CNC加工 金属、プラスチック問わず製作可能です。利用可能な材料の幅広いアプリケーションを完璧に選択することは、挑戦的なプロセスです。機械的および熱的特性、コスト、および典型的な用途の観点から、ほとんどのCNC材料を比較します。これらすべての情報を表とグラフに要約し、利用可能な CNC 材料オプションを特定の詳細と共に提供します。
材料選定の流れ
材料選択プロセスの基本的な手順:
- 材料要件の定義: 機械、熱、コスト、表面仕上げ、その他の材料要件を含みます。部品の使用環境や相互作用のある部品を考慮する必要があります。
- 候補材料の特定: 設計要件のすべてまたはほとんどを満たすある種の候補材料を確認します。
- 最適な材料を選択する: 機械的性能やコストなど、2 つ以上の設計を妥協します。最適な材料を決定します。
次の情報を使用して、アプリケーションに最適な材料を特定し、プロジェクトを予算内に保つことができます。
CNC 材料選択ガイドライン
金属とプラスチック材料には大きな違いがあるため、これらの材料をグループに分けて特性を比較します。金属は通常、高強度、硬度、および耐熱性要件のために適用されます。プラスチックは耐薬品性と電気絶縁性のために軽量です。
これらの材料特性には、機械的強度 (引張降伏強度として)、機械加工性 (CNC 価格の機械加工の容易さ)、材料コスト、金属硬度、プラスチック温度耐性が含まれます。
特定のエンジニアリング材料の CNC 材料を識別するための次のグラフ:
金属特性のまとめ
| 素材 | 学年 | 力 | 硬度 | 機械加工性 | 料金 |
| アルミニウム | 6061 | 中くらい | 中くらい | 優秀な | 低い |
| 6082 | 中くらい | 中くらい | 優秀な | 低い | |
| 7075 | 高い | 中くらい | 優秀な | 中くらい | |
| 5083 | 中くらい | 低い | 優秀な | 低い | |
| ステンレス鋼 | 304 | 高い | 中くらい | 貧しい | 中くらい |
| 316 | 高い | 中くらい | 貧しい | 高い | |
| 2205(デュプレックス) | 高い | 高い | 貧しい | 高い | |
| 303 | 高い | 高い | 中くらい | 高い | |
| 17-4 | 高い | とても高い | 貧しい | 高い | |
| 軟鋼 | 1018 | 中くらい | 中くらい | 中くらい | 低い |
| 1045 | 中くらい | 高い | 中くらい | 中くらい | |
| A36 | 高い | 中くらい | 中くらい | 中くらい | |
| 合金鋼 | 4140 | 中くらい | 高い | 中くらい | 中くらい |
| 4340 | 高い | 高い | 中くらい | 中くらい | |
| 工具鋼 | D2 | 高い | とても高い | 貧しい | 高い |
| 高い | とても高い | 貧しい | 高い | ||
| 高い | とても高い | 貧しい | 高い | ||
| 真鍮 | C3600 | 中くらい | 中くらい | 優秀な | 中くらい |
プラスチック特性のまとめ
| 素材 | 力 | 動作温度 | 機械加工性 | 料金 |
| ABS | 中くらい | 60℃ | 中くらい | 低い |
| ナイロン | 高い | 100℃ | 貧しい | 低い |
| ポリカーボネート(PC) | 高い | 120℃ | 貧しい | 低い |
| POM(デルリン) | 中くらい | 82℃ | 優秀な | 低い |
| PTFE(テフロン) | 低い | 260℃ | 優秀な | 低い |
| HDPE | 低い | 80℃ | 貧しい | 低い |
| PEEK | 高い | 260℃ | 貧しい | 高い |
CNC 金属合金の概要
アルミニウム合金
アルミニウム合金 優れた強度対重量比、高い熱および電気伝導性、自然耐食性を備えています。低コストで簡単に加工でき、カスタム金属部品の生産と試作の経済的なオプションとして頻繁に適用されます。アルミニウム合金は鋼よりも強度と硬度が低く、陽極酸化操作は金属表面に硬質の保護層を作成できます/
アルミニウム 6061: 最も一般的で広く適用されているアルミニウム合金で、優れた強度対重量比と優れた機械加工性を備えています。
アルミニウム 6082: 6061 と同様の組成と特性。
アルミニウム 7075: 航空宇宙産業で一般的に使用され、疲労特性に優れ、熱処理を施した鋼のような高い強度と硬度を備えています。
アルミニウム 5083: 他のアルミニウム合金よりも高い強度、耐海水性。建設および海洋産業で広く適用されています。溶接に最適です。
材料特性: 典型的な密度: 2.65-2.80 g/cm³、非磁性、陽極酸化操作。
ステンレス鋼
ステンレス鋼は、高強度、高延性、耐摩耗性、耐腐食性を備えています。溶接、機械加工、研磨が容易です。さまざまな組成により、磁性体か非磁性体かが決まります。
ステンレス鋼 304: 最も一般的なステンレス鋼として、優れた機械的および機械加工性、耐食性を備えています。
ステンレス鋼 316: 304 と同様の機械的特性を持つもう 1 つの一般的なステンレス鋼です。食塩水での耐薬品性と耐腐食性が高くなります。特に過酷な環境で適用されます。
ステンレス 2205 デュプレックス: 他の一般的なステンレス鋼よりも強度が高く、耐食性にも優れています。
ステンレス鋼 303: 優れた靭性を備えていますが、304 よりも耐食性が低くなります。航空宇宙産業でナットやボルトに広く使用されています。
ステンレス鋼 17-4: 工具鋼として高度に析出硬化させることができます。高性能用途に最適。
材料特性: 典型的な密度: 7.7-8.0 g/cm³、非磁性 (304、306、303)、磁性 (2205 デュプレックス、17-4)
軟鋼
軟鋼は低炭素鋼とも呼ばれます。機械的特性、機械加工性、溶接性に優れ、低コストであるという理由から、機械部品、治具、治具などの汎用用途として適用されました。ただし、化学腐食に弱いです。
軟鋼 1018: 最も一般的に使用される軟鋼で、機械加工性と溶接性に優れています。
軟鋼 1045: 強度と耐衝撃性に優れた中炭素鋼。
軟鋼 A36: 特に建設用途向けの、溶接性に優れた一般的な構造用鋼として。
材料特性: 典型的な密度: 7.8-7.9 g/cm³、磁気。
合金鋼
合金鋼は、硬度、靭性、耐疲労性、耐摩耗性を向上させるために、炭素以外の元素を含んでいます。化学的腐食を受けやすいもの。
合金鋼 4140: 強度と靭性に優れていますが、溶接プロセスにはお勧めできません。
Alloy steel4340: 良好な靭性、耐摩耗性、疲労強度を備えた高強度および高硬度に熱処理することができ、さらに溶接可能です。
材料特性: 典型的な密度: 7.7-7.9 g/cm³、磁気
工具鋼
工具鋼は、非常に高い硬度、剛性、耐摩耗性、耐熱性を備えています。通常、金型、スタンプ、金型などの工具製造に使用されます。熱処理により、良好な特性を実現できます。
工具鋼 D2: 450°C の温度で優れた硬度を持つ耐摩耗性合金で、通常、切削工具や金型の製造に使用されます。
工具鋼 A2: 高温で優れた靭性と寸法安定性を備えた空気硬化鋼です。
工具鋼 O1: 65HRC の高硬度の油焼入れ合金です。
材料特性: 典型的な密度: 7.8 g/cm³、典型的な硬度: 45-65HRC.
真鍮
真鍮は、特に低摩擦の要件に対して、良好な機械加工性と優れた導電性を備えています。審美的な目的で金色の外観を得るために建築で一般的に使用されます。
黄銅 C3600: 高い引張強度と自然耐食性を備えています。機械加工が容易で、大量の用途に幅広く使用されます。
素材の特徴: 典型的な密度: 8.4-8.7 g/cm³。
CNC プラスチックの概要
ABS
ABS は、良好な機械加工性、優れた衝撃強度、および高い耐熱性を備えた最も一般的な熱可塑性材料です。 ABS は密度が低く、特に軽量用途向けで、射出成形の大量生産に広く使用されています。
材料特性: 典型的な密度: 1.00-1.05 g/cm³。
ナイロン
ナイロンはポリアミド（PA）とも呼ばれ、優れた衝撃強度、高い耐薬品性、耐摩耗性を備えていますが、水や湿気を吸収しやすい性質を持っています。ナイロン 6 とナイロン 66 は、CNC 機械加工で一般的なグレードです。
素材の特徴: 通常の密度: 1.14 g/cm³。
ポリカーボネート
ポリカーボネートは、ABS よりも高い機械的特性を持つ熱可塑性樹脂です。光学的に透明ですが、着色することもできます。自動車産業の流体デバイスに広く適用されています。
材料特性: 典型的な密度: 1.20-1.22 g/cm³。
POM (デルリン)
POM の商品名は Delrin で、最高の機械加工性を備えたエンジニアリング熱可塑性樹脂です。 POM は、高精度、高剛性、低摩擦、高温での優れた寸法安定性に最適なプラスチックです。
材料特性: 典型的な密度: 1.40-1.42 g/cm³。
PTFE（テフロン）
PTFEはテフロンとして知られており、摩擦係数が最も低く、耐熱性と耐薬品性に優れています。耐熱温度200℃、電気絶縁性に優れています。
素材の特徴: 通常の密度: 2.2 g/cm³。
HDPE
HDPE は、高い強度対重量比、高い衝撃強度、および耐摩耗性を備えています。屋外での使用や配管に適しています。
材料特性: 典型的な密度: 0.93-0.97 g/cm³。
PEEK
PEEK は、高い強度対重量比、広い温度範囲での熱安定性、および優れた耐薬品性を備えています。医療および生物医学産業で広く適用されているものは、
素材の特徴: 通常の密度: 1.32 g/cm³。