Förminskande materialalternativ för CNC-bearbetning

Förenkla din sökning och få bästa möjliga slutresultat

Valet är bra. I de flesta fall, ju fler alternativ du har, desto bättre är dina chanser att få exakt det du letar efter. Men med fler val blir jobbet med att hitta en perfekt passform för det du behöver mer komplicerat.
Detta dilemma är verkligen fallet när det gäller produktdesign och utveckling, och specifikt när du väljer material när du designar för bearbetning. Materialalternativ finns i överflöd. Din design är anpassad och du känner till dina behov bättre än någon annan. Med denna "överval" -utmaning i åtanke, här är några sätt du kan använda din kunskap om din dels funktion eller applikation för att begränsa universum av materialalternativ, förenkla din sökning och få bästa möjliga slutresultat:

• Fastställ vilka krav som behövs för din parts funktion
• Identifiera vanliga material som används för bearbetade delar
• Överväg relaterade sekundära processer
• Använd prototyper

Prioritera din dels krav
Det första steget är att prioritera dina krav. Börja med måsten och arbeta dig ner till identifierbara trevliga att ha. Chansen är god att denna process kommer att minska dina materialalternativ till ett fungerande antal och hjälpa dig att göra ett mer informerat val angående material. På Protolabs använder vi sofistikerad programvara för att utvärdera din CAD-design och ta fram en offert, men vi kan inte känna till din applikation. Du vet under vilka förhållanden din del kommer att fungera och/eller hur den är avsedd att passa in i en enhet. Det är viktig information att veta när du utvecklar din del. Följaktligen inkluderar några av de faktorer som kan ingå i din prioriteringslista:

• Miljö: För många kommer detta att vara ett absolut topp-på-listan-krav. Miljöfaktorer kan inkludera värme- och kylmotstånd, flamskydd eller UV- och kemisk tolerans. Beroende på applikation kan dina material behöva vara livsmedelskvalitet eller medicinsk kvalitet. Tänk på hela omfattningen av en parts ansökan. Till exempel kan delar till en medicinteknisk produkt behöva tåla den extremt höga värmen från en autoklav eller hård kemisk sterilisering mellan användningarna.
• Elektrisk: Detta kan täcka en rad applikationsberoende faktorer. En del kan behöva leda eller isolera. Det kan behöva försvinna statiskt. I något av dessa fall är det viktigt att välja rätt metall- eller plastharts.
• Mekanisk: Styrka finns i många former. En del kan behöva falla var som helst på ett kontinuum från stelt till flexibelt. Det kan kräva draghållfasthet eller tryckhållfasthet, eller kunna motstå stötar. Det kan behöva motstå slitage eller ge smörjning för att fungera som ett lager. Det finns material som uppfyller dessa krav, vissa mer effektivt än andra.

• Kosmetisk: I många fall är kosmetika ett sekundärt övervägande; i andra kan de vara väsentliga. Rätt material kan producera en transparent eller genomskinlig del. Vissa material - vanligtvis plast - kan levereras i en mängd olika färger, medan metaller kan färgas med sekundära processer. På samma sätt kan en applikation diktera (eller helt enkelt dra nytta av) en specifik ytstruktur från halkfri till högpolering.
• Storlek: Medan bearbetning kan producera delar i olika storlekar, kan delstorleken begränsas av den maximala tillgängliga storleken på ett visst lagermaterial.
• Kostnad: Kostnaden kan vara en viktig faktor som vanligtvis kommer att falla någonstans efter måstena och bland de trevliga att ha.
Kontakter kan placeras exakt där det behövs, vilket eliminerar steg i monteringen. Anpassningsbara paneler kan minska verktygskostnaderna och tillåta kundspecifika lösningar.

Identifiera vanliga bearbetningsmaterial
Under årens lopp har våra ingenjörer identifierat utvalda material som fungerar bra för bearbetningsprocesser och som har varit populära val bland våra kunder. För metaller inkluderar dessa aluminium, mässing, koppar, rostfritt stål och stål. Bland plast väljer designers ofta polyetereterketon (PEEK), ABS, acetal, nylon, polykarbonat, polyvinylklorid (PVC), hög- och lågdensitetspolyeten och mer. Mer än 40 olika kvaliteter av plast- och metallmaterial finns tillgängliga på Protolabs. Några viktiga egenskaper hos de mest populära bearbetningsmaterialen inkluderar:

ABS mot Acetal
• ABS erbjuder hög slaghållfasthet, låg värmeledningsförmåga och låg friktionskoefficient.
• Acetal erbjuder hög mekanisk hållfasthet, god dimensionsstabilitet och låg fuktabsorption.

PEEK mot Ultem
• PEEK erbjuder hög nötnings- och slitstyrka, låg fuktabsorption och låg friktionskoefficient.
• Ultem (PEI) erbjuder extrem styrka och styvhet och kemisk beständighet och hög dielektrisk styrka.

Aluminium 6082 mot 7075
• 6082 erbjuder utmärkt bearbetbarhet, låg kostnad och mångsidighet.
• 7075 erbjuder hög hållfasthet, hårdhet, låg vikt och värmetolerans.

Efterbehandlingsalternativ och processval
Utöver materialval finns det också relaterade sekundära processer att tänka på. Om till exempel det valda materialet är en av de tillgängliga aluminiumlegeringarna - 2024, 6082 och 7075 - (med 6082 som är lämplig för de flesta applikationer, 2024 och 7075 har mer unika egenskaper som behöver speciella processförhållanden).

Om din design innehåller trådar har du flera alternativ att överväga. Om spänningen och slitaget på tråden kommer att vara minimal, kommer en enkel maskinbearbetad tråd att vara tillräcklig och ekonomisk. Om stress eller slitage kommer att vara mer betydande kan en utbytbar insats - en spolinsats eller nyckelinsats - förlänga delens livslängd. Nyckelinsatsen kommer att vara valet för de mest stressade trådarna.

Det slutliga valet som ska bestämmas är den faktiska produktionsprocessen - 3-axlig bearbetning, 5-axlig bearbetning eller svarvning - som vanligtvis informeras av deldesignen. Efter att ha utvärderat delen i den inledande offertprocessen kommer Protolabs att rekommendera den mest effektiva och ekonomiska produktionsmetoden för att producera dina delar.

Använda bearbetade prototyper
Bearbetning används ofta för slutanvändningsproduktionsdelar, till exempel för ett litet antal jiggar eller en produktionskörning med låg volym av komponenter. Men det används ofta för att producera prototyper som i slutändan kommer att produceras i mycket större antal genom en process som formsprutning. I sådana fall kan du spara pengar genom att producera dina första prototyper genom bearbetning snarare än genom gjutning. När du gör det vill du välja bearbetbara material som är nära, om inte identiska, med de som kommer att användas i den ultimata produktionsprocessen. Om du vet vilket material (eller material) du kommer att överväga för dina gjutna delar, kommer dina alternativ för de bearbetade prototyperna att vara lika begränsade.

Till exempel finns några av de mest populära gjuthartserna - ABS och acetal för typiska plastdelar eller PEEK och Ultem för högtemperaturapplikationer - också i blockform för bearbetning. Genom att använda samma harts för bearbetade prototyper som för formsprutad produktion får du prototyper som kan testas och kommer att fungera på samma sätt som produktionsdelar.

I slutändan är det att föredra att ha en rad materialval, snarare än ansiktsbegränsningar. Som alltid, för ytterligare hjälp, kontakta gärna en Protolabs applikationsingenjör på +46 (0) 8408 391 86 eller customerservice@protolabs.se. För att få igång ditt nästa designprojekt idag, ladda bara upp en 3D CAD-modell för en interaktiv offert inom några timmar.

Dessutom, redan innan du laddar upp en design, kan vi hjälpa till att hitta materialkandidater. Vi erbjuder en gratis snabbreferensguide för materialväljare i fickformat för CNC-bearbetning. Den listar plast- och metallmaterial som är tillgängliga för bearbetning tillsammans med deras mätningar och egenskaper. Mer detaljerad information och ett bredare utbud av material kan hittas genom externa leverantörer inklusive: SABIC, PolyOne, RTP och Boedeker Plastics.

2023-01-09 - Industritorget

Kontaktinformation

Protolabs

08408 391 86

Se hemsida

Skicka e-post

Kontakter

Länkar

Filmer

Karta

Skriv ut
Tipsa

Postadress
Halesfield 8
TF74QN Telford

Besöksadress
Sickla Industriväg 3
13154 Nacka

Region
Storbritannien

Organisationsnummer:
5366160

Grundat: Ej angivet
Anställda: Ej angivet

Kontakter

Länkar

Filmer

Karta

Välkommen till Protolabs!

Företaget grundades 1999 av Larry Lukis, en framgångsrik entreprenör och datanörd. Han ville radikalt minska tidsåtgången för att ta fram formsprutade prototypsdelar.

Hans lösning var att automatisera den traditionella produktionsprocessen genom att utveckla en komplex mjukvara som kommunicerade med ett nätverk av fräsar och pressar. Till följd av detta kunde plast- och metalldelar produceras på en bråkdel av den tid det tidigare hade tagit.

Hur vi kan hjälpa
Snabbare produktutveckling, minskade kostnader och optimerad leveranskedja med 3D-utskrifter, CNC-bearbetning och formsprutning som tekniken möjliggör.

Välkommen att kontakta oss!

Skicka förfrågan