Nella lavorazione CNC dell'acciaio inossidabile (SS), utilizzerai una macchina a controllo numerico computerizzato (CNC) per tagliare il materiale. Qui, la macchina CNC taglia SS secondo il tuo progetto.
La guida di oggi esplora tutto ciò che dovresti sapere sulla lavorazione CNC dell'acciaio inossidabile. Che tu voglia scoprire le migliori qualità per la lavorazione CNC, i costi o le tecniche di lavorazione CNC, tutte le informazioni sono qui.
Immergiamoci subito in:
Scelta del grado di acciaio inossidabile per la lavorazione CNC
Proprietà come la resistenza alla corrosione, la forza e la durata rendono l'acciaio inossidabile popolare per la lavorazione CNC.
Attualmente sono disponibili molte qualità di acciaio inossidabile per qualsiasi processo di lavorazione. Diamo un'occhiata agli aspetti vitali nella scelta dell'acciaio inossidabile per la lavorazione:
Cosa considerare prima di scegliere l'acciaio inossidabile per la lavorazione
In generale, ci sono molti fattori da considerare prima di scegliere l'acciaio inossidabile per qualsiasi processo di lavorazione. Loro includono:
- Costo: Il prezzo del materiale in acciaio inossidabile varia a seconda del grado.
- Grado Disponibilità: Alcuni gradi di acciaio inossidabile sono realizzati su ordinazione e non disponibili su richiesta. Garantire la disponibilità del grado di acciaio inossidabile desiderato è importante soprattutto quando si hanno problemi di tempo.
- Trattamento termico: Impatti sulla durezza del tuo acciaio inossidabile e quindi sulle proprietà meccaniche complessive. Tuttavia, acciaio austenitico i gradi non sono soggetti a trattamento termico.
- Magnetismo: Alcune applicazioni possono richiedere proprietà magnetiche che troverete assenti nei gradi di acciaio inossidabile austenitico.
- Forza: la resistenza alla trazione varia a seconda dei singoli elementi nel materiale in acciaio inossidabile.
Tipi di gradi di acciaio inossidabile
In generale, ci sono cinque classificazioni di acciaio inossidabile. Da questi gradi, puoi trovare il grado di acciaio inossidabile adatto alla tua applicazione.
1. Gradi di acciaio austenitico
L'SS 304 e l'SS 316 sono alcuni dei gradi più popolari disponibili sul mercato. Questi gradi sono popolari per il loro:
- Eccellente resistenza alla corrosione
- Facile da lavorare
- Adatto per la maggior parte delle tecniche di saldatura
Gradi di acciaio inossidabile austenitico
2. Gradi di acciaio temprato per precipitazione
Include i comuni gradi 17-4 PH e 15-5 PH e sono in grado di essere sottoposti a trattamento termico. Allo stesso tempo, mostrano un'eccezionale robustezza e resistenza alla corrosione.
Questi gradi di acciaio sono lavorabili a CNC e trovano impiego nella realizzazione di parti altamente affidabili e durevoli.
Gradi di acciaio inossidabile temprato per precipitazione
3. Gradi di acciaio inossidabile duplex
Questi tipi di acciaio sono un ibrido di strutture austenitiche e ferritiche con maggiore forza e resistenza alla corrosione. Presentano una ridotta presenza di nichel e molibdeno. Di conseguenza, trovano impiego in molte industrie pesanti.
Gradi di acciaio inossidabile duplex
4. Gradi di acciaio ferritico
Hanno circa il 12% di contenuto di cromo con capacità magnetica e un'impressionante resistenza alla tensocorrosione. Di solito è indotto dai cloruri.
Hanno tuttavia una minore resistenza al calore e alla corrosione rispetto agli acciai austenitici.
Gradi di acciaio inossidabile ferritico
5. Gradi di acciaio martensitico
I gradi di acciaio martensitico sono in grado di essere sottoposti a trattamento termico. Di conseguenza, si induriscono con livelli di cromo al 10%. Sebbene sia facilmente lavorabile, la sua resistenza alla corrosione impallidisce rispetto ai gradi austenitici.
Di conseguenza, trovano impiego in posate, ricambi auto e utensili medici.
Gradi di acciaio martensitico
Vantaggi della lavorazione CNC dell'acciaio inossidabile
La scelta del CNC per fabbricare l'acciaio inossidabile offre molti vantaggi sia ai produttori che agli utilizzatori di parti. Naturalmente, è il motivo per cui la tecnologia è popolare oggi.
Diamo un'occhiata ai vantaggi:
I. È possibile lavorare l'acciaio inossidabile in grandi volumi quando si utilizza una macchina CNC grazie all'elevata ripetibilità del processo.
II. L'acciaio inossidabile è altamente flessibile e versatile e consente la lavorazione CNC anche di parti complesse, in particolare i gradi austenitici.
III. La resistenza esibita dai gradi di acciaio inossidabile, in particolare martensitico, può tollerare le sollecitazioni di lavorazione quando si utilizzano macchine a controllo numerico.
IV. Quando si utilizza una macchina CNC nella lavorazione dell'acciaio inossidabile, si ottiene una maggiore precisione anche quando si scelgono tolleranze ristrette.
V. È possibile lavorare a macchina gradi di acciaio inossidabile con tolleranze entro 1.00 mm, riducendo al minimo lo spreco di materiale e accelerando il processo.
Quanto costa l'acciaio inossidabile lavorato a CNC
Sapere quanto costano le parti in acciaio inossidabile lavorate a CNC è una parte fondamentale del tuo budget. Tuttavia, per un costo accurato della lavorazione CNC di parti in acciaio inossidabile un produttore affidabile.
Tra i fattori chiave che determinano i costi di lavorazione CNC vi sono:
- Grado di acciaio inossidabile
- Complessità progettuale
- Dimensione della parte su cui si sta lavorando
- Necessaria attrezzatura di lavorazione CNC
- Durata del processo
Quando si intraprende un progetto, questi fattori possono essere considerati dati i parametri di progettazione e il costo così stimato.
Tipi di servizi e operazioni di lavorazione CNC in acciaio inossidabile
La lavorazione CNC dell'acciaio inossidabile comporta molte operazioni come il taglio, la fresatura, la foratura, ecc.
Naturalmente, determinano i tipi di parti in acciaio inossidabile.
1. Taglio CNC in acciaio inossidabile
Il taglio CNC dell'acciaio inossidabile comporta l'estrazione di pezzi più piccoli di acciaio inossidabile da un pezzo più grande per soddisfare le esigenze di progettazione. Sono disponibili due principali macchine per il taglio dell'acciaio inossidabile CNC: la taglierina laser CNC e il router CNC.
Taglio CNC in acciaio inossidabile
· Taglierina laser CNC
impiega un raggio laser dalla potenza immensa e un flusso concentrato per ritagliare materiale da una lamiera di acciaio inossidabile. UN Taglio laser CNC è particolarmente utile quando si tagliano disegni complessi grazie alla sua elevata precisione.
Il processo di taglio quando si utilizza un laser CNC utilizza l'applicazione di calore ed è senza contatto. La taglierina laser CNC comprende una testa laser con una lente per focalizzare il raggio ad alta intensità attraverso un ugello.
Taglio laser CNC
Successivamente, il raggio fonde l'acciaio inossidabile secondo le istruzioni fornite dal computer. Un gas compresso raffredda contemporaneamente la lente rimuovendo anche il vapore metallico tagliato.
Alcuni dei vantaggi dell'utilizzo del taglio laser CNC con lamiere in acciaio inossidabile includono:
- Capacità di intraprendere progetti complessi con un alto livello di precisione.
- Poiché i laser cutter CNC lavorano con un approccio senza contatto, il materiale in acciaio inossidabile rimane inalterato e incontaminato.
- Il taglio risultante è generalmente pulito senza necessità di lavorazioni secondarie.
- Quando si utilizzano taglierine laser CNC, è ridotta la necessità di incorporare altre apparecchiature di taglio.
Esistono diversi tipi di laser cutter CNC classificati in base al mezzo laser e al suo stato attivo. I tipi più comuni sono:
· CNCCO2 Cutter laser
È il più comune, utilizza ossido di carbonio (IV) e offre un'elevata potenza pur dimostrando un'elevata efficienza. Queste frese sono in grado di eseguire tagli fini e complessi su lamiere di acciaio inossidabile sia sottili che spesse.
· Taglierina laser per cristalli CNC
Impiega cristalli drogati appositamente sviluppati e genera una maggiore potenza di uscita consentendo l'uso su pezzi in lamiera di acciaio inossidabile molto spessi.
· Taglierina laser a fibra CNC
Utilizza i diodi nella creazione del raggio con il cavo in fibra ottica che trova l'uso come condotto. Facilita una qualità di taglio più fine a velocità di processo elevate, in particolare quando si lavora con lamiere di acciaio inossidabile molto sottili.
CNC Router per tagliare l'acciaio inossidabile
Un router CNC esegue un approccio di taglio a tre assi su pezzi in acciaio inossidabile. È in grado di muoversi avanti e indietro (asse x) su e giù (asse z) e lateralmente (asse y). I router CNC sono più veloci e più precisi delle operazioni manuali e possono supportare processi ad alto volume.
CNC Router
2. Tornitura CNC in acciaio inossidabile
Tornitura CNC è un processo di lavorazione dei metalli che prevede l'asportazione di materiale mediante la rotazione di un pezzo mentre un utensile lo lavora. I processi di tornitura CNC possono includere operazioni come foratura, scanalatura, alesatura, spianatura, troncatura e zigrinatura.
Solitamente, un tornio CNC lavora su barre cilindriche in acciaio inossidabile che ruotano su un mandrino e vengono lavorate da un utensile.
È possibile posizionare l'utensile lungo più assi e alimentare la barra in acciaio inossidabile per ottenere la forma desiderata. La tornitura CNC è utile nella fabbricazione di parti in acciaio inossidabile da utilizzare in diversi settori come l'industria automobilistica.
3. Acciaio inossidabile di fresatura CNC
La fresatura CNC dell'acciaio inossidabile è un processo di lavorazione sottrattivo che impiega un utensile montato su un mandrino rotante. L'utensile lavora su un pezzo in acciaio inossidabile che rimane immobile fino al raggiungimento del design desiderato.
La fresatrice CNC può gestire fino a 5 assi. Di conseguenza, è possibile lavorare su progetti straordinariamente complessi senza la necessità di impiegare più macchine.
Nell'eseguire la fresatura CNC dell'acciaio inossidabile, devi prima sviluppare un progetto utilizzando CAD (Computer Aided Design). Successivamente, convertirai il disegno in un programma CNC.
Successivamente, caricherai il programma per eseguire l'operazione desiderata.
4. Foratura CNC in acciaio inossidabile
Lo scopo della perforazione CNC dell'acciaio inossidabile è quello di realizzare fori solitamente a scopo di assemblaggio, come l'alloggiamento di bulloni e viti. La macchina utilizza una punta rotante ad alta velocità.
L'utilizzo della perforazione CNC dell'acciaio inossidabile inizia con la progettazione utilizzando CAD prima della conversione in istruzioni pronte per la macchina utilizzando CAM. Il caricamento di queste istruzioni nella perforatrice CNC guida l'operazione di perforazione in base al progetto.
La perforazione CNC dell'acciaio inossidabile trova impiego in vari settori come la produzione di motori automobilistici e la costruzione di ponti.
Operazioni varie nella lavorazione CNC dell'acciaio inossidabile
Le operazioni varie relative alla lavorazione CNC dell'acciaio inossidabile impiegano macchine utensili e possono o meno produrre sfridi.
Alcune delle operazioni più comuni includono:
Acciaio inossidabile brunito CNC
La brunitura CNC è un processo di lavorazione a freddo che non comporta alcuna rimozione di materiale per ottenere una superficie liscia e uniforme. Si possono impiegare torni e fresatrici in acciaio inox brunito CNC per migliorare la durezza superficiale e ottenere precisione dimensionale.
La brunitura trova ampio impiego nell'industria che va dalla realizzazione di coperchi terminali di motori, guide e aste di valvole e alberi di rotori di ventole. È possibile classificare la brunitrice CNC in base alla geometria dell'utensile come segue:
Sfera in acciaio inox brunito
Gli utensili impiegano una sfera singola o multipla trattenuta da una molla o da una pressione del fluido e dal pezzo in lavorazione. Una pompa idraulica è responsabile del flusso del fluido che posiziona la sfera per l'azione sul pezzo.
Il controllo della pressione del fluido consente di dirigere il processo di brunitura CNC. In alternativa, puoi utilizzare una molla per tenere la sfera in posizione durante il processo di lucidatura.
Rullo in acciaio inox brunito
Gli utensili nella macchina rullatrice a rulli utilizzano uno o più rulli supportati da un gambo in grado di ruotare. È possibile unire il gambo a un tornio, una fresatrice o un trapano per eseguire il processo di brunitura a contatto con il pezzo.
Filettatura CNC in acciaio inossidabile
La filettatura CNC comporta la fornitura di filettature su una barra di acciaio inossidabile per realizzare viti da utilizzare nei processi di assemblaggio e fissaggio. La filettatura CNC viene eseguita principalmente come processo sottrattivo utilizzando macchine tornite.
Metodi di filettatura
Esistono diversi metodi di filettatura che puoi utilizzare sui tuoi pezzi in acciaio inossidabile. I metodi più comuni sono i seguenti:
I. Taglio del filo: Utile per piccole produzioni, quando si maneggiano grezzi imprecisi o quando il processo richiede la massima profondità di filettatura. Può includere le seguenti tecniche:
- Filettatura a punto singolo: Impiega utensili mobili lineari con un unico punto per creare filettature su un pezzo cilindrico o conico in acciaio inossidabile.
- Filettatura: Impiega una fresa in grado di ruotare per formare filettature solo dove è possibile organizzare un percorso elicoidale per l'utensile.
II. Rettifica filettatura: Impiega una rettificatrice che utilizza mole modellate nella forma del filetto desiderata.
Applicazioni di parti in acciaio inossidabile lavorate a CNC
Le parti in acciaio inossidabile prodotte tramite lavorazione CNC trovano ampio utilizzo in tutti i settori. Alcune delle principali applicazioni di queste parti includono:
- Parti aerospaziali CNC: Il carrello di atterraggio, le cellule e alcuni componenti dei motori a reazione utilizzano componenti in acciaio inossidabile realizzati tramite lavorazione CNC.
- Industria automobilistica: I componenti in acciaio lavorati a CNC trovano impiego nella realizzazione di diverse parti automobilistiche, come componenti del motore come bielle. Questi possono includere CParti e componenti elettronici NC.
- Industria chimica: Le apparecchiature impiegate nell'industria chimica utilizzano l'acciaio inossidabile per la sua durata derivante dalla resistenza alla corrosione.
- Costruzione: Strutture come i ponti impiegano l'acciaio inossidabile per la sua forza e resistenza agli elementi che consentono la longevità.
- Settore Energia: Gli impianti di produzione di energia impiegano parti e componenti in acciaio inossidabile lavorati a CNC nei serbatoi del reattore e negli scambiatori di calore.
- Stoviglie: Diversi utensili, pentole come padelle e pentole e lavelli, fornelli e griglie sono il risultato della lavorazione CNC dell'acciaio inossidabile.
- Industria medica: Le attrezzature nell'industria medica come gli strumenti chirurgici sono sviluppate dalla lavorazione CNC grazie alle sue eccezionali proprietà. In effetti, ce ne sono molti Parti mediche CNC
- Trasporto: Diversi veicoli di trasporto come navi, treni e autoveicoli utilizzano parti e componenti in acciaio inossidabile.
Punte per lavorazione CNC in acciaio inossidabile
La lavorazione CNC dell'acciaio inossidabile è essenziale nella produzione di parti e componenti impiegati in vari settori. Tuttavia, durante la lavorazione CNC dell'acciaio inossidabile, è importante tenere presente i seguenti suggerimenti:
Raggi del bordo interno
Utilizza sempre i raggi per i bordi interni dei tuoi pezzi in acciaio inossidabile per evitare l'usura e la deformazione dell'utensile dovute alle sollecitazioni di lavorazione.
Caratteristiche del progetto
Non includere funzionalità che non puoi realizzare con la macchina CNC. In tali situazioni, otterrai altre alternative di fabbricazione.
Ad esempio, evita di avere caratteristiche minuscole che creeranno grandi difficoltà di lavorazione a causa dell'assenza degli strumenti richiesti.
Parametro Sufficienza
Impiega parametri sufficienti come Surface Feet per Minute (SFM) per garantire l'efficienza nella lavorazione dell'acciaio inossidabile CNC.
Materiale dello strumento
Garantire la selezione appropriata del materiale dell'utensile per evitare scheggiature e usura rapida durante la lavorazione CNC. Il carburo cementato, l'acciaio rapido e l'HSS al tungsteno offrono una buona resistenza durante la lavorazione dell'acciaio inossidabile.
Macchine CNC sicure
Assicurarsi che le macchine CNC siano rigide e ben fissate per evitare movimenti estremi causati dalle vibrazioni durante il funzionamento.
Equipaggiamento protettivo
Avere indumenti protettivi durante la lavorazione CNC dell'acciaio inossidabile come occhiali protettivi, tute e guanti. Le macchine a controllo numerico e i trucioli di acciaio inossidabile sono alcune delle potenziali fonti di pericolo.
Uso della tolleranza
Limitare l'uso delle tolleranze per evitare alti costi di lavorazione e tempi di lavorazione impiegandole solo dove necessario.
Liquido di raffreddamento
Utilizzare un refrigerante appropriato per prevenire la deformazione indotta dal calore sul pezzo in acciaio inossidabile e gestire la formazione di trucioli. Un refrigerante può influenzare la finitura superficiale e la velocità di funzionamento oltre alla capacità di resistere alla corrosione.
Rapporti profondità-larghezza
Quando si progettano cavità, considerare i loro rapporti profondità-larghezza poiché renderle eccessivamente profonde può causare carenze dell'utensile come fratture e flessioni.
Trattamento superficiale delle parti lavorate in acciaio inossidabile CNC
Sebbene l'acciaio inossidabile offra un'elevata resistenza alla corrosione e al calore, è comunque possibile ricorrere a trattamenti superficiali per ottenere altre caratteristiche. Inoltre, il processo di lavorazione CNC può alterare la superficie dell'acciaio inossidabile, rendendo necessario un trattamento per ripristinarla.
È possibile classificare i trattamenti superficiali utilizzati su parti lavorate in acciaio inossidabile CNC in base al loro ruolo come segue:
Rimozione dello strato di ossido nero
I processi di produzione a cui è sottoposto l'acciaio inossidabile, come la laminazione e la saldatura, possono provocare la formazione di uno strato di ossido. È possibile ripristinare la lucentezza dell'acciaio inossidabile rimuovendo questo strato di ossido tramite i seguenti trattamenti:
I. Sabbiatura: Impiega un flusso di mezzi adesivi pressurizzati che rimuove lo strato di ossido.
II. Decapaggio: Impiega acido nitrico e cloridrico per rimuovere lo strato di ossido sulla parte in acciaio inossidabile durante l'immersione.
Produzione di una finitura a specchio
Molti prodotti in acciaio inossidabile utilizzano una finitura superficiale liscia con caratteristiche a specchio. È possibile ottenere questo aspetto utilizzando diversi metodi di lucidatura sulle parti in acciaio inossidabile come segue:
I. Lucidatura meccanica: Impiega l'abrasione meccanica per ottenere una superficie brillante e abbastanza piana. Tuttavia richiede tempo, è impegnativo per le parti complesse, rappresenta una minaccia per l'inquinamento e si traduce in una minore lucentezza.
II. Lucidatura chimica: Impiega soluzioni chimiche per ottenere la brillantezza desiderata in modo efficiente ea basso costo oltre a lavorare su parti complesse. Tuttavia, è adatto solo per piccoli volumi e richiede uno spazio ampio e ben ventilato.
III. Lucidatura elettrochimica: Impiega un processo di riduzione tramite l'applicazione di corrente continua che ionizza la superficie metallica dissolvendola risultando in una superficie lucida. Può supportare il trattamento di parti complesse e volumi elevati, rendendolo accessibile a lungo termine.
Produzione di una finitura colorata
Alcuni trattamenti superficiali colorano la superficie dell'acciaio inossidabile migliorandone le caratteristiche come la resistenza alla corrosione e all'usura. È possibile ottenere una finitura colorata impiegando:
I. Ossidazione chimica: L'applicazione del colore avviene attraverso un processo di ossidazione che utilizza soluzioni chimiche contenenti acidi, basi e sali misti.
II. Ossidazione elettrochimica: Effettua la deposizione di ioni da solventi chimici con l'acciaio inossidabile come catodo.
III. Ossidazione ad alta temperatura: L'ottenimento del rivestimento colorato desiderato avviene mediante immersione della parte in acciaio inossidabile in sali in condizioni specifiche.
Conclusione
La lavorazione CNC dell'acciaio inossidabile è essenziale nella produzione di parti e componenti di qualità particolari che trovano impiego in diverse applicazioni. Le informazioni fornite in questa guida ti aiuteranno sicuramente nel tuo prossimo progetto in acciaio inossidabile per assicurarti che abbia successo.
Altre risorse:
Cos'è la lavorazione CNC – Fonte: ThomasNet
Acciaio inossidabile – Fonte: Wikipedia
Componenti di fresatura CNC – Fonte: HMAKING
Parti di tornitura CNC – Fonte: HMAKING
Parti di foratura CNC – Fonte: HMAKING