بغض النظر عن الصناعة التي تنتمي إليها ، يعد اختيار المواد المناسبة أحد أهم المكونات لتحديد الوظيفة الإجمالية وتكلفة الأجزاء.فيما يلي بعض النصائح السريعة لاختيار المادة المناسبة.
يمكن أن ينتج عن التصنيع باستخدام الحاسب الآلي أجزاء عالية الدقة لأي تطبيق تقريبًا.يسمح بتفاوتات صغيرة جدًا لأبعاد الأجزاء والتصاميم المعقدة.ولكن مثل أي عملية تصنيع ، يعد اختيار المواد مكونًا رئيسيًا يحدد الوظيفة الكلية وتكلفة الجزء: لقد حدد المصمم الخصائص المادية الهامة للتصميم - الصلابة والصلابة والمقاومة الكيميائية والمعالجة الحرارية والاستقرار الحراري.
يمكن للمعالجة السريعة معالجة مختلف المواد المعدنية والبلاستيكية وغيرها من المواد المخصصة التي يمكن توفيرها عند الطلب.
معدن
بشكل عام ، من السهل معالجة المعادن اللينة (مثل الألومنيوم والنحاس الأصفر) والبلاستيك ، وتستغرق وقتًا أقل لإزالة المواد من الأجزاء الفارغة ، وبالتالي تقليل وقت المعالجة وتكاليف المعالجة.يجب معالجة المواد الصلبة ، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ الكربوني ، باستخدام سرعة دوران أبطأ للمغزل ومعدل تغذية الماكينة ، مما سيزيد من وقت المعالجة مقارنة بالمواد اللينة.بشكل عام ، سرعة معالجة الألمنيوم أسرع 4 مرات من الفولاذ الكربوني ، وسرعة معالجة الفولاذ المقاوم للصدأ نصف سرعة الفولاذ الكربوني.
نوع المعدن هو المحرك الرئيسي في تحديد التكلفة الإجمالية للأجزاء.على سبيل المثال ، تبلغ تكلفة 6061 قضيب ألمنيوم حوالي نصف تكلفة لوح الألمنيوم.تكلفة 7075 قضيب ألمنيوم يمكن أن تكون 2 إلى 3 أضعاف تكلفة 6061 قضيب ألومنيوم.تبلغ تكلفة الفولاذ المقاوم للصدأ 304 حوالي 2 إلى 3 أضعاف تكلفة 6061 الألومنيوم وحوالي ضعف تكلفة الفولاذ الكربوني 1018.اعتمادًا على حجم الجزء وهندسته ، قد تمثل تكلفة المواد جزءًا كبيرًا من السعر الإجمالي للجزء.إذا كان التصميم لا يضمن أداء الفولاذ الكربوني أو الفولاذ المقاوم للصدأ ، فيرجى التفكير في استخدام 6061 الألومنيوم لتقليل تكلفة المواد.
بلاستيك
إذا كان التصميم لا يتطلب صلابة المعدن ، يمكن أن تصبح المواد البلاستيكية بدائل أرخص للمعادن.البولي إيثيلين سهل المعالجة ، والتكلفة حوالي 1/3 من 6061 الألومنيوم.عادة ما تكون تكلفة ABS 1.5 مرة من تكلفة الأسيتال.تكلفة النايلون والبولي كربونات حوالي ثلاثة أضعاف تكلفة الأسيتال.في حين أن البلاستيك قد يكون بديلاً فعالاً من حيث التكلفة للمواد ، تذكر أنه اعتمادًا على الهندسة ، قد يواجه البلاستيك صعوبة في تحقيق تفاوتات صارمة وأن الأجزاء قد تتشوه بعد المعالجة بسبب الضغوط الناتجة عن إزالة المواد.
عند اختيار المعدن أو البلاستيك المناسب لأجزائك ، عليك مراعاة الأمور التالية:
في ماذا ستستخدم أجزائك؟
سيكون للاستخدام النهائي للجزء المراد تشكيله باستخدام CNC أكبر تأثير على اختيار المواد.على سبيل المثال ، إذا كنت تستخدم أجزاء في الهواء الطلق أو في بيئة رطبة ، فاستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ بدلاً من الفولاذ الكربوني حتى لا تصدأ الأجزاء.
ستؤثر أيضًا مواصفات التصميم مثل حمل الضغط والتسامح ونوع التثبيت (اللحام والبرشام) على اختيارك للمواد.ستؤثر أيضًا المواصفات مثل المكونات العسكرية والفضائية أو البيئة التنظيمية لإدارة الغذاء والدواء على اختيارك للمواد.
هل وزن الجزء مهم؟
بشكل عام ، إذا كانت هناك حاجة للمعادن ، فإن سبائك الألومنيوم القياسية مثل 6061 تعد اختيارًا جيدًا منخفض الكثافة ، مما قد يقلل الوزن.إذا كان من الممكن وزن القوة ، يمكن للبلاستيك مثل ABS أن يساعد في تقليل الوزن بشكل أكبر.
القوة ومقاومة الحرارة
هناك العديد من الطرق المختلفة لقياس قوة المواد ، بما في ذلك قوة الشد وصلابة المواد ومقاومة التآكل.سيمكنك اختيار المواد ذات الأنواع المختلفة ونقاط القوة التي تجمع بين متطلبات التصميم الخاصة بك من اختيار أفضل المواد لأجزائك.
أيضًا ، ستحد درجات الحرارة المنخفضة جدًا أو العالية من استخدامك لبعض المواد.تعتبر البيئات ذات التقلبات الكبيرة في درجات الحرارة مهمة بشكل خاص لأن بعض المواد يمكن أن تتمدد أو تنكمش بشكل كبير حتى مع التغيرات الطفيفة في درجات الحرارة.
