Najlepšie materiály pre automobilové CNC obrábanie

V prípade 5-súčiastok pre automobilové frézovanie rozhoduje materiál, ktorý si vyberiete, o presnosti, dobe cyklu, miere odpadu a konečných nákladoch. Táto príručka sa zaoberá materiálmi, ktoré sa skutočne vyskytujú v skutočných CNC prácach v automobilovom priemysle-zliatiny hliníka, ocele, technické plasty a meď – a ukazuje, ako sa správna voľba zmení na spoľahlivé a použiteľné súčiastky pre 5-osové CNC obrábanieCNC frézované prototypy.

Výber materiálu tvrdo zasiahne štyri výsledky:

Presnosť a schopnosť procesu. Mäkšie, lepšie opracovateľné materiály držia na 5-osových strojoch prísnejšie tolerancie.

Štruktúra nákladov. Suroviny tvoria len 20 – 40 % z celkového množstva. O skutočnom čísle často rozhoduje čas obrábania, životnosť nástroja a šrot.

Dodacia lehota. Tvrdšie zliatiny si vynucujú pomalšie posuvy, viac výmen nástroja a niekedy aj extra odľahčenie.

Únavový život a výkon v teréne. Pod-špecifikovaný materiál zlyhá. Nad-špecifikovaný plytvá peniazmi a hmotnosťou.

Miera šrotu v automobilovom CNC sa bežne pohybuje medzi 3–8 %, keď materiál nezodpovedá procesu. Bežné sú rozdiely v celkových nákladoch 15–50 % medzi podobnými geometriami. Najlepšia 5-osová stratégia vždy začína správnym materiálom.

Hliník je stále predvoleným nastavením pre väčšinu 5{1}}súčiastok pre automobilové frézovanie, keď na hmotnosti záleží – najmä na konštrukciách elektromobilov, krytoch batérií a tepelných komponentoch.

6061 oproti 7075

6061-T6 je každodenný pracant. Obrába čisto, dobre odoláva korózii, rovnomerne eloxuje a zachováva dlhú životnosť nástroja. Použite ho na konzoly, kryty, prípravky a väčšinu konštrukčných prototypov.

7075-T6 poskytuje takmer dvojnásobnú pevnosť pri zhruba-tretinovej hustote ocele. Patrí na vysoko zaťažené vzpery, náboje a diely pre motoristický šport, kde sa počíta každý gram a každé MPa. Očakávajte pomalšie posuvy, prísnejšie plánovanie dráhy nástroja a vyššie náklady na materiál.

Kedy si nevybrať 7075: Ak súčiastka nepotrebuje extra pevnosť, vyššia cena a znížená odolnosť proti korózii sú čistý odpad. Mnoho tímov predvolí 7075 zo zvyku a neskôr po stresovej analýze prepne späť na 6061.

Typické aplikácie

Zásobníky na batérie a štrukturálne kryty EV (6061)

Chladiče a chladiace dosky (6061)

Vysoko{0}}výkonné závesy a závesy podvozku (7075)

Ľahké CNC frézované prototypy a výrobné držiaky

Tu pomáha päť{0}}osové obrábanie. Zložité podrezanie a viac{2}}tvárne prvky možno dokončiť v menšom počte nastavení, čo chráni presnosť hliníka, ktoré už podporuje nízke rezné sily.

Keď sa vyžaduje absolútna pevnosť, odolnosť proti opotrebeniu alebo{0}}vysokoteplotný výkon, oceľ je logickým krokom.

Bežné triedy zahŕňajú uhlíkové ocele (1018, 1045), legované ocele (4140) a nehrdzavejúce (303, 304, 316, 17-4 PH). Tieto sú vhodné pre komponenty prevodovky, vysoko zaťažené spojovacie prvky, hriadele, ozubené kolesá a konštrukčné prvky pri cyklickom zaťažení.

Oceľ sa obrába pomalšie ako hliník-často tri až päťkrát dlhšie časy cyklu{1}}a rýchlejšie sa opotrebúvajú nástroje. Nerezové materiály-vytvrdzujú a vyžadujú pevné nastavenia. Funkcia piatich{5}}osí znižuje počet upínadiel, čo znižuje-chyby nahromadenia pri zložitej geometrii. Po obrábaní sa zvyčajne vyžaduje tepelné spracovanie a povlak.

Keď je oceľ nesprávna výzva: Ak musí diel zostať ľahký alebo ak je kritická odolnosť proti korózii bez povrchovej úpravy, hliník alebo nehrdzavejúca oceľ so správnou povrchovou úpravou zvyčajne vyhrajú z hľadiska celkových nákladov a výkonu.

Technické plasty pre CNC frézované prototypy

Plasty fungujú dobre pre rýchle funkčné prototypy, časti s nízkym{0}}trením a komponenty, ktoré nie sú citlivé na -konštrukčnú hmotnosť-.

POM (acetal): Vysoká rozmerová stabilita, nízke trenie, čisté obrábanie. Dobré pre prevody, posúvače a puzdrá.

ABS a PC: Cenovo-efektívne pre prototypy vzhľadu a tvarov, častí na overenie interiéru a krytov.

PEEK: Používa sa, keď nepretržité teploty presahujú 150 – 200 stupňov alebo keď sa o chemickej odolnosti nedá-vyjednávať.

CNC frézovanie plastov často poskytuje užšie tolerancie a lepšie povrchové úpravy ako skoršie vstrekované-prototypy, a preto zostávajú základom CNC frézovaných prototypov.

Zliatiny medi

Meď a jej zliatiny (C110, C101, voľnorezná mosadz C360) sú vybrané pre elektrické a tepelné vlastnosti. Medzi typické použitia patria prípojnice, vysokoprúdové konektory{5} a rozvádzače tepla vo výkonovej elektronike elektrických vozidiel. Čistá meď je gumovitá a potrebuje ostré nástroje. Stroje na voľné{8}}rezanie mosadze sú oveľa jednoduchšie, ak to požiadavky na vodivosť umožňujú.

Dodávateľ pre automobilový priemysel priniesol komplexnú 5-osovú konštrukčnú konzolu pôvodne špecifikovanú v 7075-T6. Cenové ponuky boli vysoké, životnosť nástroja bola krátka a skoré vzorky vykazovali deformáciu zvyškového napätia.

Po preskúmaní skutočných zaťažovacích stavov partner obrábania odporučil prejsť na 6061-T6 s menším lokálnym zosilnením v oblastiach s najvyšším namáhaním. Výsledky:

Cena materiálu klesla o 35%

Čas cyklu klesol o 20 – 25 %

Spotreba náradia prudko klesla

Miera zošrotovania sa posunula zo stredných-jediných číslic pod 2 %

Doručenie sa zlepšilo o niekoľko dní, pričom stále spĺňa všetky funkčné požiadavky

Súčiastka sa začala vyrábať ako spoľahlivá, nákladovo{0}}efektívna 5-osová súčiastka pre automobilové frézovanie. Postup je jednoduchý: začnite s minimálnym množstvom materiálu, ktorý spĺňa technické požiadavky, a potom nechajte procesné schopnosti urobiť zvyšok.

Pred vyžiadaním cenových ponúk použite tento kontrolný zoznam:

Zaťaženie a prostredie - statické alebo dynamické zaťaženie, teplotný rozsah, korózia, cykly únavy.

Priorita hmotnosti - kritická pre elektrické vozidlá a výkonné vozidlá → prikláňajte sa k hliníku alebo plastom.

Presnosť a potreba povrchu - užšie tolerancie uprednostňujú viac opracovateľné materiály (6061, POM, mosadz na voľné rezanie-).

Objem a rozpočet - prototypov dokáže absorbovať vyššie jednotkové náklady; výrobné série odmeňujú obrobiteľnosť a dostupnosť materiálu.

Sekundárne operácie a certifikácie - zváranie, eloxovanie, tepelné spracovanie, IATF 16949 alebo -špecifické PPAP pre zákazníka.

Dodávateľský reťazec reality - skladová dostupnosť požadovaného formulára a dodacia lehota pre certifikovaný materiál.

Spolupráca so skúseným výrobcom CNC obrábania alebo továrňou na výrobu prototypov CNC, ktorá dokáže napadnúť dopyt po materiáli-a tiež veľkoobchodne zvládnuť zákazkové diely na frézovanie automobilov-znižuje riziko viac ako ktorákoľvek funkcia jedného stroja. Lepšie obchody považujú výber materiálu za spoločné inžinierstvo, nie len za riadok na cenovej ponuke.

Automobilová CNC práca si čoraz viac vyžaduje zdokumentované riadenie procesu, úplnú sledovateľnosť materiálu a súlad s normami, ako je IATF 16949. Kupujúci hodnotiaci dodávateľov hľadajú overené skúsenosti s ľahkým hliníkom5-osové CNC obrábanie dielova ocele vyššej{0}}pevnosti alebo špeciálnych zliatin. Konzistentná stratégia dráhy nástroja, meranie v{2}}procese a poctivé materiálové poradenstvo zostávajú praktickým rozdielom medzi spoľahlivým doručením a opakovaným hasením.

Správny materiál je stále najvyšším-rozhodnutím o páke v automobilovom CNC. Urobte to správne a 5{3}}osové stroje dodajú presné, cenovo výhodné 5-osové automobilové frézovacie diely a CNC frézované prototypy podľa plánu. Pomýlite sa a ani to najlepšie vybavenie nedokáže úplne obnoviť projekt.