Sin dalla sua scoperta nel 1913, lo sviluppo e l'uso dell'acciaio inossidabile sono cresciuti a passi da gigante. Con l'elevata domanda di acciaio inossidabile complesso e ad alta precisione Parti in acciaio CNC che sono robusti, resistenti alla corrosione e durevoli, la tua avventura nella lavorazione a controllo numerico computerizzato (CNC) dell'acciaio inossidabile è un passo nella giusta direzione produttiva!
Questo articolo illustra le diverse categorie e qualità di acciaio inossidabile da considerare per la lavorazione CNC. Inoltre, illustra i vantaggi generali della lavorazione CNC di acciaio inossidabile, fornisce suggerimenti su come affrontare le principali sfide che potreste incontrare e i settori di applicazione.
Comprensione della lavorazione CNC dell'acciaio inossidabile
La lavorazione CNC dell'acciaio inossidabile è una tecnologia di produzione all'avanguardia che utilizza macchine computerizzate per produrre in modo efficiente e accurato componenti in acciaio inossidabile ad alta precisione.
Pertanto, è necessario un Controllo numerico computerizzato (CNC) macchina con utensili di lavorazione adatti.
Pertanto, la lavorazione CNC dell'acciaio inossidabile richiede la disponibilità di un progetto digitale del pezzo che si intende produrre.
Il software di produzione assistita da computer (CAM) ti aiuta a tradurre il progetto digitale del pezzo in un linguaggio o codice che la tua macchina può leggere e a inviare istruzioni di lavorazione agli utensili.
Grazie alla possibilità di salvare le istruzioni, questa tecnologia consente di svolgere automaticamente attività ripetute in modo efficiente, senza il rischio di errori comunemente riscontrati negli approcci di lavorazione manuale.
I 3 principali processi di lavorazione CNC dell'acciaio inossidabile
La lavorazione dell'acciaio inossidabile prevede i seguenti tre processi:
- Fresatura CNC SS: Questo è il processo di produzione di acciaio inossidabile ad alta precisione Componenti di fresatura CNC utilizzando speciali frese rotanti CNC.
Tornitura CNC SS: Si tratta di un processo di lavorazione CNC in cui il pezzo in acciaio inossidabile ruota attorno a un utensile da taglio adatto per formare la parte in acciaio inossidabile desiderata. Una guida completa sulla tornitura CNC è qui. - Foratura CNC SS: Si riferisce alla realizzazione di fori o filettature di dimensioni specifiche su acciaio inossidabile Parti di foratura CNC.
Tipi di acciai inossidabili e gradi per lavorazioni CNC
Ci sono cinque tipi o categorie o famiglie di acciaio inossidabile. In ogni categoria ci sono gradi SS tra cui puoi scegliere per adattarli alle tue varie parti CNC. Qui sono cose che dovresti considerare quando selezioni i gradi SS per la lavorazione CNC
Di seguito sono elencate le 5 categorie e i livelli SS che dovresti conoscere.
Acciaio inossidabile austenitico
Come suggerisce il nome, acciaio inossidabile austenitico ha una struttura austenitica. Questo grado di acciaio inossidabile è amagnetico ed è la lega di acciaio più comunemente utilizzata nella lavorazione CNC. Circa il 70% dell'acciaio inossidabile prodotto appartiene a questa famiglia.
I principali elementi di lega del materiale sono nichel e cromo. Manganese, azoto e molibdeno. Altri elementi possono essere aggiunti per ottenere le proprietà desiderate.
Alcune delle proprietà che rendono l'acciaio inossidabile austenitico ideale per i vostri pezzi lavorati CNC sono:
- saldabilità
- Formabilità
- Resistenza alla Corrosione
Gradi di acciaio inossidabile austenitico
Di seguito sono riportati alcuni dei gradi di acciaio inossidabile austenitico più comuni che puoi prendere in considerazione per i tuoi vari progetti di lavorazione CNC.:
Acciaio inossidabile di grado 301
Se la tua lavorazione CNC di acciaio inossidabile richiede parti con elevata resistenza, resistenza alla corrosione e buona formabilità, questo è il grado che puoi prendere in considerazione per la lavorazione CNC.
Acciaio inossidabile di grado 302
Oltre ad avere cromo e nichel, questo grado SS vanta un alto contenuto di carbonio. La sua elevata resistenza e resistenza alla corrosione lo rendono adatto per la lavorazione CNC di parti complesse in acciaio inossidabile.
Acciaio inossidabile di grado 303 | Acciaio inossidabile per lavorazioni meccaniche.
Questo è l'acciaio inossidabile più facile da lavorare per la lavorazione CNC. La sua composizione di zolfo lo rende un acciaio inossidabile di qualità per lavorazione liberaTuttavia, l'effetto di ciò è la riduzione delle proprietà di resistenza alla corrosione e di durezza.
Acciaio inossidabile di grado 304/304L/304H
Il 304 è un acciaio inossidabile versatile ed equilibrato, composto da ferro, cromo, nichel, carbonio e altri elementi di rinforzo.
L'acciaio legato 304 è anche noto come acciaio inossidabile 18/8. Questo è dovuto alle sue composizioni standard di cromo e nichel, che sono rispettivamente del 18% e dell'8%.
Il grado SS vanta elevata resistenza e resistenza alla corrosione. Ciò lo rende un materiale versatile per parti in acciaio inossidabile lavorate tramite CNC.
Acciaio inossidabile di grado 316
L'acciaio inossidabile di grado 316 è uno dei principali candidati per le parti in lega di acciaio in cui la tenacità e la resistenza alla corrosione sono essenziali.
Il grado SS è arricchito con molibdeno, rendendolo più resistente alla corrosione con eccellenti prestazioni ad alte temperature rispetto all'acciaio legato 304. Il manganese ne migliora la saldabilità e la formabilità, rendendolo ideale per vari progetti di lavorazione CNC in acciaio inossidabile.
Lega 20 acciaio inossidabile
Noto anche come Carpenter 20, questo tipo di acciaio inossidabile austenitico è adatto alla lavorazione CNC di parti con elevata resistenza alla corrosione, compresa la resistenza all'acido solforico.
Lega di acciaio inossidabile 321H
Acciaio inossidabile 321H è una lega ad alto tenore di carbonio con aggiunta di titanio, che aiuta a limitare precipitazione del carburo di cromo.
La precipitazione avviene a temperature comprese tra 425 e 800 gradi Celsius (tra 797 e 1472 gradi Fahrenheit), a seconda della composizione della lega.
Questo grado è quindi adatto alla produzione di componenti o parti di motori CNC in acciaio inossidabile che funzionano in condizioni di alte temperature.
Grado di acciaio legato 309S
Un altro grado austenitico per lavorazioni CNC che funziona ad alte temperature è Acciaio inossidabile 309S. Il suo alto contenuto di cromo lo rende altamente resistente all'ossidazione. L'aggiunta di nichel ne aumenta la resistenza.
Acciaio inossidabile ferritico
Acciaio inossidabile ferritico appartiene alla serie AISI 400 degli acciai inossidabili.
Sono leghe di acciaio magnetiche con conduttività termica superiore rispetto ai tipi austenitici.
La sua composizione principale è ferro, carbonio e cromo elevato. Può avere poco o niente nichel. Rispetto all'acciaio inossidabile austenitico, l'acciaio inossidabile ferrico è molto più facile da lavorare.
Poiché questo SS non può essere trattato termicamente, non è resistente come le leghe austenitiche. Tuttavia, la sua buona resistenza alla corrosione lo rende adatto per la lavorazione CNC in acciaio inossidabile di parti marine o decorative.
Gradi di acciaio inossidabile ferrico per lavorazioni CNC
Ci sono vari gradi di acciaio inossidabile ferrico da considerare per la tua lavorazione CNC. Alcuni gradi comuni sono 405 SS, 409 SS, 430 SS e 442 SS.
Per saperne di più sui gradi di acciaio inossidabile ferrico qui.
Lavorazione CNC in acciaio inossidabile duplex
Questa classe di grado di acciaio inossidabile contiene sia le famiglie ferriche che austenitiche di acciaio inossidabile. È adatta se il tuo progetto di lavorazione CNC richiede parti in acciaio inossidabile ad alta resistenza con un'eccellente resistenza alla corrosione.
Questa categoria è suddivisa in:
- Grado di acciaio inossidabile duplex standard
- Grado di acciaio inossidabile duplex normale
- Grado di acciaio inossidabile Super Duplex
Esempi comuni di acciaio inossidabile duplex di cui potresti aver bisogno per la tua lavorazione CNC includono:
- Duplex 2205 in acciaio inox
- Acciaio inossidabile duplex 2507
- Acciaio inossidabile duplex 2304
Acciaio inossidabile martensitico e temprato per precipitazione (PH SS)
L'acciaio inossidabile martensitico è composto da cromo (dall'11.50 al 18%), con aggiunta di carbonio e nichel. La categoria è divisa in acciaio inossidabile martensitico ad alto e basso tenore di carbonio.
Sono adatti per progetti che richiedono parti con elevata resistenza, tenacità superiore e resistenza alla corrosione. Alcune delle sue qualità più diffuse sono:
- 410 in acciaio inox
- 420 in acciaio inox
- 440A Acciaio inossidabile
Per saperne di più sull'acciaio inossidabile martensitico e sui suoi gradi qui.
Acciaio inossidabile temprato per precipitazione (PH SS)
Oltre alla composizione standard della lega Fe-Cr-Ni, questa famiglia di SS è arricchita con piccole quantità di altri elementi per ottenere le proprietà desiderate.
Gli elementi additivi possono includere titanio, alluminio, rame e niobio.
I PH SS possono essere suddivisi in tre categorie, ovvero:
- Martensitico PH SS
- Semi-austenitico PH SS
- Austenitico PH SS
Alcuni gradi PH SS comuni per la lavorazione CNC dell'acciaio inossidabile sono 17-4 PH, 17-7 PH e A-286.
Ulteriori letture su PH SS sono Qui..
Vantaggi generali della lavorazione CNC dell'acciaio inossidabile
Ecco i vantaggi generali della scelta dell'acciaio inossidabile per la lavorazione CNC:
Buona resistenza alla corrosione
Le parti CNC SS hanno una buona resistenza alla corrosione. Questo perché sono composte da cromo, che reagisce con l'ossigeno per creare uno strato esterno protettivo.
Versatilità produttiva
Diversi gradi di acciaio inossidabile consentono la facile produzione di diverse parti lavorate tramite CNC per soddisfare i requisiti del settore.
Parti CNC ad alta resistenza alla trazione
La lavorazione CNC SS assicura la produzione di parti ad alte prestazioni con elevata resistenza alla trazione. Ciò è possibile grazie ai suoi vari elementi di lega come cromo, nichel, titanio, molibdeno, ecc.
Finitura superficiale accattivante (proprietà estetica)
La lavorazione CNC dell'acciaio inossidabile garantisce la produzione di parti che emanano una bellezza splendente!
Maggiore è il tenore di cromo nell'acciaio inossidabile scelto, più le parti lavorate brilleranno senza ossidarsi con il tempo.
Tolleranza alle basse temperature | Resistenza criogenica
I gradi di acciaio inossidabile come 304 e 304L mantengono le loro proprietà anche a basse temperature, senza rischio di fragilità o screpolature.
Sfide e soluzioni per la lavorazione CNC dell'acciaio inossidabile
Deformazione del pezzo in acciaio inox dovuta a cattiva impostazione o surriscaldamento
L'acciaio inossidabile ha una conduttività termica inferiore. Ciò comporta un accumulo di calore che può influire sugli utensili da taglio, con conseguente deformazione delle parti. Anche un'impostazione non corretta del pezzo in lavorazione SS può portare a deformazioni.
Soluzione:
Assicurati che la tua macchina CNC sia configurata per funzionare a velocità e velocità di avanzamento moderate. Assicurati sempre di utilizzare l'utensile giusto e in perfette condizioni.
Se durante il processo di lavorazione si notano segnali di surriscaldamento, fermare la macchina. Lasciarla raffreddare mentre si verificano le possibili cause.
Per contenere l'accumulo di calore, devi avere un sistema di raffreddamento efficiente. Il refrigerante a base di olio ti servirà bene.
Formazione di trucioli
La lavorazione CNC SS produce trucioli lunghi. Se non vengono rimossi, si aggrovigliano attorno all'utensile, causando surriscaldamento. Ciò può causare danni alla macchina, alla superficie del pezzo in lavorazione e all'utensile da taglio.
Soluzioni:
- Utilizzare sistema di raffreddamento ad alta pressione per rimuovere i trucioli SS dal pezzo in lavorazione durante la lavorazione CNC.
- Consultare un macchinista esperto per ricevere consigli sul rompitruciolo più adatto da acquistare
- Utilizzare utensili da taglio affilati per limitare la produzione di trucioli in eccesso.
Sfida di lavorabilità dovuta all'incrudimento
Gli acciai inossidabili sono generalmente più difficili da lavorare rispetto alle leghe più morbide come l'alluminio. Ciò è dovuto alla loro elevata resistenza e alle proprietà di incrudimento.
Soluzione:
- Selezionare utensili da taglio resistenti all'usura e adatti alla lavorazione.
- Abbraccia il fresatura in salita/tecnologia di fresatura verso il basso.
- Configura le impostazioni della tua macchina CNC in base al materiale e alle dimensioni dell'acciaio inossidabile.
Altri suggerimenti su come evitare l'indurimento del lavoro sono Qui.
Elevato costo degli utensili da taglio
Perché l'SS è più duro dei metalli più morbidi. Per questo motivo, richiedono costosi utensili da taglio di alta qualità.
Soluzione
- Utilizzare solo utensili resistenti all'usura adatti al grado di acciaio inossidabile. Chiedere aiuto a un macchinista esperto.
- Assicuratevi che gli utensili da taglio siano affilati, perché quelli smussati possono surriscaldarsi e danneggiarsi.
- Ottimizza il tuo processo di taglio selezionando il giusto grado di acciaio inossidabile, impostando parametri idonei e installando un sistema di raffreddamento efficiente.
Applicazioni industriali della lavorazione CNC dell'acciaio inossidabile
Esistono oltre 100 gradi di acciaio inossidabile. Pertanto, la lavorazione CNC dell'acciaio inossidabile consente di produrre un'ampia gamma di parti per diverse applicazioni industriali.
Di seguito sono elencati i principali settori in cui vengono utilizzati componenti in acciaio inossidabile lavorati tramite CNC.
Applicazioni dell'industria automobilistica
Nel settore automobilistico, la lavorazione CNC con acciaio inossidabile aiuta a produrre componenti ad alta precisione ricambi auto come assali, alberi, componenti di scarico, parti del motore e tubi dei freni.
Parti CNC SS per l'industria dell'hardware
Anche l'industria dell'hardware dipende dalla lavorazione CNC per i suoi SS Parti hardware CNCTra questi rientrano, a titolo esemplificativo ma non esaustivo, cerniere, elementi di fissaggio, ruote in acciaio inossidabile, distanziali e molto altro ancora!
Parti CNC SS per l'industria aerospaziale
L'industria aerospaziale dipende dalla lavorazione CNC SS per la fornitura di materiali ad alte prestazioni parti aerospaziali CNC in acciaio inossidabile. Queste parti vantano forza, eccellente resistenza alla corrosione e tolleranza alle alte temperature. Tali parti includono cerniere, carrelli di atterraggio, boccole, morsetti, ecc.
Lavorazione CNC in acciaio inossidabile per l'industria navale
La lavorazione CNC SS fornisce al settore navale componenti in acciaio inossidabile resistenti alla corrosione, come alberi, eliche per motori e componenti hardware per uso navale.
Lavorazione CNC SS per il settore medico
Il settore medicale si affida alla lavorazione dell'acciaio inossidabile per lavorazioni ad alta precisione Parti mediche CNC per strumenti chirurgici, dispositivi di legatura, pinze, cateteri, ecc.
Conclusione
La lavorazione CNC SS richiede una conoscenza approfondita dei materiali SS, del tipo di utensili necessari e di come affrontare le possibili sfide.
Per una lavorazione CNC fluida, è necessario avvalersi dei servizi di un esperto di lavorazioni meccaniche.
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Link rilevanti
- La storia dell'acciaio inossidabile
- Famiglie di gradi di acciaio inossidabile
- Guida ai gradi di acciaio inossidabile
- Cos'è la tornitura CNC? Una guida per principianti