CNC加工的硬金属与软金属

像所有事情一样,有多种选择通常是一件好事。但是对于一个即将到来的CNC加工项目,有太多的选择没有明确的目标是非常困难和昂贵的,因此我们分析了在加工硬金属或软金属之前应该考虑的六个因素。

金属的机械性能:

让我们从机械性能开始,这是通过施加不同力时材料的性能来衡量的。金属需要考虑的主要机械性能是:

1.强度(硬金属)

2.延展性(软金属)

3.弹性(硬金属往往比软金属更有弹性)

4.硬度(硬金属)

5.密度(密度范围从软到硬变化)

6.磁性(钢)

7. 断裂韧度(所有金属的断裂韧度范围最高,但从软到硬的范围最为坚硬)

8.阻尼(硬金属往往具有较小的阻尼能力)

如果上述任何属性对您的项目很重要,我们建议您进行一些研究,以获得每种材料的实际属性评级。查看我们的材料页面,获取我们所有金属的综合列表,并链接到详细的数据表。

  1. 金属的磨损和疲劳特性

环境循环:环境循环测试有很多资源。大多数情况下,材料被放置在受控环境中,并针对高温和低温、高湿和低湿、热循环和热冲击等进行测试。

通常情况下,如果您正在加工一个零件以实现原型配合和功能,则无需担心材料的磨损。如果您需要保证强度或零件经得起极端温度等环境性能的测试,则材料的选择将非常重要。让我们分解一下最重要的疲劳特性。

疲劳强度和韧性:这是材料在特定循环次数下可承受的应力。这些变化已被广泛研究,以帮助适当选择材料,以满足您的最终使用要求。事实上,根据这一主题的研究,“据估计,金属中约90%的故障是由疲劳造成的。”故障发生得很快,而且没有任何警告,因此我们通常通过比率平均值来测量疲劳强度。选择材料时,如果您知道零件将承受多次应力循环,建议评估疲劳强度等级。

环境循环:环境循环测试有很多资源。大多数材料都是在低湿度、低温度和高温度的环境中进行测试的。

–耐高温的金属:钛和不锈钢。

–能够承受极冷温度并在低温下保持韧性的金属:铜和铝。

蠕变抗力:蠕变抗力定义为材料抵抗“蠕变”的能力。蠕变是指固体材料由于暴露于高水平应力下,而在较长时间内变形的趋势。值得注意的是,蠕变阻力可能会超过材料的标准应力极限,因为它会持续较长时间。蠕变对于可能暴露在高温环境中的用例尤其重要,比如航空航天应用或航天器。金属的抗蠕变性能由其合金成分和熔化温度控制。镍、钛和不锈钢对金属具有最高的抗蠕变性能。铝的熔化温度往往很低,不建议用于航空航天用途。

  1. 金属的耐腐蚀(氧化)性

金属腐蚀是金属与周围环境发生化学反应的结果,是退化或氧化。金属腐蚀的原因有很多,值得注意的是,所有金属都会腐蚀。纯铁通常腐蚀得很快,但不锈钢结合了铁和其他合金,腐蚀速度很慢。如果你担心腐蚀,不锈钢是一种很好的金属选择。

不锈钢的另一个替代品是阳极氧化铝。这种方法有助于减少腐蚀,是一种非常耐用的表面处理方法。由于阳极氧化是一项辅助服务,它可能会增加项目的交付周期,因此它可能对您的项目需求没有意义。

  1. 金属的热性能

我们已经稍微接触过它,但金属在热压下的反应非常不同。金属可以膨胀、熔化和导电。

  1. 金属的可制造性

当谈到可制造性时,每个供应商或制造合作伙伴可根据其能力有一组不同的需求。如果您发现您的零件无法加工,并且您的零件设计几乎没有灵活性,您可能需要将制造方法更改为3D打印,3D打印可以提供金属和塑料方面的独特解决方案。好消息是,如果您决定加工您的零件并上传报价,我们速加将在每个报价中提供可制造性设计(DFM)反馈。

  1. 金属成本

在选择材料之前,我们要检查的最后一个重要因素是成本。这对你来说可能并不奇怪,但如果你有更多的财务要求或需求,那么你很可能会为这些材料支付更多的费用。如果你可以权衡我们上面提到的一些其他功能,铝是一种经济实惠的加工材料。如果权衡不是一个选项,我们建议参考您的DFM来优化您的零件设计,无论您选择何种材料,都可以为您节省时间和金钱。

这里有很多东西需要打开,但我们希望您在开始下一个加工项目时,对硬金属和软金属之间的权衡有更多的了解。如果您仍有疑问,我们建议联系我们经验丰富的工程团队,征求意见。