التصنيع باستخدام الحاسب الآلي عبارة عن عملية تصنيع متعددة الاستخدامات تتضمن استخدام أدوات يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر لإنشاء أجزاء دقيقة من مجموعة واسعة من المواد. تشكل هذه المواد أساس التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ولها تأثير مباشر على نتائج التصنيع. لذلك، من المهم بالنسبة لنا التعرف على مواد التصنيع CNC المتنوعة واكتساب القدرة على تمييز المواد المناسبة لتطبيقات محددة.
في هذه المقالة، سوف نركز على المواد شائعة الاستخدام والمناسبة لتصنيع CNC، مما يوفر إرشادات حول اختيار المواد لمشروع CNC الخاص بك. للحصول على فهم أكثر وضوحًا، قمنا بتصنيف مواد CNC لتسهيل الحصول على نظرة عامة سريعة. دعونا الخوض في ذلك الآن!
تتراوح مواد التصنيع باستخدام الحاسب الآلي من المعادن والبلاستيك إلى الرغاوي والأخشاب والسيراميك والمواد المركبة. لتبسيط الأمر، دعونا نقسم أنواع المواد إلى ثلاث فئات.
المعادن هي المواد الأكثر شيوعًا في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي نظرًا لقوتها ومتانتها وقدرتها على تحمل الإزالة السريعة للمواد التي تسببها الأدوات الحديثة. دعونا أولاً نلقي نظرة على المعادن الأكثر استخدامًا في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي.
<قوية>1. الألومنيوم
يعتبر الألومنيوم وسبائكه مناسبًا جدًا للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي، وهو من بين المعادن الأكثر استخدامًا في هذه العملية. إنها توفر نسبة قوة إلى وزن ممتازة، وموصلية حرارية وكهربائية عالية، ومقاومة طبيعية للتآكل. يتميز الألومنيوم بأنه قابل للتشكيل بشكل كبير، مما يسمح بقطعه وتشكيله بسهولة بسرعات معالجة أسرع، وتقليل تآكل الأدوات، وإنتاج مكونات دقيقة بتفاوتات مشددة. بالإضافة إلى ذلك، فإن الألومنيوم غير مكلف نسبيًا مقارنة بمعادن CNC الأخرى مثل الفولاذ أو التيتانيوم. وهي متوفرة في درجات وسبائك مختلفة، على الرغم من أنها ليست جميعها مناسبة بشكل متساوٍ للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي. تشمل سبائك الألومنيوم الشائعة المستخدمة في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ما يلي:
الألومنيوم 6061 هو سبائك الألومنيوم الأكثر شيوعًا للاستخدام العام مع المغنيسيوم والسيليكون والحديد كعناصر صناعة السبائك الرئيسية. إنه يوفر مزيجًا متوازنًا من القوة والمتانة والصلابة. بالإضافة إلى ذلك، فهي قابلة للتشكيل واللحام بشكل كبير، ويمكن أن تكون مؤكسدة وتوفر مقاومة جيدة للتآكل الجوي. تُستخدم هذه السبيكة بشكل شائع في قطع غيار السيارات وإطارات الدراجات والأطر الهيكلية ومكونات معينة للطائرات والعلب الإلكترونية في الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية.
ومع ذلك، 6061 غير مناسب للبيئات ذات التعرض العالي للمياه المالحة أو المواد الكيميائية العدوانية، حيث تعتبر السبائك مثل 5052 خيارات أفضل. كما أنها تتمتع بمقاومة أقل للتعب مقارنة بالسبائك عالية القوة مثل 7075. لتعزيز قوتها، غالبًا ما تتم معالجة 6061 بالحرارة إلى درجة حرارة T6.
الألومنيوم 7075، الذي يحتوي على النحاس والزنك كعنصرين رئيسيين في صناعة السبائك، معروف بمقاومته الفائقة للتعب وهو أحد سبائك الألومنيوم الأعلى قوة المتاحة، مقارنة بالعديد من الفولاذ. على الرغم من قوته العالية، يحتفظ 7075 بقدرة جيدة على التصنيع ويمكن تشكيله بتفاوتات مشددة، على الرغم من أنه يتطلب المزيد من القوة وأدوات محددة مقارنة بـ 6061.
يُستخدم 7075 بشكل شائع لمكونات السيارات عالية الأداء، والأجزاء عالية الضغط في الدراجات ومعدات التسلق، والمعدات العسكرية، والقوالب، وتطبيقات الأدوات والقوالب التي تتطلب قوة عالية، والمكونات الهيكلية المهمة في الفضاء الجوي. ومع ذلك، يعتبر 7075 خيارًا سيئًا للحام وليس مقاومًا للتآكل مثل 6061، وغالبًا ما يتطلب طبقات حماية ويأتي بتكلفة أعلى.
<قوية>2. ستانلس ستيل
على الرغم من صلابته، التي تجعله واحدًا من أكثر المواد تحديًا للآلة، يظل الفولاذ المقاوم للصدأ خيارًا شائعًا لتصنيع الآلات باستخدام الحاسب الآلي نظرًا لمزيجه الفريد من الخصائص. وتشمل هذه المظهر اللامع والجذاب والقوة العالية والمقاومة الممتازة للتآكل والتآكل ومقاومة الحرارة. يتوفر الفولاذ المقاوم للصدأ في درجات وأشكال مختلفة، وعلى الرغم من أنها تبدو متشابهة، إلا أن كل منها يتم صياغته لغرض محدد بخصائصه المميزة. تشمل الدرجات الشائعة المستخدمة في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ما يلي:
إنه الفولاذ المقاوم للصدأ للأغراض العامة الأكثر استخدامًا، وغالبًا ما يشار إليه باسم 18/8 نظرًا لتكوينه الذي يحتوي على 18% كروم و8% نيكل على الأقل. يزيد الكروم من قوته وصلابته، بينما يعزز النيكل ليونته وصلابته. ينتج عن هذا المزيج مادة قوية ومتينة وسهلة اللحام مع مقاومة ممتازة للتآكل، خاصة في البيئات الجوية والبيئات المسببة للتآكل بشكل معتدل. يعد الفولاذ المقاوم للصدأ 304 خيارًا ممتازًا لمعدات المطبخ وأدوات المائدة والخزانات والأنابيب المستخدمة في معدات تجهيز الأغذية والهياكل المعمارية والأجهزة الطبية.
إن إضافة الموليبدينوم يجعل الفولاذ المقاوم للصدأ 316 أكثر مقاومة للتآكل من 304، حتى في البيئات الكيميائية والبحرية. تتمتع بقوة ومتانة مماثلة لـ 304 ولكنها تعمل بشكل أفضل في درجات الحرارة المرتفعة. تشمل التطبيقات النموذجية المعدات البحرية مثل تجهيزات القوارب والأجهزة، والخزانات الكيميائية، والمبادلات الحرارية، والغرسات الجراحية، والاستخدامات المختلفة في صناعة الأغذية والمشروبات.
تم تصميم درجات الفولاذ المقاوم للصدأ الحديثة لتوفير إمكانية تصنيع محسنة. تعتبر الدرجة 303 مثالًا رئيسيًا، مع إضافة الكبريت (0.15% إلى 0.35%) لتقليل تآكل الأدوات وتمكين سرعات تصنيع أعلى. ومع ذلك، فإن هذه الإضافة تقلل أيضًا من مقاومتها للتآكل بشكل طفيف ويمكن أن تسبب صعوبات في اللحام. يستخدم الصف 303 بشكل شائع للصواميل والمسامير غير القابلة للصدأ، والمسامير، والتجهيزات، والأعمدة، والتروس. لا ينبغي استخدامه للتركيبات البحرية بسبب انخفاض مقاومته للتآكل.
<قوية>3. الكربون الصلب وسبائك الصلب
يعد الفولاذ الكربوني، باستثناء الفولاذ عالي الكربون عادةً، أحد سبائك الفولاذ الأكثر تكلفة والأكثر استخدامًا في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. وكما يوحي اسمها، فهي سبيكة تحتوي على الكربون، الذي يأتي في المرتبة الثانية بعد الحديد في تركيبها.
يتمتع الفولاذ منخفض الكربون، الذي يتراوح محتوى الكربون فيه من 0.02% إلى 0.3%، بمرونة وصلابة ممتازة. من السهل تصنيعها ولحامها. خذ على سبيل المثال - AISI 1018، يستخدم عادة لتصنيع البراغي والصواميل والألواح الفولاذية الإنشائية والأنابيب وهياكل السيارات.
الفولاذ متوسط الكربون أصعب وأكثر مقاومة للتآكل من الفولاذ منخفض الكربون، على الرغم من أنه أقل صلابة قليلاً. AISI 1045 عبارة عن درجة شائعة من الفولاذ متوسط الكربون، والتي يمكن تحسين خصائصها من خلال عمليات مثل التبريد والتلطيف. هذا النوع من الفولاذ مناسب للتطبيقات الثقيلة مثل البراغي والمسامير والأعمدة.
العيب الكبير في الفولاذ الكربوني هو ضعف مقاومته للتآكل، مما يستلزم معالجات مضادة للتآكل أو استخدام سبائك الفولاذ لتحسين هذه الخاصية. يتم تصنيع سبائك الفولاذ عن طريق إضافة عناصر صناعة السبائك (مثل المنغنيز والكروم والنيكل والموليبدينوم والسيليكون) إلى الفولاذ الكربوني الأساسي. تعمل هذه العناصر على تعزيز الخواص الميكانيكية للفولاذ، ومقاومته للتآكل، ومقاومة التآكل، وقابلية التشغيل الآلي. على سبيل المثال، زادت سبائك الفولاذ 4140، التي تحتوي على الكروم والموليبدينوم والمنغنيز، من القوة والصلابة، بالإضافة إلى تحسين مقاومة الصدمات وأداء التعب.
<قوية>4. النحاس وسبائكه
النحاس وسبائكه شائعة جدًا في التصنيع. يعتبر النحاس موصلًا كهربائيًا وحراريًا ممتازًا، ويأتي في المرتبة الثانية بعد الفضة في التطبيقات الحرارية والكهربائية. من الصعب استخدام النحاس النقي (نحو 99% نقي تجاريًا) في ماكينة CNC بسبب قابليته العالية للطرق في درجات الحرارة الباردة وليونته العالية. ومع ذلك، توجد العديد من سبائك النحاس التي يسهل نسبيًا استخدام ماكينة CNC ولها خصائص حرارية أو كهربائية قابلة للمقارنة، إن لم تكن متفوقة.
النحاس هو أحد سبائك النحاس هذه. وهي عبارة عن سبيكة من النحاس والزنك، ذات مظهر أصفر ذهبي يشبه الذهب، وتستخدم على نطاق واسع لأغراض الديكور. بالإضافة إلى ذلك، فهي تتمتع بقابلية تصنيع جيدة ومقاومة ممتازة للتآكل في الهواء والماء. من بين سبائك النحاس، تتمتع C36000 بأعلى قابلية للتصنيع وغالبًا ما يشار إليها باسم النحاس الذي يمكن تصنيعه مجانًا. يظهر بشكل متكرر في السلع الاستهلاكية، والمثبتات منخفضة القوة، والآلات الموسيقية، والمكونات الكهربائية، وتركيبات السباكة.
هناك سبيكة نحاس أخرى هي البرونز، وهي عبارة عن سبيكة من النحاس والقصدير وعناصر أخرى. البرونز أصعب وأكثر مقاومة للاهتراء من النحاس الأصفر، كما يتمتع بمقاومة ممتازة للتآكل في مياه البحر والعديد من البيئات الكيميائية، مما يمنحه تطبيقات في المعدات الميكانيكية شديدة التحمل وعالية السرعة، مثل المحامل والتروس، بالإضافة إلى أغلفة المضخات والدفاعات. والصمامات والتجهيزات في البيئات البحرية والكيميائية.
<قوية>5. التيتانيوم
يعد التيتانيوم معدنًا شابًا نسبيًا، لكن إدخاله أحدث تغييرات كبيرة في العديد من الصناعات. واحدة من أبرز ميزاته هي نسبة القوة إلى الوزن العالية. التيتانيوم أقوى بحوالي ضعف قوة الألومنيوم ولكن كثافته تزيد قليلاً عن النصف. وهذا يجعلها مرغوبة للغاية لمعدات الطيران والسباقات والمعدات الرياضية عالية الأداء. بالإضافة إلى ذلك، يتمتع التيتانيوم بمقاومة ممتازة للتآكل واستقرار في درجات الحرارة العالية، ويعمل بشكل جيد في مياه البحر، والبيئات الحمضية والقلوية، وظروف درجات الحرارة المرتفعة. بمجرد التأكد من توافقه الحيوي، بدأ استخدام التيتانيوم على نطاق واسع في عمليات الزراعة الطبية، مثل المفاصل الاصطناعية وصفائح العظام وزراعة الأسنان.
على الرغم من صعوبة تصنيع التيتانيوم بسبب موصليته الحرارية المنخفضة وميله إلى العمل الشاق، فإن التقدم في تكنولوجيا التصنيع، وخاصة في مواد الأدوات والطلاءات، جعل العمل مع التيتانيوم أمرًا ممكنًا وفعالًا بشكل متزايد.
<قوية>6. المغنيسيوم
على الرغم من أن المغنيسيوم ليس شائعًا مثل الألومنيوم والفولاذ في مواد التصنيع، إلا أن خواصه الفريدة خفيفة الوزن (كونه الأخف بين جميع المعادن الهيكلية، حوالي 33٪ أخف من الألومنيوم)، ونسبة القوة إلى الوزن العالية (على الرغم من أن قوته أقل من الألومنيوم) والصلب، فهو يؤدي أداءً ممتازًا في التطبيقات التي لا تتطلب قوة عالية ولكن الوزن الخفيف أمر بالغ الأهمية)، كما أن قابلية التشغيل الجيدة تجعله مستخدمًا على نطاق واسع في المكونات الهيكلية للطائرات، وهياكل السيارات وهياكلها، ومساكن الأجهزة الإلكترونية، والمعدات الطبية المحمولة. ومع ذلك، يرجى الأخذ في الاعتبار أن المغنيسيوم شديد الاشتعال في شكل مسحوق، لذلك يجب تشكيله باستخدام مادة تشحيم سائلة.
| نوع المعدن | درجة | شفرة |
| الألومنيوم | الألومنيوم 1050 | آل 1050 |
| الألومنيوم 1060 | آل 1060 | |
| المنيوم 2024 | آل 2024 | |
| الألومنيوم 5052-H11 | آل 5052-H11 | |
| الألومنيوم 5083 | آل 5083 | |
| الألومنيوم 6061 | آل 6061 | |
| الألومنيوم 6082 | آل 6082 | |
| الألومنيوم 7075 | آل 7075 | |
| الألومنيوم والبرونز | آل + بر | |
| الألومنيوم-MIC-6 | آل ميك-6 | |
| الألومنيوم-QC-10 | آل كيو سي-10 | |
| الفولاذ المقاوم للصدأ | الفولاذ المقاوم للصدأ 303 | سس 303 |
| الفولاذ المقاوم للصدأ 304 | سس 304 | |
| الفولاذ المقاوم للصدأ 316 | سس 316 | |
| الفولاذ المقاوم للصدأ 410 | سس 410 | |
| الفولاذ المقاوم للصدأ 431 | سس 431 | |
| الفولاذ المقاوم للصدأ 440 | سس 440 | |
| الفولاذ المقاوم للصدأ 630 | سس 630 | |
| الصلب 1040 | سس 1040 | |
| الصلب 45 | سس 45 | |
| الصلب D2 | إس إس د2 | |
| الكربون الصلب | فولاذ منخفض الكربون | 1018 فولاذ |
| فولاذ كربوني متوسط | 4130 فولاذ | |
| 4140 فولاذ | ||
| فولاذ عالي الكربون | 1095 ربيع الصلب | |
| نحاس | النحاس والبريليوم | النحاس + كن |
| النحاس والكروم | النحاس + الكروم | |
| النحاس والتنغستن | النحاس + دبليو | |
| النحاس | النحاس | النحاس |
| برونزية | برونز الفوسفور | النحاس + القصدير + ف |
| القصدير البرونزي | بولي كلوريد الفينيل-أبيض/رمادي | |
| التيتانيوم | تيتانيوم درجة 1 | تي الصف 1 |
| تيتانيوم درجة 2 | تي الصف 2 | |
| تيتانيوم درجة 5 | تي الصف 5 | |
| المغنيسيوم | المغنيسيوم | ملغ |
| سبائك المغنيسيوم | / | |
| الزنك | الزنك | الزنك |
على الرغم من أن المواد البلاستيكية عمومًا لها قيود من حيث القوة والمقاومة للحرارة مقارنة بالمعادن وأكثر شيوعًا في الطباعة ثلاثية الأبعاد، إلا أن مقاومتها الكيميائية الممتازة وخصائص العزل والكثافة المنخفضة وفعالية التكلفة تجعلها أيضًا شائعة في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. وفيما يلي بعض المواد البلاستيكية الشائعة المستخدمة في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي:
<قوية>1. POM (بولي أوكسي ميثيلين أو أسيتال)
POM هي واحدة من أكثر الراتنجات البلاستيكية التي يمكن تصنيعها باستخدام الحاسب الآلي. إنها مادة ذات قوة ميكانيكية عالية (صلابة عالية، وصلابة، ومقاومة جيدة للصدمات)، وثبات حراري، وامتصاص منخفض للرطوبة. يمكن أن يوفر تشطيبًا أكثر سلاسة للسطح بسبب احتكاكه المنخفض وثبات الأبعاد الممتاز. تسمح هذه الخصائص له بالتفوق في التطبيقات التي تتطلب المتانة والدقة والاحتكاك المنخفض، مثل المحامل والتروس والصمامات.
<قوية>2. ايه بي اس (أكريلونيتريل بوتادين ستايرين)
على الرغم من صلابة ABS ومقاومة التآكل الأقل قليلاً مقارنة بـ POM، إلا أن مقاومته الفائقة للصدمات وليونته تسمح لـ ABS بالتعامل مع ضغوط تصنيع الأشكال المعقدة بشكل أكثر فعالية. إنه البلاستيك الأكثر استخدامًا لدينا للنماذج الأولية السريعة ويستخدم أيضًا بشكل متكرر في قطع غيار السيارات وأغطية الأدوات الكهربائية والألعاب والمرفقات الواقية والعديد من التطبيقات الأخرى. علاوة على ذلك، فإن سهولة تلوينه تجعله مثاليًا للتطبيقات التي يكون فيها الجمال أمرًا بالغ الأهمية.
<قوية>3. PP (البولي بروبيلين)
PP مقاوم للغاية للمواد الكيميائية، وخفيف الوزن، ويوفر تعبًا جيدًا ومقاومة عالية للصدمات. ومع ذلك، فإن ميله إلى التليين عند درجات الحرارة المرتفعة وحساسيته لدرجات حرارة التشغيل الآلي يزيد من صعوبة التشغيل الآلي. مطلوب اهتمام خاص للتحكم في درجة الحرارة واختيار المعدات أثناء عملية التصنيع. ومع ذلك، فإن قابلية تصنيع PP بشكل عام والقدرة على تحمل تكاليفها قابلة للمقارنة مع راتنجات بلاستيكية أخرى ABS، مما يجعل PP يستخدم على نطاق واسع في التعبئة والتغليف والمنتجات الطبية ومعدات المختبرات.
<قوية>4. أكريليك (PMMA - بولي ميثيل ميثاكريلات)
يُستخدم PMMA، وهو راتينج شفاف ومقاوم للأشعة فوق البنفسجية، بشكل شائع كبديل للزجاج أو لتصنيع مكونات بصرية شفافة. على الرغم من أنها ليست بنفس قوة الكمبيوتر الشخصي، إلا أن PMMA أكثر مقاومة للصدمات من الزجاج. يمكن تشكيله حراريًا بسهولة إلى أشكال مختلفة، ولكن هذا يجعله أيضًا عرضة للتشوه الحراري. ومع ذلك، فإن قابليتها الميكانيكية الرائعة تتيح إنتاج مكونات دقيقة بتشطيبات سطحية أنيقة، مما يجعل PMMA مادة مفضلة للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي.
يجد PMMA تطبيقات في شاشات العرض واللافتات، والعدسات وأغطية الإضاءة، والزجاج الأمامي والنوافذ، وإطارات الصور، والألواح الزخرفية، والدفيئات الزراعية، والهياكل الخارجية. بالإضافة إلى ذلك، فإن طبيعته الخالية من مادة BPA والخامل كيميائيًا تجعله خيارًا أكثر أمانًا للتطبيقات التي تتضمن الاتصال المباشر بالأطعمة والمشروبات.
<قوية>5. الكمبيوتر (البولي كربونات)
مثل PMMA، يتمتع الكمبيوتر الشخصي أيضًا بوضوح بصري ممتاز، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات التي تتطلب الشفافية. ومع ذلك، يتميز الكمبيوتر الشخصي بمقاومته العالية للصدمات والمقاومة الفائقة للحرارة، مما يوفر ميزة كبيرة على PMMA. على الرغم من هذه المزايا، فإن الكمبيوتر الشخصي عرضة للخدوش ويفتقر إلى المقاومة الطبيعية للأشعة فوق البنفسجية، مما يجعله أقل ملاءمة للتطبيقات المعرضة لأشعة الشمس.
<قوية>6. نايلون (بولي أميد)
يتمتع النايلون بقوة شد وصلابة فائقة مقارنة بالعديد من المواد البلاستيكية الأخرى، كما يوفر بشكل عام مقاومة أفضل للتآكل من ABS وPMMA. بالإضافة إلى ذلك، فإن خصائص التشحيم الذاتي للنايلون تجعله مثاليًا لتطبيقات مثل التروس والمحامل والبطانات. إن مقاومته العالية للزيوت والشحوم والعديد من المذيبات تجعل النايلون خيارًا ممتازًا للتطبيقات الصناعية وتطبيقات السيارات. مثل راتينج ABS، غالبًا ما يتم خلط النايلون مع الألياف الزجاجية لتعزيز خصائصه المرغوبة. ومع ذلك، فإن قابلية النايلون للرطوبة تجعله أقل ملاءمة للبيئات الرطبة.
<قوية>7. UHMWPE (البولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي)
UHMWPE عبارة عن بولي إيثيلين قوي للغاية معروف بمقاومته العالية للتآكل وسطحه الأملس بشكل طبيعي، مما يجعله مادة ممتازة لشرائط تآكل الحزام الناقل وقضبان التوجيه في أنظمة مناولة المواد. بالإضافة إلى ذلك، يعتبر UHMWPE مثاليًا للبيئات البحرية، مثل مصدات الرصيف وواقيات الأكوام. في المجال الطبي، يتم استخدام UHMWPE في استبدال المفاصل نظرًا لتوافقه الحيوي ومقاومته للتآكل. علاوة على ذلك، فإن عدم سميته وانخفاض امتصاصه للرطوبة يجعله مناسبًا لألواح التقطيع ومعدات تجهيز الأغذية والتطبيقات الأخرى التي تتطلب اتصالاً مباشرًا بالطعام.
إن متانتها ومرونتها تجعلها متميزة في العديد من التطبيقات، ولكنها تمثل أيضًا بعض التحديات في التصنيع. للاستفادة الكاملة من مزايا UHMWPE والتغلب على صعوبات التصنيع، هناك حاجة إلى أدوات وتقنيات مناسبة.
<قوية>8. نظرة خاطفة (بولي إيثر إيثر كيتون)
PEEK عبارة عن بلاستيك مستقر وعالي القوة يتمتع بثبات حراري أعلى بكثير وتوافق كيميائي أوسع من العديد من المواد البلاستيكية الهندسية الأخرى. يمكن تشغيله بسلاسة ويعمل كبديل معدني، ويتحمل درجات الحرارة العالية لفترة طويلة دون زحف أو تشوه. يتم استخدام PEEK بشكل شائع في التطبيقات المعرضة لبيئات قاسية، مثل درجات الحرارة المرتفعة والمواد الكيميائية القاسية، بما في ذلك الحشيات والأختام والمحامل والمضخات والصمامات وما إلى ذلك. نظرًا لتكلفتها المرتفعة مقارنة بالعديد من المواد البلاستيكية الأخرى، يتم استخدام PEEK عادةً فقط عندما لا يمكن للبلاستيك الآخر تلبية معايير الأداء المطلوبة.
<قوية>9. PTFE (بولي تترافلوروإيثيلين)
يمكن أن يحافظ PTFE على خصائصه عند درجات حرارة عالية، لكن معامل التمدد الحراري العالي الخاص به يجعله يتمدد بشكل كبير عند تسخينه. لذا، ومن أجل ضمان استقرار الأبعاد، يجب أخذ هذا التحدي في الاعتبار في مرحلة التصميم من أجل تصنيع سلس. علاوة على ذلك، فإن خصائص PTFE الاستثنائية، مثل المقاومة الكيميائية العالية، والاحتكاك المنخفض، والعزل الكهربائي، تجعلها مثالية للأختام والحشيات والتطبيقات غير اللاصقة.
| اسم البلاستيك | يكتب | شفرة |
| بولي أوكسي ميثيلين | / | بوم |
| أكريلونتريل بوتادين ستايرين | / | ABS، ABS- درجة حرارة عالية، ABS- الاستاتيكيه |
| أكريلونتريل بوتادين ستايرين + بولي كربونات | ايه بي اس + بي سي | |
| بولي ميثيل ميثاكريليت – أكريليك | / | PMMA – أكريليك |
| البولي | البولي | جهاز كمبيوتر |
| البولي كربونات – تعبئة الزجاج | بي سي + جي إف | |
| بولي كربونات - 30% حشوة زجاجية | بي سي + 30% جي إف | |
| بولي إيثيريميد | بولي إيثيريميد | جزيرة الأمير إدوارد |
| بولي إيثيريميد + 30% حشوة زجاجية | ألتيم 1000 + 30% جي إف | |
| بولي إيثيريميد + ألتيم 1000 | بي آي + ألتيم 1000 | |
| البولي ايثيلين | / | بي |
| البولي إيثيلين تيريفثاليت | / | حيوان أليف |
| مادة البولي بروبيلين | / | ص |
| كبريتيد البوليفينيلين | / | بس |
| كبريتيد البولي فينيلين + حشوة زجاجية | بي بي إس + جي إف | |
| بولي تترافلوروإيثيلين | / | بتف |
| نايلون | نايلون 6 | PA6 |
| نايلون 6 + 30% حشوة زجاجية | PA6 + 30% جي إف | |
| نايلون 6-6 + 30% حشوة زجاجية | PA66 + 30% جي إف | |
| بولي بيوتيلين تيريفثاليت | / | بت |
| بولي أوكسي بنزيل ميثيل إنجليكولانهيدريد | / | الباكليت |
| البولي ايثيلين عالي الكثافة | / | الكثافة، بيهد |
| بولي فينيل سلفون | / | PPSU |
| كلوريد البوليفينيل | / | بولي كلوريد الفينيل |
| كلوريد البولي فينيل + أبيض/رمادي | بولي كلوريد الفينيل-أبيض/رمادي | |
| فلوريد البولي فينيلدين | / | PVDF |
على الرغم من أن المعادن والبلاستيك تستخدم عادةً كمواد أولية في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي، إلا أنه لا ينبغي استبعاد المواد المحتملة الأخرى ذات قابلية التصنيع المتميزة.
<قوية>1. الرغاوي
الرغاوي عبارة عن مواد خفيفة الوزن ذات خصائص توسيد وعزل ممتازة. يتم استخدامها على نطاق واسع في العبوات الواقية، وبناء العزل الحراري والصوتي، ووسائد المقاعد، والمعدات الرياضية الواقية.
<قوية>2. وودز
يتم تشكيل الأخشاب لجاذبيتها الجمالية وقابليتها للتشغيل. من السهل تصنيع الخشب ويمكن تفصيله بشكل معقد. يمكن تشكيل كل من الأخشاب الصلبة والأخشاب اللينة باستخدام تقنيات CNC. غالبًا ما يتم استخدامها للأثاث المخصص والنماذج الأولية والعناصر الزخرفية.
<قوية>3. السيراميك
السيراميك صلب للغاية، ومقاوم للحرارة، وخامل كيميائيًا. يعد تصنيع السيراميك باستخدام الحاسب الآلي أمرًا صعبًا ولكن يمكن تحقيقه باستخدام الأدوات والتقنيات المناسبة. يتم استخدامها بشكل شائع في مجال الطيران والغرسات الطبية والتطبيقات الصناعية مثل أدوات القطع والعوازل.
<قوية>4. المركبات
يمكن تصميم المركبات، المصنوعة من مادتين أو أكثر للاستفادة من خصائصها المجمعة، لخصائص محددة، مثل زيادة القوة أو تقليل الوزن. تشمل المواد المركبة الشائعة المناسبة للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي تلك المعززة بألياف مثل الكربون أو الزجاج أو الكيفلار، والتي تستخدم على نطاق واسع في مكونات الطائرات خفيفة الوزن، وقطع غيار سيارات السباق عالية الأداء، والمعدات الرياضية، وما إلى ذلك.
نظرًا للتنوع الكبير في مواد التصنيع باستخدام الحاسب الآلي المتاحة، فمن غير العملي مقارنة كل واحدة للعثور على "أفضل مادة". بدلاً من ذلك، من الأكثر فعالية مراعاة المتطلبات والقيود المحددة لمشروعك. يتضمن الاختيار الصحيح للمواد النظر في العديد من العوامل. أدناه، سنرشدك خطوة بخطوة لاختيار المادة الأنسب لمشروع CNC الخاص بك.
إن فهم الاحتياجات المحددة للجزء الذي تقوم بتصنيعه هو الخطوة الأولى. وهذا يضمن أن مادة CNC المحددة تلبي الظروف البيئية وشروط الاستخدام. فيما يلي بعض الاعتبارات الرئيسية:
مقاومة الإجهاد والتآكل: بالنسبة للتطبيقات التي تتعرض للضغط العالي أو التآكل الشديد، تحتاج الأجزاء إلى قوة عالية ومتانة ومقاومة للتآكل. تعتبر المواد مثل الفولاذ والتيتانيوم وبعض أنواع البلاستيك (مثل النايلون أو الأسيتال) مثالية بسبب متانتها.
مقاومة درجات الحرارة: بالنسبة للأجزاء التي تحتاج إلى التعرض لدرجات حرارة عالية، يفضل استخدام المواد ذات الثبات الحراري الجيد، مثل السيراميك أو معادن معينة (مثل الفولاذ المقاوم للصدأ أو الإنكونيل).
مقاومة التآكل: بالنسبة للأجزاء المعرضة للماء (الرطوبة العالية) أو البيئات الكيميائية (الزيوت، والكواشف، والأحماض، والأملاح، والكحوليات، والمنظفات) على المدى الطويل، من الضروري تحديد المواد ذات المقاومة المحسنة للتآكل. راجع أوراق بيانات المواد ذات الصلة لاختيار المواد ذات خصائص التآكل وامتصاص الماء المنخفضة، أو فكر في معالجات سطحية إضافية مثل الطلاء أو الطلاء أو الأكسدة. على سبيل المثال، يجب أن تستخدم الأجزاء البحرية مواد مقاومة للتآكل مثل الفولاذ المقاوم للصدأ بدلاً من الفولاذ الكربوني. قد تمتص المواد البلاستيكية مثل النايلون الماء وتفشل قبل الأوان.
الخصائص الكهربائية: بالنسبة للتطبيقات الكهربائية، ضع في اعتبارك خصائص التوصيل أو العزل للمادة للتأكد من أنها تلبي المتطلبات المحددة.
وزن الجزء: في التطبيقات التي يكون فيها وزن الجزء هو الاهتمام الأساسي، تتطلب الأجزاء الأثقل عادةً مواد أقوى وأكثر كثافة (مثل الفولاذ والفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك النيكل) لضمان قدرتها على تحمل الحمل. بالنسبة للأجزاء الأخف، يمكن استخدام مواد ذات كثافة أقل مثل الألومنيوم أو التيتانيوم لتقليل الوزن وتحسين الأداء.
الدقة والتسامح: بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب دقة عالية، من المهم مراعاة أن بعض المواد تكون أكثر صعوبة في التصنيع من أجل التفاوتات الصارمة أكثر من غيرها. على سبيل المثال، قد تحتاج المواد المعرضة للالتواء، مثل أنواع معينة من البلاستيك (مثل PVC)، إلى بدلات تصنيع أكبر لتحقيق التفاوتات المطلوبة.
تؤثر الموصلية الحرارية والخصائص المغناطيسية أيضًا على الدقة. يمكن للمواد ذات الموصلية الحرارية العالية، مثل النحاس والألومنيوم، أن تبدد الحرارة بسرعة، مما يمنع التشوه أو التشوه أثناء التشغيل الآلي. يُفضل استخدام المواد غير المغناطيسية مثل التيتانيوم والألومنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ لتجنب التداخل المغناطيسي الذي قد يؤثر على الدقة.
الجوانب الجمالية: بالنسبة للأجزاء التي يكون مظهرها مهمًا، مثل المنتجات الاستهلاكية، اختر مواد مثل النحاس أو الألومنيوم التي توفر أسطحًا جذابة. وبدلاً من ذلك، حدد المواد التي يمكن تحسينها من خلال تشطيب السطح لتحسين مظهرها.
بمجرد أن يكون لديك مجموعة من المواد المحتملة بناءً على متطلبات التطبيق الخاص بك، فإن الخطوة التالية هي النظر في إمكانية تصنيع كل مادة. يتضمن ذلك تقييم مدى سهولة تشكيل المادة للحصول على الشكل الهندسي النهائي المطلوب. إن استخدام مواد ذات قابلية تصنيع عالية لتصنيع الأجزاء يضمن توفير الوقت والتكلفة على المدى الطويل.
من السهل تصنيع المعادن والبلاستيك الأكثر ليونة، مما يؤدي إلى الحد الأدنى من تآكل الأدوات وجودة تشطيب عالية للسطح. في المقابل، غالبًا ما تؤدي معالجة المواد الأكثر صلابة، مثل ألياف الكربون، إلى زيادة تآكل الأدوات وحتى تلفها.
وأخيرا، نحن بحاجة إلى النظر في تكلفة المواد الخام. على المدى الطويل، لا يعد اختيار مواد منخفضة الجودة لتوفير المال قرارًا حكيمًا على الإطلاق. بدلاً من ذلك، حدد أفضل المواد التي يمكنك تحمل تكلفتها والتي لا تزال توفر جميع الوظائف الضرورية. وهذا يساعد على ضمان متانة الأجزاء النهائية.
تستمر التصنيع باستخدام الحاسب الآلي في احتلال مكانة مهمة في الصناعة التحويلية نظرًا لتوافقها الاستثنائي مع المواد المتنوعة. من خلال اختيار المواد المناسبة بعناية الخراطة أو الطحن باستخدام الحاسب الآلي، يمكن للمصنعين تحقيق النتائج المثلى وجودة المنتج المرغوبة.
نأمل أن تكون هذه المقالة بمثابة دليل مفيد لعملية اختيار المواد الخاصة بك. إذا كانت لديك أية أسئلة، فيرجى الاتصال بـ Chiggo. نحن هنا لمساعدتك في حل المشكلات المعقدة المتعلقة باختيار المواد وتصنيعها. بالإضافة إلى ذلك، نحن نقدم مجموعة واسعة من المعادن الهندسية والبلاستيك ولدينا ميكانيكيون ومهندسون ذوو خبرة يمكنهم التوصية بالمواد اللازمة لمشروعك في حدود ميزانيتك.
من خلال عملية التصنيع، يمكن تشكيل المواد إلى المنتجات المطلوبة. ومع ذلك، فإن تصنيع المواد ليس دائمًا مهمة سهلة، لأن خصائص المواد وظروف التشغيل المحددة تلعب دورًا حيويًا في تحديد سلاسة وكفاءة العملية بأكملها. ترتبط كل هذه الاعتبارات بالكلمة الرئيسية "القابلية للتصنيع".
يعد الطحن باستخدام الحاسب الآلي أحد أكثر تقنيات التصنيع الطرحية الآلية استخدامًا. في هذه العملية، تقوم أدوات تغيير الأدوات الآلية بالتبديل بسلاسة بين قواطع الطحن المختلفة لإزالة المواد من قطعة العمل بدقة عالية. يعد اختيار قاطعة الطحن المناسبة لكل مهمة أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق الكفاءة والدقة والنتائج عالية الجودة.
ينتمي النحاس والنحاس والبرونز، المصنف عمومًا على أنه معادن غير حديدية، إلى نفس المجموعة التي تسمى المعادن الحمراء. تتميز جميعها بميزات مقاومة التآكل، والتوصيل الكهربائي/الحراري العالي، وقابلية اللحام التي تجعلها مستخدمة على نطاق واسع في صناعات مثل الهندسة المعمارية والإلكترونيات والأعمال الفنية والآلات.
