende dem, hvor det er nødvendigt.
Kølevæske
Brug et passende kølemiddel for at forhindre varmeinduceret deformation på det rustfrie stål-emne og for at håndtere spåndannelse. Et kølemiddel kan påvirke overfladefinishen og driftshastigheden sammen med kapaciteten til at modstå korrosion.
Dybde-til-bredde-forhold
Når du designer hulrum, skal du overveje deres dybde-til-bredde-forhold, da at gøre dem for dybe kan forårsage værktøjsmangler såsom brud og afbøjning.
CNC rustfrit stål bearbejdede dele overfladebehandling
Mens rustfrit stål giver stor modstandsdygtighed over for korrosion og varme, kan du stadig anvende overfladebehandling for at opnå andre egenskaber. Derudover kan CNC-bearbejdningsprocessen ændre overfladen af det rustfri stål, der kræver behandling for at genoprette det.
Du kan klassificere overfladebehandlingerne på CNC rustfrit stål bearbejdede dele baseret på deres rolle som følger:
Fjernelse af sortoxidlag
De fremstillingsprocesser, som rustfrit stål gennemgår, såsom valsning og svejsning, kan resultere i dannelse af et oxidlag. Du kan genoprette glansen af rustfrit stål ved at fjerne dette oxidlag via følgende behandlinger:
I. Sandblæsning: Anvender en strøm af klæbemiddel under tryk, som skrubber oxidlaget af.
II. Syltning: Anvender salpetersyre og saltsyre til at fjerne oxidlaget på den rustfri ståldel ved nedsænkning.
Fremstilling af en spejlfinish
Mange rustfrit stålprodukter har en glat overfladefinish med spejllignende egenskaber. Du kan opnå dette udseende ved at anvende forskellige poleringsmetoder på de rustfri ståldele som følger:
I. Mekanisk polering: Anvender mekanisk slid for at opnå en lys og ret jævn overflade. Det er dog tidskrævende, udfordrende for indviklede dele, udgør en forureningstrussel og resulterer i mindre glans.
II. Kemisk polering: Anvender kemiske løsninger for at opnå den ønskede glans effektivt og til lave omkostninger ud over at arbejde på indviklede dele. Det er dog kun egnet til små mængder og kræver stort og godt ventileret rum.
III. Elektrokemisk polering: Anvender en reduktionsproces via påføring af jævnstrøm, der ioniserer metaloverfladen og opløser den, hvilket resulterer i en skinnende overflade. Kan understøtte behandling af komplekse dele og store volumener, hvilket gør det overkommeligt i det lange løb.
Fremstilling af en farvet finish
Nogle overfladebehandlinger farver overfladen af det rustfri stål, mens de forbedrer dets egenskaber såsom modstandsdygtighed over for korrosion og slid. Du kan opnå en farvet finish ved at bruge:
I. Kemisk oxidation: Farvepåføring er gennem en oxidationsproces, der anvender kemiske opløsninger, der indeholder syrer, baser og blandede salte.
II. Elektrokemisk oxidation: Påtager sig ionaflejring fra kemiske opløsningsmidler med det rustfri stål som katode.
III. Oxidation ved høj temperatur: Opnåelsen af den ønskede farvede belægning er ved nedsænkning af den rustfri ståldel i salte under specifikke forhold.
Konklusion
CNC-bearbejdning i rustfrit stål er essentiel i produktionen af dele og komponenter af særlige kvaliteter, der finder anvendelse i forskellige applikationer. Indsigten i denne vejledning vil helt sikkert hjælpe i dit næste projekt i rustfrit stål for at sikre, at det lykkes.
Flere ressourcer:
Hvad er CNC-bearbejdning – Kilde: ThomasNet
Rustfrit stål – Kilde: Wikipedia
CNC fræsekomponenter – Kilde: HMAKING
CNC drejedele – Kilde: HMAKING
CNC boredele – Kilde: HMAKING