การแนะนำ

เครื่องจักรกลควบคุมเชิงตัวเลข (CNC) ได้ปฏิวัติการผลิตโดยให้ความสามารถในการผลิตที่แม่นยำมีประสิทธิภาพและทำซ้ำได้ มันถูกใช้อย่างกว้างขวางสำหรับวัสดุที่หลากหลายทำให้สามารถสร้างส่วนประกอบที่ซับซ้อนด้วยความแม่นยำสูง อย่างไรก็ตามแม้จะมีความเก่งกาจ แต่ก็มีวัสดุบางอย่างที่มีความท้าทายที่สำคัญหรือไม่เหมาะสมสำหรับการตัดเฉือนซีเอ็นซี การทำความเข้าใจข้อ จำกัด เหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับวิศวกรและผู้ผลิตเมื่อเลือกวัสดุและกระบวนการที่เหมาะสมสำหรับโครงการของพวกเขา บทความนี้นำเสนอวัสดุที่ไม่สามารถกลึงได้อย่างมีประสิทธิภาพ CNC สำรวจเหตุผลที่อยู่เบื้องหลังข้อ จำกัด เหล่านี้และเสนอวิธีแก้ปัญหาทางเลือก

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวัสดุและกระบวนการที่เหมาะสมคุณอาจอ้างถึงทรัพยากรของเราเกี่ยวกับ การตัดเฉือนอลูมิเนียมและชิ้นส่วน CNC.

ทำความเข้าใจข้อ จำกัด การตัดเฉือนของ CNC

การตัดเฉือนซีเอ็นซีเป็นกระบวนการผลิตที่ถูกลบออกซึ่งเกี่ยวข้องกับการกำจัดวัสดุออกจากบล็อกที่เป็นของแข็งโดยใช้เครื่องมือตัดต่างๆ ประสิทธิภาพและประสิทธิผลของการตัดเฉือนซีเอ็นซีขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการรวมถึงความแข็งของวัสดุความเหนียวคุณสมบัติทางความร้อนและความเสถียรทางเคมี วัสดุที่นุ่มเกินไปแข็งเกินไปหรือมีองค์ประกอบที่ซับซ้อนอาจไม่เหมาะสำหรับการตัดเฉือนซีเอ็นซี นอกจากนี้วัสดุที่ก่อให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพหรือตอบสนองต่อสภาพการตัดเฉือนโดยทั่วไปจะหลีกเลี่ยงในกระบวนการ CNC

วัสดุที่นุ่มหรือเหนียวเกินไป

วัสดุที่อ่อนนุ่มเช่นพลาสติกหรือยางบางชนิดอาจเป็นสิ่งที่ท้าทายต่อเครื่องจักรเพราะอาจทำให้เสียโฉมภายใต้กองกำลังตัด การขาดความแข็งแกร่งนำไปสู่ความไม่ถูกต้องในชิ้นส่วนกลึงและวัสดุอาจไม่ถูกลบออกอย่างสะอาด ตัวอย่างเช่นอีลาสโตเมอร์และโพลีเมอร์เครื่องวัดระดับต่ำบางตัวมีแนวโน้มที่จะโค้งงอแทนที่จะตัดทำให้ยากที่จะบรรลุมิติที่แม่นยำ วิธีการผลิตทางเลือกเช่นการขึ้นรูปหรือการพิมพ์ 3 มิติมักจะเป็นที่ต้องการสำหรับวัสดุเหล่านี้

วัสดุที่ยากมาก

วัสดุที่แข็งมากเช่นเหล็กแข็งหรือเซรามิกบางชนิดสามารถก่อให้เกิดความท้าทายที่สำคัญในการตัดเฉือนซีเอ็นซี ความแข็งของวัสดุเหล่านี้อาจทำให้การสึกหรอของเครื่องมืออย่างรวดเร็วนำไปสู่ค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้นและลดประสิทธิภาพการตัดเฉือน ในบางกรณีเครื่องมือตัดพิเศษที่ทำจาก Polycrystalline Diamond (PCD) หรือลูกบาศก์โบรอนไนไตรด์ (CBN) อาจจำเป็นต้องใช้ แต่เครื่องมือเหล่านี้มีข้อ จำกัด สำหรับวัสดุเช่นเซรามิกขั้นสูงวิธีการทางเลือกเช่นการบดหรือการตัดเฉือนไฟฟ้า (EDM) มักจะมีประสิทธิภาพมากกว่า

โลหะปฏิกิริยาและวัสดุอันตราย

โลหะบางชนิดมีปฏิกิริยาสูงและสามารถก่อให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัยในระหว่างการตัดเฉือนซีเอ็นซี ตัวอย่างเช่นแมกนีเซียมมีน้ำหนักเบาและมีคุณสมบัติเชิงกลที่เป็นที่ต้องการ แต่ก็มีความไวสูงในรูปแบบชิปหรือฝุ่น ความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการตัดเฉือนสามารถจุดไฟวัสดุนำไปสู่การเกิดไฟไหม้หรือการระเบิด ในทำนองเดียวกันวัสดุที่ปล่อยควันที่เป็นพิษหรือฝุ่นละอองเมื่อกลึงเช่น Beryllium Copper ต้องการมาตรการความปลอดภัยที่เข้มงวดและมักจะหลีกเลี่ยงในสภาพแวดล้อมการตัดเฉือนมาตรฐาน CNC

วัสดุคอมโพสิต

วัสดุคอมโพสิตเช่นพอลิเมอร์เสริมคาร์บอนไฟเบอร์ (CFRP) นำเสนอความท้าทายที่ไม่เหมือนใครเนื่องจากธรรมชาติที่ต่างกัน คุณสมบัติที่แตกต่างกันของเมทริกซ์และเส้นใยเสริมแรงสามารถนำไปสู่การสึกหรอของเครื่องมือที่ไม่สม่ำเสมอและความยากลำบากในการบรรลุการตัดที่สะอาด นอกจากนี้ฝุ่นที่เกิดจากคอมโพสิตเครื่องจักรอาจเป็นอันตรายได้หากสูดดมจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์และโปรโตคอลพิเศษ วิธีการที่แม่นยำเช่นการตัดวอเตอร์เจ็ทหรือการตัดเฉือนเลเซอร์มักจะเป็นที่ต้องการสำหรับการประมวลผลคอมโพสิต

วัสดุแก้วและเปราะ

วัสดุที่เปราะเช่นแก้วเซรามิกและหินบางชนิดไม่เหมาะสำหรับกระบวนการตัดเฉือน CNC แบบดั้งเดิม วัสดุเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะแตกร้าวหรือแตกสลายภายใต้ความเครียดเชิงกลของการตัด การขาดความเหนียวหมายความว่าพวกเขาไม่สามารถดูดซับพลังงานจากเครื่องมือตัดได้โดยไม่ทำให้แตกหัก เทคนิคพิเศษเช่นการตัดเฉือนอัลตราโซนิกการบดหรือการตัดด้วยเลเซอร์มักใช้เพื่อกำหนดวัสดุเหล่านี้โดยไม่ทำให้เกิดความเสียหาย

โลหะผสมอุณหภูมิสูง

Superalloys และโลหะผสมอุณหภูมิสูงเช่น Inconel และ Hastelloy ได้รับการออกแบบมาเพื่อรักษาความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงทำให้ยากต่อการใช้เครื่อง ความแข็งแรงของแรงเฉือนสูงและลักษณะการแข็งตัวของการทำงานนำไปสู่การสึกหรอของเครื่องมือที่เพิ่มขึ้นและการสร้างความร้อน การตัดเฉือนซีเอ็นซีของวัสดุเหล่านี้ต้องใช้เครื่องมือพิเศษระบบทำความเย็นและกลยุทธ์การตัดเฉือนซึ่งอาจไม่สามารถทำได้ในการตั้งค่าการผลิตทั้งหมด

วิธีการผลิตทางเลือก

เมื่อการตัดเฉือน CNC ไม่เหมาะสมควรพิจารณาวิธีการผลิตทางเลือก การผลิตสารเติมแต่ง (การพิมพ์ 3 มิติ) ช่วยให้สามารถสร้างรูปร่างที่ซับซ้อนด้วยวัสดุที่ยากต่อการใช้เครื่อง กระบวนการขึ้นรูปเหมาะสำหรับวัสดุที่อ่อนนุ่มหรือยืดหยุ่นผลิตชิ้นส่วนโดยไม่ต้องมีความเครียดที่เกี่ยวข้องกับการตัด สำหรับวัสดุที่แข็งหรือเปราะการตัดวอเตอร์เจ็ทและการตัดเฉือนเลเซอร์ให้การกำจัดวัสดุที่ไม่สัมผัสลดความเสี่ยงของความเสียหาย

การตัดเฉือนเคมีไฟฟ้า (ECM)

ECM เป็นกระบวนการที่กำจัดวัสดุโดยการละลายขั้วบวกเหมาะสำหรับวัสดุแข็งและรูปร่างที่ซับซ้อน มันมีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับวัสดุที่ยากต่อการใช้เครื่องจักรกลเช่น superalloys และเหล็กแข็ง เนื่องจากไม่มีการติดต่อระหว่างเครื่องมือและชิ้นงานจึงไม่มีการสึกหรอของเครื่องมือหรือความเครียดเชิงกล

กรณีศึกษา: โลหะผสมอลูมิเนียมในเครื่องจักรกลซีเอ็นซี

โลหะผสมอลูมิเนียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการตัดเฉือนซีเอ็นซีเนื่องจากความสามารถในการกลึงที่ยอดเยี่ยมอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักและความเก่งกาจ เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลายตั้งแต่ส่วนประกอบการบินและอวกาศไปจนถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค อย่างไรก็ตามโลหะผสมอลูมิเนียมทั้งหมดไม่ได้ถูกสร้างขึ้นเท่ากันเมื่อมันมาถึงความสามารถในการกลึง โลหะผสมอลูมิเนียมที่มีความแข็งแรงสูงบางตัวอาจก่อให้เกิดความท้าทายเนื่องจากความแข็งและการก่อตัวของขอบที่สร้างขึ้นบนเครื่องมือตัด

สำหรับการดูเชิงลึกที่โลหะผสมอลูมิเนียมการตัดเฉือนไปที่หน้าของเราใน การตัดเฉือนอลูมิเนียมและชิ้นส่วน CNC.

การพิจารณาด้านสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจ

การเลือกวัสดุไม่เพียง แต่เป็นการตัดสินใจทางเทคนิค แต่ยังรวมถึงสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจ วัสดุที่ยากต่อการใช้เครื่องอาจต้องใช้พลังงานเวลาและทรัพยากรมากขึ้นซึ่งนำไปสู่ต้นทุนที่สูงขึ้นและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม การเลือกใช้วัสดุที่คล้อยตามการตัดเฉือนซีเอ็นซีสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพและความยั่งยืนได้มากขึ้น นอกจากนี้การพิจารณาความสามารถในการรีไซเคิลและวงจรชีวิตของวัสดุมีส่วนช่วยในการปฏิบัติด้านการผลิตที่รับผิดชอบ

บทสรุป

การตัดเฉือนซีเอ็นซีเป็นกระบวนการผลิตที่มีประสิทธิภาพและหลากหลาย แต่มีข้อ จำกัด เกี่ยวกับวัสดุที่สามารถกลึงได้อย่างมีประสิทธิภาพ วัสดุที่อ่อนนุ่ม, แข็ง, ปฏิกิริยา, เปราะและคอมโพสิตมักจะต้องใช้วิธีการทางเลือกเนื่องจากความท้าทายในการตัดเฉือน การทำความเข้าใจข้อ จำกัด เหล่านี้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับผู้ผลิตและวิศวกรในการตัดสินใจอย่างชาญฉลาดเกี่ยวกับการเลือกวัสดุและวิธีการประมวลผล โดยการพิจารณาคุณสมบัติของวัสดุแต่ละชนิดและข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายสามารถพัฒนากลยุทธ์การผลิตที่ดีที่สุดได้

ในการสำรวจวัสดุที่เหมาะสมและบริการเครื่องจักรกลซีเอ็นซีโปรดตรวจสอบข้อเสนอของเราเกี่ยวกับ การตัดเฉือนอลูมิเนียมและชิ้นส่วน CNC.