Mecanizado CNC es capaz de fabricar productos de cualquier metal o plástico. Su amplia aplicación de materiales disponibles hacen que la selección perfecta sea un proceso desafiante. Compararemos la mayoría de los materiales CNC en términos de propiedades mecánicas y térmicas, costo y aplicaciones típicas. Resumió toda esta información en tablas y gráficos y proporcionó opciones de materiales CNC disponibles con detalles específicos.
Proceso de selección de materiales
Pasos básicos del proceso de selección de materiales:
- Defina el requisito de material: incluidos los requisitos mecánicos, térmicos, de costo, acabados de superficie y otros requisitos de material. Se debe considerar el entorno de uso de piezas y los componentes con interacción.
- Identifique los materiales candidatos: confirme algún tipo de material candidato que satisfaga todos o la mayoría de sus requisitos de diseño.
- Seleccione el material más adecuado: comprometa dos o más diseños, como el rendimiento mecánico y el costo. Determinar el material más adecuado.
Puede identificar el material más adecuado para su aplicación con la siguiente información y mantener su proyecto dentro del presupuesto.
Guía de selección de materiales CNC
Debido a que los materiales metálicos y plásticos tienen una gran desconfianza, dividiremos estos materiales en grupos y compararemos sus propiedades. Los metales se aplican normalmente para requisitos de alta resistencia, dureza y resistencia térmica. Mientras que los plásticos son livianos por sus propiedades de resistencia química y aislamiento eléctrico.
Las propiedades de estos materiales incluyen resistencia mecánica (como límite elástico a la tracción), maquinabilidad (facilidad de maquinado para precios CNC), costo del material, dureza del metal, resistencia a la temperatura del plástico.
El siguiente gráfico para identificar materiales CNC para materiales de ingeniería específicos:
Resumen de propiedades de los metales
| Material | Calificación | Fuerza | Dureza | maquinabilidad | Costo |
| Aluminio | 6061 | Medio | Medio | Excelente | Bajo |
| 6082 | Medio | Medio | Excelente | Bajo | |
| 7075 | Alto | Medio | Excelente | Medio | |
| 5083 | Medio | Bajo | Excelente | Bajo | |
| Acero inoxidable | 304 | Alto | Medio | Pobre | Medio |
| 316 | Alto | Medio | Pobre | Alto | |
| 2205 (dúplex) | Alto | Alto | Pobre | Alto | |
| 303 | Alto | Alto | Medio | Alto | |
| 17-4 | Alto | Muy alto | Pobre | Alto | |
| acero dulce | 1018 | Medio | Medio | Medio | Bajo |
| 1045 | Medio | Alto | Medio | Medio | |
| A36 | Alto | Medio | Medio | Medio | |
| Aleación de acero | 4140 | Medio | Alto | Medio | Medio |
| 4340 | Alto | Alto | Medio | Medio | |
| Herramienta de acero | D2 | Alto | Muy alto | Pobre | Alto |
| Alto | Muy alto | Pobre | Alto | ||
| Alto | Muy alto | Pobre | Alto | ||
| Latón | C3600 | Medio | Medio | Excelente | Medio |
Resumen de propiedades plásticas
| Material | Fuerza | Temperatura de funcionamiento | maquinabilidad | Costo |
| abdominales | Medio | 60°C | Medio | Bajo |
| Nylon | Alto | 100°C | Pobre | Bajo |
| Policarbonato (PC) | Alto | 120°C | Pobre | Bajo |
| POM (Delrin) | Medio | 82°C | Excelente | Bajo |
| PTFE (teflón) | Bajo | 260°C | Excelente | Bajo |
| HDPE | Bajo | 80°C | Pobre | Bajo |
| OJEADA | Alto | 260°C | Pobre | Alto |
Resumen de aleación de metal CNC
Aleaciones de aluminio
Aleaciones de aluminio tienen una excelente relación resistencia-peso, alta conductividad térmica y eléctrica, resistencia natural a la corrosión. Que se puede mecanizar fácilmente a bajo costo y se aplica con frecuencia como una opción económica de producción y creación de prototipos de piezas metálicas personalizadas. Las aleaciones de aluminio tienen menor resistencia y dureza que los aceros, mientras que la operación de anodizado puede crear una capa dura y protectora en la superficie del metal.
Aluminio 6061: la aleación de aluminio más común y ampliamente aplicada con una buena relación resistencia-peso y excelente maquinabilidad.
Aluminio 6082: composición y propiedades similares al 6061.
Aluminio 7075: aplicación común en la industria aeroespacial, excelente propiedad de fatiga y alta resistencia y dureza como el acero con tratamiento térmico.
Aluminio 5083: mayor resistencia que otras aleaciones de aluminio, resistencia al agua de mar. Ampliamente aplicado en la construcción y la industria marina. Excelente opción para soldar.
Característica del material: Densidad típica: 2,65-2,80 g/cm³, operación de anodizado no magnético.
Acero inoxidable
El acero inoxidable tiene alta resistencia, alta ductilidad, resistencia al desgaste y a la corrosión. Que se suelda, mecaniza y pule fácilmente. Varias composiciones determinan que puede ser magnético o no magnético.
Acero inoxidable 304: como el acero inoxidable más común, tiene excelente mecánica y maquinabilidad, resistencia a la corrosión.
Acero inoxidable 316: otro acero inoxidable común con propiedades mecánicas similares al 304. Tiene mayor resistencia química y a la corrosión en soluciones salinas. Aplicar especialmente en ambientes hostiles.
Acero inoxidable 2205 Duplex: tiene la mayor resistencia que otros aceros inoxidables comunes, también tiene una excelente resistencia a la corrosión.
Acero inoxidable 303: tiene excelente tenacidad, pero menor resistencia a la corrosión que el 304. Ampliamente utilizado en la industria aeroespacial para tuercas y tornillos.
Acero inoxidable 17-4: puede ser endurecido por precipitación en alto grado como aceros para herramientas. Más adecuado para aplicaciones de alto rendimiento.
Característica del material: densidad típica: 7,7-8,0 g/cm³, no magnético (304, 306, 303), magnético (2205 dúplex, 17-4)
acero dulce
El acero dulce también se llama acero bajo en carbono. Debido a su bajo costo con buenas propiedades mecánicas, de maquinabilidad y soldabilidad, se aplicó como aplicación de propósito general como: piezas de máquinas, plantillas, accesorios. Sin embargo, es susceptible a la corrosión química.
Acero dulce 1018: como el acero dulce más común con buena maquinabilidad y soldabilidad.
Acero dulce 1045: acero al carbono medio con alta resistencia y resistencia al impacto.
Acero dulce A36: como acero estructural común con buena soldabilidad, especialmente para aplicaciones de construcción.
Característica del material: Densidad típica: 7,8-7,9 g/cm³, Magnético.
Aleación de acero
El acero aleado contiene otro elemento, excepto el carbono, para mejorar la dureza, la tenacidad, la fatiga y la resistencia al desgaste. Que es susceptible a la corrosión química.
Acero aleado 4140: tiene buena resistencia y tenacidad, pero no se recomienda para procesos de soldadura.
Aleación de acero 4340: puede tratarse térmicamente para obtener una alta resistencia y dureza con buena tenacidad, resistencia al desgaste y resistencia a la fatiga, además, es soldable.
Característica del material: Densidad típica:7,7-7,9 g/cm³, Magnético
Herramienta de acero
El acero para herramientas tiene una excepcional dureza, rigidez, abrasión y resistencia térmica. Normalmente se utiliza para la fabricación de herramientas, como troqueles, estampas y moldes. Con tratamiento térmico, puede lograr buenas propiedades.
Acero para herramientas D2: es una aleación resistente al desgaste con excelente dureza a temperatura de 450°C, normalmente utilizada para la fabricación de herramientas de corte y troqueles.
Acero para herramientas A2: es un acero templado al aire con excelente tenacidad y estabilidad dimensional a temperaturas elevadas.
Acero para herramientas O1: es una aleación templada al aceite con una dureza alta de 65HRC.
Característica del material: densidad típica: 7,8 g/cm³, dureza típica: 45-65HRC.
Latón
El latón tiene buena maquinabilidad y excelente conductividad eléctrica, especialmente para requisitos de baja fricción. Comúnmente utilizado en arquitectura por su apariencia dorada con fines estéticos.
Latón C3600: tiene alta resistencia a la tracción y resistencia natural a la corrosión. Ampliamente utilizado para aplicaciones de alto volumen con fácil maquinabilidad.
Característica del material: Densidad típica: 8,4-8,7 g/cm³.
Resumen de plástico CNC
abdominales
El ABS es el material termoplástico más común con buena maquinabilidad, excelente resistencia al impacto y alta resistencia al calor. El ABS tiene baja densidad, especialmente para aplicaciones livianas, ampliamente en la producción en masa de moldeo por inyección.
Característica del material: Densidad típica: 1,00-1,05 g/cm³.
Nylon
El nailon también se denomina poliamida (PA), que tiene una excelente resistencia al impacto, alta resistencia química y a la abrasión, pero es susceptible a la absorción de agua y humedad. Nylon 6 y Nylonn 66 son grados comunes en el mecanizado CNC.
Característica del material: Densidad típica: 1,14 g/cm³.
policarbonato
El policarbonato es un termoplástico con propiedades mecánicas superiores al ABS. Es ópticamente transparente, pero también se puede colorear. Ampliamente aplicado para dispositivos fluídicos en la industria automotriz.
Característica del material: Densidad típica: 1,20-1,22 g/cm³.
POM (Delrín)
POM tiene nombre comercial como Delrin, es un termoplástico de ingeniería con la más alta maquinabilidad. POM es el plástico más adecuado para alta precisión, alta rigidez, baja fricción, excelente estabilidad dimensional a altas temperaturas.
Característica del material: Densidad típica: 1,40-1,42 g/cm³.
PTFE (teflón)
El PTFE se conoce como teflón y tiene una excelente resistencia térmica y química con el coeficiente de fricción más bajo. Puede soportar una temperatura de 200°C y aislamiento eléctrico.
Característica del material: Densidad típica: 2,2 g/cm³.
HDPE
HDPE tiene una alta relación resistencia-peso, alta resistencia al impacto y resistencia al desgaste. Es adecuado para aplicaciones y tuberías en exteriores.
Característica del material: Densidad típica: 0,93-0,97 g/cm³.
OJEADA
PEEK tiene una alta relación resistencia-peso, estabilidad térmica en un amplio rango de temperatura y excelente resistencia química. Que se aplica ampliamente en la industria médica y biomédica,
Característica del material: Densidad típica: 1,32 g/cm³.