CNC құюға қарағанда күшті?

1. Кіріспе

Соңғы жылдары, Жеңіл іздеу, орнықты, және үнемді компоненттер күшейе түсті.

Аэроғарыш инженерлері 1400 ° C жану температурасына төтеп беретін турбиналық пышақтарды іздейді;

Автомобиль дизайнерлері қозғалтқыш блоктарын 200MPA шыңы цилиндрінің қысымын өңдеуге итеріңіз; Ортопедиялық хирургтар 10⁷ жүктеу циклын сәтсіздіксіз тигізетін титан импланттары сұранысқа ие.

Осы қиындықтарға, Пікірсайыс: CNC өңделген бөлшектері құйылған бөліктерге қарағанда күшті?

Бұған жауап беру, Біз «күш» неғұрлым-температурасы мен шығымдылық құндылықтарын алдымен нақтылауымыз керек, Шаршау өмірі,

әсер ету қаттылық, және қарсылық киіңіз, содан кейін CNC өңдеу және құю әдістерінің әртүрлі өлшемдер бойынша қалай өлшенетінін салыстыру.

Сайып келгенде, Ең берік шешім көбінесе процестердің арнайы үйлесімінде жатыр, материалдар, және емдеуден кейінгі.

2. CNC өңдеу металл

/ Оқыту (Компьютердің сандық бақылауы) өңдеу бұл Субтивтілік өндіріс процесі, Мұны қатты дайындамадан шығарады - әдетте a металл тұяқталды- дәл белгіленген қорытынды геометрия шығару.

Процесс құралдың жолдарын жазатын компьютерлік бағдарламалармен басқарылады, жылдамдық, және тамақтар, Жоғары дәлдікті бөлшектердің дәйекті өндірісін қосу.

Субтивтілік процесс: Биллден аяқталған бөлікке дейін

Әдеттегі жұмыс процесі A таңдаудан басталады Жұтылған билет сияқты металл 7075 алюминий, 316 Тот баспайтын болат, немесе TI-6AL-4V титан.

Бұдан әрі билломтель CNC диірменіне немесе мезгіліне бекітіледі, қайда Айналмалы кесу құралдары немесе Айналдыру кірістері Бағдарламаланған осьтер бойымен материалды жүйелі түрде алып тастаңыз.

Нәтиже - аяқталған бөлім өте тығыз өлшемді төзімділер, Жоғары сапалы, жіне механикалық тұрғыдан берік қасиеттері.

Типтік материалдар: Офформалар

• Алюминий қорытпалары: E.Г., 6061-Т6, 7075-T6 - жеңіл салмағы бар, Айналымдылық, және салмаққа қатысты күш-жігер.
• Болат қорытпалар: E.Г., 1045, 4140, 316, 17-4PH - механикалық беріктік пен тозуға төзімділікті ұсыну.
• Титан қорытпалары: E.Г., TI-6AL-4V - коррозияға төзімділік үшін бағаланады, биокомпания, және жоғары берік өнімділік.
• Басқа металдар: Жез, мыс, магний, Жұқпалы, Сонымен қатар, сонымен қатар CNC-де мамандандырылған қосымшалар болуы мүмкін.

Негізгі ерекшеліктері

• Өлшемді дәлдік: ± 0.005 мм немесе одан жақсы, көп осьтік CNC машиналарымен жақсы.
• Бетті аяқтау: Жазаланған әрлеу әдетте қол жеткізеді РА 0,4-1,6 мкм, одан әрі жылтыратумен RA < 0.2 мкм.
• Қайталану: Минималды вариациясы бар төменгі және орташа пакеттік пакетке өте ыңғайлы.
• Құрал икемділігі: Фрезерлеуді қолдайды, бұрғылау, бұру, іш пыстыратын, жүк алу, және 5 осьтік машиналарда бір орнатуда нақыштау.

CNC өңдеу

• Жоғары механикалық беріктік:
  Бөлшектер металдардың ұсақ дәнді құрылымын сақтайды, әдетте көрсетіледі 20-40% жоғары күш құйылған әріптестерге қарағанда.
• Жоғары дәлдік пен толеранттылықты бақылау:
  CNC өңдеу толеранстыққа төзімді түрде сәйкес келуі мүмкін ± 0.001 мм, Аэроғарыш үшін қажет, медициналық, және оптикалық компоненттер.
• Тамаша беттік тұтастық:
  Тегіс, Төмен кедір-бұдырлы беттері шаршауға төзімділікті арттырады, Тығыздау өнімділігі, және эстетика.
• Материалдың әмбебаптығы:
  Барлық өндірістік металдармен үйлесімді, Жұмсақ алюминийден бастап, инфекция мен гастелл сияқты қатты суперқорытпалардан.
• Жедел прототиптеу және теңшеу:
  Кішкентай және орташа партиялар үшін өте ыңғайлы, Итеративті дизайнды тестілеу, және қымбат құралсыз бірегей бөлімдерге арналған геометриялар.
• Минималды ішкі ақаулар:
  Көлік бөлшектері, әдетте, кеуектіліктен тұрады, Шөгінділер қуыстары, немесе кастингтегі жалпы мәселелер.

CNC өңдеудің негізі

• Материалдық қалдықтар:
  Құтқалау, CNC өңдеу көбінесе нәтижесінде пайда болады 50-80% Материалдық шығын, әсіресе кешенді геометриялар үшін.
• Ірі өндіріске арналған жоғары шығындар:
  Бірлікке жұмсалатын шығындар жоғары деңгейлі болып қалады, және кең көлемді тозу шығындарды одан әрі арттыруы мүмкін.
• Күрделі бөлшектердің ұзағырақ кезеңдері:
  Бірнеше қондырғыларды немесе құралдарды қажет ететін күрделі геометриялар өңдеу уақытын едәуір арттыруы мүмкін.
• Шектеулі ішкі күрделілігі:
  Ішкі тармақтар мен астарларды арнайы арматурасыз қол қою қиын, және жиі EDM немесе модульдік дизайндарды қажет етеді.
• Білікті бағдарламалау және орнатуды қажет етеді:
  Дәлдік бағдарламалау және құрал-жабдық стратегиялары оңтайлы тиімділік пен сапа сапасына қол жеткізу үшін қажет.

3. Металл құю

Металл құю ежелгі және жан-жақты өндірістік әдістердің бірі болып қала береді, Бірнеше граммнан бірнеше тоннаға дейінгі бөлшектердің үнемді өндірісін қосу.

Балқытылған металдарды қалыптарға құйып, бір рет қолдануға немесе қайта пайдалануға арналған құймалар береді Таза пішіндер, Күрделі ішкі ерекшеліктер, және қатты пиллиндерден қиын немесе тыйым салатын үлкен қималар.

Кастингтің жалпы әдістеріне шолу

1. Құмның құюы

• Өңдеу: Үлгі төңірегінде құмды жинаңыз, Үлгіні алып тастаңыз, және металдан жасалған қуысына құйыңыз.
• Типтік көлем: 10Бір өрнекке -10,000 дана.
• Төзімділік: ± 0,5-1,5 мм.
• Беттің кедір-бұдырлығы: РА 6-12 мкм.

2. Инвестициялық құю (Жоғалған балауыз)

• Өңдеу: Балауыз үлгісін жасаңыз, оны керамикалық шламда жабыңыз, балауызды ерітіңіз, Содан кейін металды керамикалық қалыпқа құйыңыз.
• Типтік көлем: 100Бір қалыпқа -20 000 бірлік.
• Төзімділік: ± 0,1-0,3 мм.
• Беттің кедір-бұдырлығы: RA 0.8-3.2 мкм.

3. Кастинг өледі

• Өңдеу: Балқытылған түсті металл (алюминий, мырыш) жоғары дәлдікке айналады, жоғары қысыммен өледі.
• Типтік көлем: 10,000-1,000,000,000+ бірлік.
• Төзімділік: ± 0.05-0,2 мм.
• Беттің кедір-бұдырлығы: RA 0.8-3.2 мкм.

4. Жоғалған көбік құю

• Өңдеу: Кеңейтілген полистирол көбікімен құм өрнектерін ауыстырыңыз; Көбік металлмен байланысқан кезде буланады.
• Типтік көлем: 100-5,000 бірлік үшін.
• Төзімділік: ± 0,3-0,8 мм.
• Беттің кедір-бұдырлығы: Ra 3.2-6.3 мкм.

5. Тұрақты қалыптарды құю

• Өңдеу: Қайта пайдалануға болатын металл қалыптар (жиі болат) ауырлық күші немесе төмен қысыммен толтырылады, Содан кейін салқындатып, ашылды.
• Типтік көлем: 1,000Бір қалыпқа -50 000 дана.
• Төзімділік: ± 0,1-0,5 мм.
• Беттің кедір-бұдырлығы: Ra 3.2-6.3 мкм.

Типтік кастинг материалдары

1. Шойын үтіктеу (Сұр, Ішкі киімдер, Ақ)

• Қолданбалар: Қозғалтқыш блоктары, Сорғы корпустары, Машиналар базалары.
• Сипаттамасы: Жоғары демпинг, қысу күші 800 МПа, Орташа созылу күші (200-400 МПа).

2. Құю Болаттар

• Қолданбалар: Қысым кемелері, Ауыр машиналар компоненттері.
• Сипаттамасы: Созылу күші 400-700 МПа, қаттылық 100 МПА · √ · · √ · heat heat heat.

3. Алюминий Ақталған қорытпалар (A356, A319, т.б.)

• Қолданбалар: Автомобиль дөңгелектері, Аэроғарыштық құрылымдық бөліктер.
• Сипаттамасы: 250-350 MPA созылу күші, Тығыздық ~ 2,7 г / см³, Жақсы коррозияға төзімділік.

4. Мыс, Магний, Мырыш қорытпалары

• Қолданбалар: Электр коннекторлары, Аэроғарыштық арматура, Сәндік жабдық.
• Сипаттамасы: Тамаша өткізгіштік (мыс), Төмен тығыздығы (магний), Қатаң төзімділік мүмкіндігі (мырыш).

Кастингтің негізгі ерекшеліктері

• Желіге жақын пішіннің мүмкіндігі: Өңдеу және материалдық қалдықтарды азайтады.
• Күрделі геометрия: Ішкі қуыстарды оңай шығарады, қабырғалар, асты сызбалар, және бастықтар.
• Масштабтау: -Ден Бірнеше жүз қарай миллиондаған бөліктер, Әдіске байланысты.
• Ірі бөлігін өндіру: Салмағы бірнеше тоннаны құюға қабілетті.
• Қорытпасы икемділігі: Мамандандырылған шығармалардан жасалған нысанда оңай қол жетімді емес.

Металл құю

• Жоғары көлемдегі үнемді құрал-саймандар: Өлу, бір реттік құнын төмендету 70% CNC-мен салыстырғанда.
• Дизайн бостандығы: Ішкі жолдар мен жұқа қабырғалар (төмендей 2 мм инвестициялық кастинг) мүмкін.
• Материалдық жинақ: Желілік пішіндер сынықтарды азайтады, Әсіресе үлкен немесе күрделі бөліктерде.
• Өлшем: Өте үлкен бөліктер шығарады (E.Г., Теңіз қозғалтқышының блоктары) бұл машинаға іс жүзінде мүмкін емес.
• Жылдам партия өндірісі: Өлімге арналған бөліктер әрқайсысын циклды 15-45 секунд, Жоғары көлемдегі талаптарға жауап беру.

Металл құю

• Төменгі механикалық қасиеттері: Шойын микроқұрылымдар - рендриттік дәндер және кеуектілік-нәтиже шиеленісті күштері 20-40% төмен және шаршау өмір сүреді 50-80% қысқа Adment / CNC әріптестеріне қарағанда.
• Беттік және өлшемді шектеулер: Коарссер аяқталады (RA 3-12 мкм) және локерлік төзімділік (± 0,1-1,5 мм) жиі өңдеуді қажет етеді.
• Құю ақауларының мүмкіндігі: Shinkage Subles, Газ кеуектілігі, және қосындылар жарықшақтық басталуы мүмкін.
• Нақты қалыптардың жоғары сапалы бастапқы құны: Инвестициялық құю және өлімге арналған қалыптар АҚШ доллары 50 000 - 200 000 АҚШ доллары, Шығындарды негіздеу үшін жоғары көлемді талап ету.
• Құралдарды жасаудың ұзағырақ уақытында: Жобалау, Өндіріс, және тексерілетін күрделі қалыптар алуы мүмкін 6-16 апта Алғашқы бөліктер шығарылғанға дейін.

4. Материалдық микроқұрылым және оның беріктікке әсері

Металлдың микроқұрылымы - оның астық мөлшері, нысан, және популяцияның ақаулығы оның механикалық қойылымын түбегейлі басқарады.

Офф vs. Астық астық конструкциялары

Зарядтар ыстық немесе суық деформациядан тұрады, содан кейін бақыланатын салқындатқыш, өндіру айыппұл, Адрестер жиі бұйрықта 5-20 мкм диаметрі.

Керісінше, As-ved gloys термиялық градиентте қатайтады, қалыптастыру дендриттік қару жіне Сегрегация арналары орташа астық мөлшері бар 50-200 мкм.

• Күшке әсері: Холл-Петч қатынасы бойынша, Астық мөлшерін екі есе азайту кірістілік күшін арттыра алады 10-15%.
  Мысалы, 7075-T6 алюминиймен ауырды (Астық мөлшері ~ 10 мкм) әдетте шығымдылық беріктігіне қол жеткізеді 503 МПа, ал а356-Т6 алюминийі (Астық мөлшері ~ 100 мкм) айналасындағы шыңдар 240 МПа.

Кеуелік, Қосындылар, және ақаулар

Кастинг процестері енгізе алады 0.5-2% көлемді кеуектілік, оксидпен немесе қожының қосындыларымен бірге.

Бұл микроскале бос орындары Стресс байыту фабрикаттары, Шаршауды күрт төмендетеді және қатаң қаттылық.

• Шаршау мысалы: Шойын алюминий қорытпасы 1% Керіктік а көруі мүмкін 70-80% Циклдік жүктеме бойынша қысқа шаршаудың қысқа мерзімі.
• Сынық қаттылығы: Жалған 316 Тот баспайтын болат көбінесе экспонаттар K_IC Жоғарыдағы құндылықтар 100 МПa · √, Құм бар 316 SS ғана жетуі мүмкін 40-60 МПА · √.

Жылу өңдеу және жұмыс қатаю

CNC-өңделген компоненттер озық жылумен емдеуге болады -сөндіру, Тымбитора, немесе жауын-шашын- микроқұрылымды бейімдеу және күш пен қаттылықты арттырыңыз.

Мысалы, Шешім өңделген және қартлы TI-6AL-4V жоғарыда созылу мықты жақтарына жетуі мүмкін 900 МПа.

Салыстыру арқылы, Әдетте кастинг бөлшектері алынады гомогенизация Химиялық сегрегацияны азайту үшін, және кейде Шешім емдеу,

бірақ олар жаңадан жасалған қорытпалар сияқты бірдей бірыңғай жауын-шашынның микроқұрылымына қол жеткізе алмайды.

Болғандықтан, Супер барлық адамдар созылу мықты жақтарына қол жеткізе алады 600-700 МПа Емдеуден кейінгі, қатты, бірақ әлі де оқытылған баламалардан.

Жер үсті безі және беттік емдеу

Сонымен қатар, CNC өңдеу пайдалы болуы мүмкін Сығымдай қалдық кернеулер сыни беттер туралы,

әсіресе біріктірілген кезде ату, ол шаршаудың қарсылығын жақсартады 30%.

Кастинг, егер емдеудің келесі механикалық беріктендіргіш әсері жоқ (E.Г., суық илеу немесе ию) қолданылады.

5. Механикалық қасиеттерді салыстыру

CNC өңделген бөліктері құйылғаннан күшті екенін анықтау, олардың тікелей салыстыруы Механикалық қасиеттері- созылу күші, Шаршауға төзімділік, және соққыға әсер етеді - бұл өте маңызды.

Материалдық таңдау және дизайн екеуі де рөл ойнайды, Өндіріс процесінің өзі бөліктің түпкілікті жұмысына айтарлықтай әсер етеді.

Тенсиле және беріктік күш

Созылу күші Максималды стрессті өлшейді, материал сынғанға дейін созылуы немесе тартылған кезде төтеп бере алады, сол екі арада бергі күш Тұрақты деформация басталатын нүктені көрсетеді.

CNC өңделген бөлшектері әдетте жасалады офформалар, Механикалық жұмыс және термомеханикалық өңдеуге байланысты қандай да бір экспонаттарды тазартқан микроқұрылымдар.

• 7075-T6 алюминийі (CNC өңделген):

• • Бергі күш: 503 МПа
  • Толығымен созылу күші (&): 572 МПа

• Ақталған алюминий A356-T6 (Жылу өңделген):

• • Бергі күш: 240 МПа
  • &: 275 МПа

Сол сияқты, Титанды иеленді (TI-6AL-4V) CNC өңдеу арқылы өңделген, UTS-ке жетуі мүмкін 900-950 mPA,

ал оның викторинасы әдетте айналасында шығады 700-750 mPA Керемет және аз тазартылған микроқұрылымның болуына байланысты.

Қорытынды: Әдетте CNC өңделген компоненттері әдетте ұсынылады 30-50% жоғары өнімділік және созылу күші олардың шойындарына қарағанда.

Шаршау өмірі мен төзімділік шегі

Шаршаудың өнімділігі аэроғарышта өте маңызды, медициналық, Циклдік жүктемеге ұшыраған автомобиль бөліктері.

Кеуелік, қосындылар, және құйылған бөліктердегі беттің кедір-бұдырлығы шаршауға төзімділікті қатты азайтады.

• Жалған болат (/ Оқыту): Шыдамдылық шегі ~ 50% Uts
• Шойын болат: Шыдамдылық шегі ~ 30-35% UTS

Мысалы, AISI-де 1045:

• Cnc-өңделген (Жалған): Шыдамдылық шегі ~ 310 МПа
• Шойын баламасы: Шыдамдылық шегі ~ 190 МПа

CNC өңдеу де тегіс беттермен қамтамасыз етеді (РА 0.2-0.8 мкм), қай кідірістер басталды. Қайта, Ас-беттер (Ra 3-6 мкм) бастама сайттары бола алады, Жеделдету.

Әсерлі қаттылық пен сыныққа төзімділік

Әсер ету қаттылық материалдың кенеттен соққылар кезінде энергияны сіңіру қабілетін білдіреді, және әсіресе апатқа бейім немесе жоғары штамм ортасындағы бөліктер үшін өте маңызды.

Шойын металдар жиі қамтылған Микровоидтар немесе шөгу қуыстары, олардың энергия сіңіру қабілетін азайту.

• Жалған болат (Randpy v-notch бөлме температурасында):>80 Ж
• Шойын болат (Дәл осындай жағдайлар):<45 Ж

Емдеуден кейін де, құйма сирек кездеседі сынық қаттылығы Тұрақты ішкі кемшіліктерге және анизотропты құрылымдарға байланысты жасалған өнімдердің құндылықтары.

Қиындық пен тозу кедергісі

Кастинг кезінде бетті қатайтуға мүмкіндік береді корпусты қатайту немесе Индукциялық беріктендіру,

CNC өңделген бөлшектері көбінесе пайда көреді жұмыс қатаю, Жауын-шашын, немесе нитраж, Бөлімде беттің тұрақты қаттылығын арттыру.

• CNC өңделген 17-4Ph тот баспайтын болат: дейін Ткект 44
• 17-4ф (жасты): әдетте HRC 30-36

Беттік тұтастық, мысалы өте маңызды болған кезде, подшипниктерде, қалыптар, немесе бұрылатын біліктер-CNC өңдеу, Неғұрлым болжамды киім профилі.

6. Қалдық күйзеліс және анизотропия

CNC өңделген және құйылған компоненттерді салыстыру кезінде, бағалау Қалдық кернеу жіне Анизотропия Әрбір өндірістік процестің құрылымдық тұтастыққа қалай әсер ететінін түсіну өте маңызды, өлшемді тұрақтылық, және ұзақ мерзімді қойылым.

Бұл екі фактор, Тоцентизилдің күші немесе шаршауынан жиі талқыланады,

нақты әлемдік жұмыс жағдайларындағы компоненттің мінез-құлқына айтарлықтай әсер етуі мүмкін, әсіресе аэроғарыш сияқты жоғары дәлдікте, Медициналық құрылғылар, және автомобиль процесі.

Қалдық кернеу: Оригиналар мен әсерлер

Қалдық кернеу Өндірістен кейін компонентте сақталған ішкі кернеулерге қатысты, Сыртқы күштер қолданылмаған кезде де.

Бұл кернеулер соғуға әкелуі мүмкін, жару, немесе егер дұрыс басқарылмаса, мерзімінен бұрын сәтсіздік.

▸ CNC-өңделген компоненттер

CNC өңдеу, Құтқалық процесс болу, тудыруы мүмкін Механикалық және жылу кернеуі ең алдымен бетінің жанында. Бұл қалдық кернеулер пайда болады:

• Өсіру күштері мен құрал қысымы, Әсіресе жоғары жылдамдықты немесе терең өту жұмыстарында
• Жергілікті жылу градиенттері, кесу құралы мен материал арасындағы үйкеліс ыстықтан туындаған
• Үзілген кесулер, саңылаулардың айналасында немесе өткір ауысулар айналасында біркелкі емес кернеу аймақтарын құра алады

Өте өңделген қалдық кернеулер, әдетте таяз және локализацияланған, Олар әсер етуі мүмкін өлшемді дәлдік, әсіресе жұқа қабырғалы немесе жоғары дәлдіктерде.

Дегенмен, CNC өңдеу Жалған материалдар, ол астық конструкцияларын нақтылау және ішкі күйзелістерді жеңілдету үшін ауқымды өңдеуден өтті,

Тұрақты және болжамды қалдық күйзеліс профильдеріне әкеледі.

Деректер нүктесі: Аэроғарыштық-алюминийде (7075-Т6), CNC өңдеу кезінде енгізілген қалдық кернеулер әдетте ішінде ± 100 МПа бетіне жақын.

▸ Шақталатын компоненттер

Кастингте, Қалдық кернеулер басталады Біркелкі емес қаттылық жіне Салқындату жиырылуы, Әсіресе, кешенді геометрияларда немесе қалың-қара түсті бөлімдерде.

Бұл термиялық индустриялық кернеулер көбінесе тереңірек, алайда болады бақылау қиынырақ Қосымша өңдеуден кейінгі.

• Салқындатудың дифференциалды тарифтері Тығыздағыштардың күйзелісі жіне бетіне сығымдау кернеулері
• Қысқаратын қуыстар мен кеуектілік стресс ризашылар ретінде әрекет ете алады
• Қалдықтардың қалдық деңгейлері қалыптардың дизайнына байланысты, қорытпа түрі, және салқындату шарттары

Деректер нүктесі: Шақталу болаттарында, Қалдық кернеулерден асуы мүмкін ± 200 МПа, Әсіресе, стрессті жеңілдететін термиялық емдеуден өткен үлкен құймаларда.

Қорытынды салыстыру:

Аспект	Cnc-өңделген	Құю
Стресстің шығу тегі	Кесу күштері, Жергілікті жылыту	Салқындату кезіндегі жылу жиырылуы
Тереңдік	Таяз (Беттің деңгейі)	Терең (көлемдік)
Болжамдылық	Биік (Әсіресе, қорытпаларда)	Аласа (стрессті жеңілдету процесін қажет етеді)
Стресстің типтік ауқымы	± 50-100 МПа	± 150-200 МПа немесе одан көп

Анизотропия: Материалдардың бағыты

Анизотропия әртүрлі бағыттардағы материалдық қасиеттердің өзгеруіне қатысты, жүк көтергіш қосымшалардағы механикалық көрсеткіштерге айтарлықтай әсер етуі мүмкін.

▸ CNC-өңделген (Жалған) Материалдар

Хабарламалар ЦНК өңдеуге арналған базалық акция ретінде пайдаланылады илемдеу, тұратын, немесе соғу, нәтижесінде Тазартылған және жетекші астық құрылымы.

Ал кейбір жұмсақ анизотропиялар болуы мүмкін, Материалдық қасиеттері, әдетте көп формалы және болжамды Әр түрлі бағытта.

• Жоғары дәрежесі Есептелген бөлшектердегі изотропты, әсіресе көп осьті ұнтақтаудан кейін
• Жүктеудің күрделі жағдайларындағы тұрақты механикалық мінез-құлық
• Бақыланатын астық ағыны қасиеттерді қажетті бағытта жақсарта алады

Мысал: Орынсыз титан қорытпасында (TI-6AL-4V), Тозық күші азырақ өзгереді 10% CNC өңдеуден кейін бойлық және көлденең бағыттар арасында.

▸ Шойын материалдар

Қайта, Шойын металдар балқытылған күйден қатайтады, көбінесе нәтижесінде Дәнді дақылдардың өсуі жіне Денендрит құрылымдары Жылу ағынымен тураланған.

Бұл анизотропияны және осьтен тыс жүктеме жағдайларында анизотропия мен әлсіздік тудырады.

• Теналықтағы үлкен өзгергіштік, қажу, және әсерлі қасиеттер әртүрлі бағыттар бойынша
• Астық шекараларын бөлу және қосуды туралау одан әрі біркелкілікті төмендетеді
• Механикалық қасиеттері аз болжамды, Әсіресе үлкен немесе күрделі құймаларда

Мысал: Шақталған инкоде 718 Турбина пышақтары, Тенсильді беріктік әр түрлі болуы мүмкін 20-30% Бағыттауды күшейтуге байланысты радиалды және осьтік бағдарлар арасында.

7. Беттік тұтастық және қайта өңдеу

Жер үсті тұтастығы және қайта өңдеу ұзақ мерзімді өнімділікті анықтауда маңызды мәселелер болып табылады, Шаршауға төзімділік, Өндірілген компоненттердің көрнекі сапасы.

Бөлім арқылы жасалады CNC өңдеу немесе кастинг, Беттің соңғы жағдайы тек эстетикаға ғана емес, сонымен қатар қызмет көрсету жағдайындағы механикалық мінез-құлыққа да әсер етуі мүмкін.

Бұл бөлімде беттің тұтастығы CNC өңделген және құйылған бөлшектер арасында қалай ерекшеленеді, Өңдеуден кейінгі емдеудің рөлі, және олардың функционалдылығына жиынтық әсері.

Бетті әрлеу салыстыру

CNC өңдеу:

• CNC өңдеу әдетте бөлшектер шығарады Тамаша беті әрлеу, Әсіресе, керемет құрал жолдары және шпиндель жылдамдығы қолданылған кезде.
• Жалпы бетінің кедір-бұдырлығы (RA) CNC үшін мәндер:

• • Стандартты аяқтау: RA ≈ 1.6-3.2 мкм
  • Дәлдік: Ra ≈ 0,4-0,8 мкм
  • Ультра жұқа қабат (E.Г., сырып тастау, жылтырату): RA ≈ 0.1-0.2 мкм

• Тегіс беттер азаяды Стресс байыту фабрикаттары, Шаршау өмірін жақсартады, және герметикалық қасиеттерді жақсарту, Гидравликалық және аэроғарыштық қосымшалардағы сыни.

Кастинг:

• Әдетте құйылған беттер өте дәйекті Қалыптастырылған құрылымға байланысты, Металл ағыны, және қатаңдық сипаттамалары.

• • Құмның құюы: RA ≈ 6.3-25 мкм
  • Инвестициялық құю: RA ≈ 3.2-6.3 мкм
  • Кастинг өледі: RA ≈ 1.6-3.2 мкм

• Өрескел беттері айлақ болуы мүмкін Қалдық құм, масақ, немесе оксидтер, одан әрі аяқталмаса, шаршау мен коррозияға төзімділік.

Жер қойнауы және ақаулар

CNC өңдеу:

• Бяшпандардан өңдеу көбінесе нәтижесінде пайда болады қалаң, Біртекті беттер Төмен кеуектілікпен.
• Дегенмен, Агрессивті кесу параметрлері енгізілуі мүмкін:

• • Микро-жарықтар немесе ыстық зоналар (Қатер)
  • Қалдық шиеленіскен кернеулер, Қандай шаршауды азайтуы мүмкін

• Бақыланатын өңдеу және Салқындатқышты оңтайландыру металлургиялық тұрақтылықты сақтауға көмектеседі.

Кастинг:

• Қайталанатын бөлшектер жер қойнауының ақауларына көбірек сезімтал, сияқты:

• • Кеуелік, Газ көпіршіктері, және шөгу қуыстары
  • Қосындылар (оксиғыш, шо) жіне бөлу зоналары

• Бұл кемшіліктер ретінде әрекет ете алады Жарықтарға арналған сайттар Циклдік жүктемелер немесе соққы кернеуі бойынша.

Өңдеуден кейінгі әдістер

CNC өңделген бөліктері:

• Функционалды талаптарға байланысты, CNC бөлшектері қосымша емделуі мүмкін, сияқты:

• • Анодтық - коррозияға төзімділікті жақсартады (алюминийде жиі кездеседі)
  • Жылтырату / сырлау - өлшемді дәлдік пен бетті аяқтауды жақсартады
  • Жасыру - шаршауды жақсарту үшін пайдалы сығымдалған кернеулерді ұсынады
  • Қаптау / жалпақ (E.Г., никель, хром, немесе ПВД) - тозу кедергісін жақсартады

Кастель бөлшектері:

• Пост-өңдеу көбінесе құйманың бетінің кедір-бұдырлығы мен ішкі ақауларына байланысты жиі кездеседі.

• • Бетті тегістеу немесе өңдеу өлшемді дәлдік үшін
  • Ыстық изостатикалық басу (Сан) - болған Керемет және тығыздықты арттыру, Әсіресе жоғары өнімді қорытпалар үшін (E.Г., Титан және информалар құймалары)
  • Термиялық өңдеу - микроструктураның біркелкілігін және механикалық қасиеттерін жақсартады (E.Г., Алюминий құюға арналған T6)

Салыстырмалы кесте - беті және өңдеуден кейінгі метрикалар

Аспект	CNC өңдеу	Металл құю
Беттің кедір-бұдырлығы (RA)	0.2-3,2 мкм	1.6-25 мкм
Жер қойнауы ақаулары	Сирек, Егер өңделмеген болса	Ортақ: кеуелік, қосындылар
Шаршау өнімділігі	Биік (дұрыс аяқталады)	Орташа және төмен (емделмесе)
Әдеттегі өңдеуден кейінгі өңдеу	Анодтық, жылтырату, жабу, Жасыру	Өңдеу, Сан, Термиялық өңдеу, ұнтақтау
Беттік тұтастық	Үздік	Өзгергіш, Көбінесе жетілдіруді қажет етеді

8. Cnc vs. Құю: Кешенді салыстыру кестесі

Санат	CNC өңдеу	Кастинг
Өндіріс әдісі	Сутутаттан тыс: Материал қатты биллингтен алынады	Қосымша: Балқытылған металл корольге құйылады және қатайтылады
Материал түрі	Металдармен жүрді (E.Г., 7075 алюминий, 4140 болат, TI-6AL-4V)	Ақталған қорытпалар (E.Г., A356 алюминий, шойын, Төмен легірленген болаттар)
Микроқұрылым	Жіңішке-дәнді, біртіндегі, Жұмыс қаттылығы	Рендритиді, Дөрекі астық, кеуелік, әлеуетті шөгу ақаулары
Созылу күші	Жоғарырақ (E.Г., 7075-Т6: ~ 503 MPA, TI-6AL-4V: ~ 895 MPA)	Түсіру (E.Г., A356-T6: ~ 275 MPA, Сұр шойын: ~ 200-400 МПа)
Шаршауға төзімділік	Тазартқыш микроқұрылымға байланысты, бос орындардың болмауы	Керемет және бетінің кедір-бұдырына байланысты шаршаудың төменгі өмірі
Әсер & Қаттылық	Биік, Әсіресе, жалған болат немесе титан сияқты құбырлы қорытпаларда	Көптеген қоқыс үтіктеріндегі сынғыш; Шойын алюминий немесе болаттан жасалған айнымалы
Өлшемді дәлдік	Өте жоғары дәлдік (± 0,01 мм), Қатаң төзімділікті компоненттерге жарамды	Орташа дәлдік (± 0,1-0,3 мм), процеске байланысты (құм < өлу < Инвестициялық құю)
Бетті аяқтау	Тегіс әрлеу (РА 0.2-0.8 мкм), Өңдеуден кейінгі қосымша	Руглер (Ra 3-6 мкм), жиі өңдеуді қажет етеді
Қалдық кернеу	Мүмкін кесілген стресс, әдетте әрлеу жұмыстарымен азайтылады	Елеулемеу және салқындату қалдық күйзелістерді тудырады, Мүмкін, соғұрлым немесе жарылыстарға әкелуі мүмкін
Анизотропия	Әдетте, біркелкі илеу / дайындалған биллингке байланысты изотропты	Көбінесе анизотропты және астықты өсіруге байланысты
Дизайн икемділігі	Жағымсыз геометриялар үшін өте жақсы, ойықтар, және жақсы мәліметтер	Материал қалдықтарынсыз күрделі немесе таза пішінді бөлшектерді өндіру үшін ең жақсы
Көлемнің жарамдылығы	Прототиптеу және көлемді өндіріс үшін өте ыңғайлы	Жоғары көлемдегі үнемді, Аз бөлігі азық-түлік өндірісі
Құралдардың құны	Төмен бастапқы орнату; Жылдам итерация	Жоғары білікті құралдар / қалып (әсіресе өлу немесе инвестициялық құю)
Тоқтау	Жылдам орнату, жылдам жөндеу жұмыстары	Пішінді дизайнның ұзағырақ уақыты, мақұлдау, және кастингті орындау
Өңдеуден кейінгі қажеттіліктер	Азайт; Қосымша жылтырату, жабу, немесе қатаю	Жиі қажет: өңдеу, жас, Термиялық өңдеу
Шығындар тиімділігі	Кішігірім партияларда немесе дәл бөлшектерде үнемді	Амортизацияланған құрал-сайманның арқасында кең көлемді өндіріс
Қолдану сәйкес келеді	Аэроғарыш, медициналық, қорғаныш, Жеке прототиптер	Автомобиль, Құрылыс жабдықтары, сорғылар, клапандар, Қозғалтқыш блоктары
Күш үкімі	Күшті, Толығырақ - құрылымдық тұтастық пен шаршағыш сыни компоненттер үшін өте қолайлы	Салыстыруда әлсіреуі - беріктік қажеттіліктері орташа немесе құны ірі жүргізуші болып табылады

9. Қорытынды: CNC құюға қарағанда күшті?

Иә, CNC өңделген компоненттері әдетте күшті құйылған бөліктерге қарағанда, әсіресе созылу күші тұрғысынан, Шаршау өмірі, және өлшемді дәлдік.

Бұл күш артықшылығы, ең алдымен, ең алдымен металдардың тазартылған микроқұрылымы және Аймақтардың дәлдігі.

Дегенмен, Дұрыс таңдау белгілі біріне байланысты қолдану, дыбыс, Дизайн күрделілігі, және бюджет.

Қауіпсіздік үшін, Жүктеме, немесе шаршау-сезімтал компоненттер, CNC - бұл артықшылықты шешім.

Бірақ ауқымды, Механикалық жүктемелер аз геометриялық кешенді бөліктер, Кастинг қолданылмаған тиімділік ұсынады.

Қазір ең көп инновациялық өндірушілер екеуі де біріктіреді: Желіге жақын құю, содан кейін CNC әрлеуі- «SMART дәуіріндегі» өнімділікпен экономиканы біріктіретін гибридті стратегия, Жоғары өнімді өндіріс.

Осы Егер сізге жоғары сапалы CNC өңдеу немесе құю өнімдері қажет болса, өндірістік қажеттіліктер үшін тамаша таңдау.

Бүгін бізге хабарласыңыз!