数控选材
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每周五我们都会发布一个新的视频-每个视频都会给你一个更深入的洞察力如何设计更好的零件。我们将涵盖特定的主题，如选择正确的3D打印材料，优化CNC加工的设计，模具零件的表面光洁度，以及更多。
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洞察:数控材料选择
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大家好，欢迎收看本周的Insight视频。
今天我要解决数控加工的材料选择。上周我研究了产品数据表上的一些特性，比如抗拉强度、断裂伸长率和弹性。这周我要看一些材料本身。
选择正确的材料和零件的加工方式一样重要，因为一个错误的决定会让你损失很多钱。
让我给你们举个例子，钛是航空航天界的宠儿它坚固，耐磨，轻便。问题是，它真的很难加工，比铝或不锈钢制成的零件成本要高得多。所以，如果你不需要它，那就选择不那么昂贵的金属。
塑料也是一样。聚醚酮或PEEK有时被称为聚合物中的超人，它的强度足以在某些应用中取代金属，但它也比其他高性能热塑性塑料贵大约5倍。专业塑料，如PSU, PPSU和ESD增强缩醛成本甚至更高。
正如我上周提到的，一个更好的方法是确定你的零件必须具有哪些属性，以及哪些属性是不错的，但不是必需的，然后用它来列出潜在材料的候选清单。
同样值得思考的是，你在生产过程中处于什么位置，记住这可能会影响你的材料选择。如果您正在使用CNC开发早期原型的外观和适应性，那么它可能不需要最终部件的所有属性。但与3D打印部件不同的是，CNC组件可以使用与其最终用途完全相同的材料制成。
有几十种不同的金属和塑料可供选择，我们没有时间一一介绍，所以让我们来看看一些常见的选择。
让我们从一些金属开始。
我们将从合金17-4PH开始。PH值代表沉淀硬化，所以作为一种不锈钢合金，它也是耐磨的，这使得它非常适合恶劣的环境，在那里你的零件可能会经历磨损和腐蚀。这种合金用于模具加工、航空航天、火箭、阀门、化工、乳制品、食品加工以及石油和天然气钻井平台。这些合金很硬，而且加工起来很贵，所以除非你真的需要它，否则我建议你找一种替代品。
另一方面，铝合金易于加工，具有高强度重量比和耐腐蚀(特别是阳极处理时)。它通常用于飞机部件，但也用于一般工程，计算机组件，炊具等。值得检查这种金属的不同合金的具体性能——6000系列是主力，7000系列更强，2000系列故意更软，以增加抗疲劳性。
这把我带到了不锈钢上，它有几十个不同的等级和等级需要考虑。它们都以耐腐蚀和具有优异的机械性能而闻名。我们库存两个最常见的等级- 304(称为A2)和316 (A4或海洋级)，304更坚固，更经济，316具有更高的耐腐蚀性。不锈钢的可加工性各不相同，但它们的加工时间都比铝长。
不要忘记其他金属，包括软钢和碳钢合金，铜，黄铜，我们已经提到了钛，所有这些都可以CNC加工-尽管如上所述，一些比其他的更难加工，更昂贵。
当谈到CNC加工时，我们许多人都会想到金属，但也有大量的聚合物或塑料可以使用。事实上，在材料性能允许的情况下，许多应用都在用塑料代替金属——塑料往往密度更小或更轻，这对许多设计来说是一个真正的优势。
现在让我们来看看CNC中常用的一些塑料。
我们将从ABS开始，它既可塑又可加工，并提供出色的韧性和抗冲击性。另一种工程级塑料缩醛(通常称为Delrin®)具有较高的机械强度、良好的尺寸稳定性和相对较低的成本;这种组合使它成为最常用的工程级塑料之一，通常用于齿轮和体育用品。
尼龙是另一种很好的材料，它结合了强度和灵活性。它被用于汽车、重型工程和其他行业的各种工程应用。
但如果你真的想要一种坚韧的塑料，通常可以取代金属，那么正如我已经说过的，聚醚酮或PEEK是高端航空航天、一级方程式和医疗部件的首选塑料。它具有很高的耐磨性和耐磨性，低吸湿性和低摩擦系数。
好吧，我可以讲一整天不同的聚合物，所以我将以现代制造业中使用最广泛的材料之一聚碳酸酯作为结束。你知道吗，现代汽车中使用的所有塑料中约60%是聚碳酸酯?这是有原因的，它具有优异的冲击强度，良好的耐温性，是玻璃的良好替代品。聚碳酸酯和丙烯酸是天然透明的，但加工会留下哑光表面，可以抛光以恢复其透明度。
我在这里只真正提到的一件事是CNC使用不同材料的成本。在这一点上，你必须考虑的不仅仅是材料的成本。CNC零件的成本还取决于加工所需的时间和加工所需的工具数量。这可以归结为设计，可加工性和任何可能需要的二次加工。
显然，材料的选择是复杂的，但通过一些研究，你可以增加你熟悉的材料的数量。一旦你有了一个更长的“清单”，你就可以为自己省钱，或者找到一种更好地满足你零件需求的材料。我们做了很多研究，亲手挑选了30多个最受欢迎的。
如果你和你的供应商谈论你的零件的功能，然后他们可以帮助和建议。有时没有绝对的正确和错误的答案，但一些物质上的选择会比其他的更好。
好了，这周就到这里吧。
周末愉快，希望下周五见。
特别感谢娜塔莉·康斯特布尔。
