كما هو الحال مع كل شيء ، عادة ما يكون وجود خيارات متعددة أمرًا جيدًا.ولكن بالنسبة لمشروع معالجة CNC قادم ، من الصعب جدًا والمكلف اختيار عدد كبير جدًا من الخيارات بدون هدف واضح.لذلك ، قمنا بتحليل ستة عوامل يجب أخذها في الاعتبار قبل معالجة المعادن الصلبة أو المعادن اللينة.
الخواص الميكانيكية للمعادن:
لنبدأ بالخصائص الميكانيكية ، والتي تُقاس بخصائص المواد عند تطبيق قوى مختلفة.الخصائص الميكانيكية الرئيسية للمعادن التي يجب مراعاتها هي:
قوة L (معدن صلب)
ليونة (معدن ناعم)
L المرونة (تميل المعادن الصلبة إلى أن تكون أكثر مرونة من المعادن اللينة)
صلابة L (معدن صلب)
كثافة L (تختلف الكثافة من لينة إلى صلبة)
L مغناطيسي (فولاذ)
صلابة الكسر L (جميع المعادن لديها أعلى نطاق من صلابة الكسر ، ولكن النطاق من لينة إلى صلبة هو الأصعب)
التخميد L (غالبًا ما يكون للمعادن الصلبة قدرة أقل على التخميد)
إذا كانت أي من السمات المذكورة أعلاه مهمة لمشروعك ، فإننا نوصيك بإجراء بعض الأبحاث للحصول على تقييم سمة فعلي لكل مادة.تحقق من صفحة المواد الخاصة بنا للحصول على قائمة شاملة بجميع معادننا ورابط إلى ورقة بيانات مفصلة.
1. تآكل وخصائص التعب من المعادن
حلقة البيئة: هناك العديد من الموارد لاختبار حلقة البيئة.في معظم الحالات ، يتم وضع المواد في بيئة خاضعة للرقابة واختبار درجات الحرارة المرتفعة والمنخفضة والرطوبة العالية والمنخفضة والدورة الحرارية والصدمات الحرارية.
بشكل عام ، إذا كنت تقوم بتشكيل جزء لتحقيق ملاءمة النموذج الأولي ووظيفته ، فلا داعي للقلق بشأن تآكل المواد.إذا كنت بحاجة إلى التأكد من أن القوة أو الأجزاء يمكنها تحمل درجات الحرارة القصوى واختبارات الأداء البيئي الأخرى ، فسيكون اختيار المواد مهمًا للغاية.دعونا نحلل أهم خصائص التعب.
قوة الإرهاق والمتانة: هذا هو الضغط الذي يمكن أن تتحمله المادة في ظل عدد معين من الدورات.تمت دراسة هذه التغييرات على نطاق واسع للمساعدة في اختيار المواد المناسبة لتلبية متطلبات الاستخدام النهائي.في الواقع ، وبحسب البحث حول هذا الموضوع ، "تشير التقديرات إلى أن حوالي 90٪ من حالات الفشل في المعادن ناتجة عن الإرهاق".تحدث حالات الفشل بسرعة ودون سابق إنذار ، لذلك عادة ما نقيس قوة الإجهاد بمتوسط النسبة.عند اختيار المواد ، إذا كنت تعلم أن الجزء سيتحمل دورات ضغط متعددة ، فمن المستحسن تقييم مستوى قوة التعب.
حلقة البيئة: هناك العديد من الموارد لاختبار حلقة البيئة.يتم اختبار معظم المواد في بيئات ذات رطوبة منخفضة ودرجة حرارة منخفضة ودرجات حرارة عالية.
- معادن مقاومة للحرارة العالية: التيتانيوم والفولاذ المقاوم للصدأ.
- معادن قادرة على تحمل درجات الحرارة شديدة البرودة والحفاظ على المتانة في درجات الحرارة المنخفضة: النحاس والألمنيوم.
مقاومة الزحف: تعرف مقاومة الزحف بأنها قدرة المادة على مقاومة "الزحف".الزحف هو ميل المواد الصلبة للتشوه على مدى فترة طويلة من الزمن بسبب التعرض لمستويات عالية من الإجهاد.تجدر الإشارة إلى أن مقاومة الزحف قد تتجاوز حد الإجهاد القياسي للمادة لأنها ستستمر لفترة طويلة.يعتبر الزحف مهمًا بشكل خاص لحالات الاستخدام التي قد تتعرض لدرجات حرارة عالية ، مثل تطبيقات الفضاء الجوي أو المركبات الفضائية.يتم التحكم في مقاومة زحف المعادن من خلال تكوين سبائكها ودرجة حرارة الانصهار.يتمتع النيكل والتيتانيوم والفولاذ المقاوم للصدأ بأعلى مقاومة زحف للمعادن.غالبًا ما تكون درجة حرارة انصهار الألومنيوم منخفضة جدًا ، ولا يوصى باستخدامها في تطبيقات الفضاء.
2. مقاومة المعدن للتآكل (الأكسدة)
تآكل المعادن هو نتيجة تفاعل كيميائي بين المعدن والبيئة المحيطة به ، وهو تحلل أو أكسدة.هناك أسباب عديدة لتآكل المعادن.من الجدير بالذكر أن جميع المعادن سوف تتآكل.عادة ما يتآكل الحديد النقي بسرعة ، لكن الفولاذ المقاوم للصدأ يجمع بين الحديد والسبائك الأخرى ويتآكل ببطء.إذا كنت قلقًا بشأن التآكل ، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ هو اختيار معدني جيد.
بديل آخر للفولاذ المقاوم للصدأ هو الألمنيوم المؤكسد.تساعد هذه الطريقة في تقليل التآكل وهي معالجة سطحية متينة للغاية.نظرًا لأن الأنودة هي خدمة ثانوية ، فقد تؤدي إلى زيادة المهلة الزمنية للمشروع ، لذلك قد لا تكون منطقية لمتطلبات مشروعك.
3. الخصائص الحرارية للمعادن
لقد تعرضنا لها قليلاً ، لكن المعادن تتفاعل بشكل مختلف تمامًا تحت الضغط الساخن.يمكن للمعادن التمدد والصهر وتوصيل الكهرباء.ضع قائمة ببعض التغييرات التي سوف نستكشفها.دعونا نحلل المعادن وخصائصها الحرارية في الجدول التالي.
