CNC 가공 재료에 대한 최고의 가이드

1. 소개

오늘날의 제조 환경에서, CNC (컴퓨터 수치 제어) 머시닝은 고정밀하고 복잡한 부품 생산을 가능하게 하는 핵심 기술입니다..

하지만, CNC 프로젝트의 성공은 올바른 재료 선택에 크게 좌우됩니다..

적절한 선택은 성능에 큰 영향을 미칠 수 있습니다., 내구성, 비용, 최종 제품의 전반적인 효율성.

이 블로그 게시물은 CNC 가공 재료에 대한 심층적인 가이드를 제공하는 것을 목표로 합니다., 그 특성과 가공 공정에 어떤 영향을 미치는지 탐구.

2. 재료 특성 이해

특정 자료를 탐색하기 전에, 재료 특성이 CNC 가공에 어떤 영향을 미치는지 이해하는 것이 중요합니다..

다양한 재료는 가공 조건에 따라 다르게 동작합니다., 최적의 결과를 얻으려면 올바른 재료를 선택하는 것이 필수적입니다..

CNC 가공에 영향을 미치는 주요 재료 특성은 다음과 같습니다.:

경도

경도는 압입에 저항하는 재료의 능력입니다., 긁는 것, 그리고 입다.

더 단단한 재료는 일반적으로 내마모성이 더 높습니다., 시간이 지남에 따라 마모나 응력을 겪게 되는 부품에 이상적입니다..

하지만, 더 단단한 재료는 절삭 공구에 대한 저항성으로 인해 가공하기가 더 어려울 수 있습니다..

• 주요 고려사항: 경화강과 같은 재료, 티탄, 공구강은 경도가 높은 것으로 알려져 있습니다., 이는 견고한 응용 분야에 이상적입니다..
  반대편에는, 알루미늄이나 플라스틱과 같은 부드러운 재료는 기계 가공이 더 쉽습니다., 그러나 스트레스가 심한 환경에서 사용하면 더 빨리 마모될 수 있습니다..
• 예: CNC 가공용, 같은 재료 H13 공구강 (주위의 경도 45-50 HRC) 성형이나 견고한 툴링에 자주 사용됩니다.,
  ~하는 동안 6061 알류미늄 (브리넬 경도는 약 95) 더 부드럽고 가공성이 더 좋습니다..

인성

인성은 에너지를 흡수하고 파손되지 않고 변형되는 재료의 능력을 나타냅니다..
강함과 유연성이 결합된 제품입니다, 높은 충격이나 충격 하중에 노출된 부품에 중요한 특성이 됩니다..
견고한 재료는 갑작스러운 힘이나 기계적 충격이 수반되는 조건에서 더 나은 성능을 발휘합니다., 자동차 또는 항공우주 부품과 같은.

• 주요 고려사항: 강하고 견고한 소재는 충격을 견딜 수 있습니다., 진동, 그리고 스트레스가 많은 상황.
  다음과 같은 금속 티탄 그리고 탄소강 인성으로 유명하며 안정적이고 내구성이 뛰어난 부품이 필요한 산업에 사용됩니다., 항공 우주 또는 중장비와 같은.
• 예: 티타늄 합금 (~와 같은 Ti-6Al-4V) 매우 터프하다, 응력에 따른 균열에 저항하면서 우수한 중량 대비 강도 비율을 제공합니다..

연성

연성은 파손되기 전에 상당한 소성 변형을 겪는 재료의 능력입니다., 일반적으로 스트레칭이나 구부림을 통해.

성형이 필요한 부품에는 높은 연성이 중요합니다., 제조 과정이나 사용 중에 구부러지거나 늘어나는 현상.

재료가 파손 없이 응력을 흡수해야 하는 경우 특히 중요합니다..

• 주요 고려사항: 연성 재료는 균열 없이 쉽게 형성되고 조작될 수 있습니다..
  CNC 가공용, 연성 재료는 깨지지 않고 구부리거나 늘려야 하는 복잡한 모양이나 부품이 필요한 응용 분야에 선호됩니다..
• 예: 구리 그리고 알류미늄 연성이 높으며 전기 커넥터나 벽이 얇은 부품과 같은 복잡한 부품으로 쉽게 성형할 수 있습니다..

힘

강도는 파손되거나 파손되지 않고 가해진 힘을 견딜 수 있는 재료의 능력입니다..

재료의 강도가 높을수록, 변형 없이 더 많은 무게나 압력을 지탱할 수 있습니다..

CNC 가공용, 구조 또는 하중 지지 부품에 적합한 재료를 선택하려면 강도를 이해하는 것이 필수적입니다..

• 주요 고려사항: 인장 강도가 더 높은 재료 (늘어나거나 당겨지는 것에 대한 저항) 상당한 기계적 응력을 견뎌야 하는 부품에 이상적입니다..
  예를 들어, 티탄 그리고 탄소강 항공 우주 및 자동차 응용 분야에서 뛰어난 강도로 사용됩니다..
• 예: 7075 알류미늄, 인장강도가 높기로 유명한 83,000 psi, 항공우주에서 흔히 사용되는, ~하는 동안 스테인레스 스틸 우수한 강도와 피로 저항성을 제공합니다..

부식 저항

내식성은 습기와 같은 환경 요인으로 인한 화학적 분해에 저항하는 재료의 능력입니다., 소금, 또는 화학물질.

열악한 환경에 노출되는 응용 분야에는 우수한 내식성을 나타내는 재료가 필요합니다., 해양과 같은, 화학적인, 또는 옥외 신청.

• 주요 고려사항: 내부식성이 높은 재료를 선택하면 최종 제품의 수명과 내구성이 보장됩니다..
  스테인레스 스틸 (특히 316), 티탄, 그리고 알류미늄 우수한 내식성 특성으로 인해 일반적으로 선택됩니다..
• 예: 316 스테인레스 스틸 염화물 및 기타 화학 물질로 인한 부식에 대한 내성이 뛰어납니다., 해양 환경 및 의료용 임플란트를 위한 최고의 선택입니다..

3. CNC 가공 재료를 선택할 때 고려해야 할 요소

CNC 가공에 적합한 재료를 선택하는 것은 균형을 잡는 행위입니다., 성능과 비용 모두에 영향을 미치는 여러 요소 고려. 고려해야 할 가장 중요한 요소는 다음과 같습니다.:

내구성

내구성은 마모를 견딜 수 있는 재료의 능력입니다., 부식, 그리고 시간이 지날수록 피로해진다.

부품이 가혹한 환경 조건에 노출되는 응용 분야, 내구성이 가장 중요합니다.

내구성이 뛰어난 부품은 교체 횟수가 적습니다., 총 소유 비용을 절감하고 장기적인 기능을 보장합니다..

• 주요 고려사항: 습기와 같은 환경 요인에 대한 저항성과 강도를 모두 갖춘 소재를 찾으세요., 약, 그리고 극한의 기온.
  스테인레스 스틸 그리고 티탄 내구성이 뛰어나고 부식에 강하다, 의료 기기에 이상적입니다., 해양 환경, 및 항공우주 애플리케이션.
• 예: 티타늄 합금 시간이 지나도 성능이 저하되지 않고 열악한 환경을 견딜 수 있는 능력으로 인해 항공우주 및 의료 산업에서 일반적으로 사용됩니다..
  스테인레스 스틸 같은 합금 316 또한 내구성이 뛰어나고 부식에 강합니다., 바닷물이나 화학물질에 노출된 장비에 이상적입니다..

가공성

가공성은 재료를 얼마나 쉽게 절단할 수 있는지를 나타냅니다., 모양의, 또는 CNC 가공 공정 중에 완료됨.
가공성이 높은 재료는 가공하는 데 더 적은 에너지가 필요합니다., 이로 인해 생산 시간이 단축될 수 있습니다., 공구 수명 연장, 전반적인 가공 비용 절감.

• 주요 고려사항: 너무 단단하거나 마모성이 있는 재료는 절삭 공구를 빨리 마모시킬 수 있습니다., 전체 비용 및 가공 시간 증가.
  반면에, 부드러운 재료는 기계 가공이 더 쉬우나 사용 중에 더 빨리 마모될 수 있습니다..
  알류미늄 그리고 놋쇠 가공성이 뛰어나기로 유명합니다, 대량 생산에 비용 효율적이고 효율적입니다..
  거꾸로, 같은 더 단단한 재료 티탄 또는 인코넬 특수 도구가 필요하고 가공 속도가 느림.
• 예: 6061 알류미늄 가공이 쉽고 정밀한 부품을 신속하게 생산할 수 있어 CNC 가공에 널리 사용됩니다.,
  ~하는 동안 티탄 더 강한 특성과 더 높은 툴링 비용으로 인해 더 많은 주의가 필요합니다..

열적 특성

고온이나 심각한 온도 변동에 노출되는 응용 분야에 사용할 재료를 선택할 때 열적 특성이 매우 중요합니다..
이러한 특성에는 열전도율이 포함됩니다., 내열성, 그리고 열팽창. 열적 특성이 낮은 재료는 변형될 수 있습니다., 꺾이다, 또는 온도 변화에 따라 실패.

• 주요 고려사항: 응용 분야에 열에 노출되는 구성 요소가 필요한 경우, 내열성이 높고 열팽창이 낮은 재료가 필요합니다.
  티탄 그리고 인코넬 고온 환경에 이상적, 항공우주 또는 터빈 애플리케이션과 같은, 극심한 열 속에서 재료 무결성을 유지하는 것이 중요한 경우.
  같은 재료 알류미늄 열전도율이 높아 방열 효과가 좋습니다..
• 예: 인코넬 매우 높은 온도를 견딜 수 있는 능력으로 인해 종종 선택됩니다. (최대 2,000°F) 기계적 성질을 잃지 않고.
  알류미늄 (좋다 6061) 우수한 열전도율로 인해 방열판 및 열 관리 부품에 자주 사용됩니다..

비용

CNC 가공 재료를 선택할 때 비용은 가장 중요한 요소 중 하나입니다., 특히 대규모 생산 실행의 경우.
같은 재료 알류미늄 그리고 놋쇠 같은 특수 소재에 비해 비용 효율적입니다. 티탄 또는 인코넬.
하지만, 더 저렴한 재료를 선택하면 성능이나 수명이 저하될 수 있습니다., 따라서 필요한 성능 표준과 비용의 균형을 맞추는 것이 중요합니다..

• 주요 고려사항: 초기 재료비만 고려하지 마세요., 가공 시간과 같은 요인도 있습니다., 도구 마모, 장기적으로 발생할 수 있는 유지보수 또는 교체 비용.
  저가용, 대용량 애플리케이션, 알류미늄 그리고 플라스틱 ~와 같은 아크릴 그리고 나일론 자주 사용됩니다.
  고성능 부품용, 같은 재료의 추가 비용 티탄 정당화될 수도 있다.
• 예: 알류미늄 6061 비용과 성능 간의 탁월한 균형으로 인해 종종 선택됩니다., 특히 자동차 및 항공우주와 같은 산업의 구조 및 경량 부품에 적합.
  티탄, 더 비싸면서도, 항공 우주 및 의료용 임플란트와 같은 까다로운 응용 분야에서 고유한 특성으로 인해 선택되었습니다..

완료 요구 사항

부품의 마감 요구 사항은 재료 선택에 큰 영향을 미칠 수 있습니다..

최소한의 추가 후처리로 더 나은 표면 마감을 제공하는 재료는 미적 측면이 요구되는 응용 분야에 선호됩니다.

또는 기능적 표면 특성 (부드러움과 같은, 내식성, 또는 전도성) 중요하다.

• 주요 고려사항: 고품질 마감이 필요한 부품의 경우, 같은 재료 스테인레스 스틸 또는 알류미늄 연마 및 양극 산화 처리가 더 쉽습니다., 깨끗한 것을 제공하는, 시각적으로 매력적인 결과.
  기타 재료, ~와 같은 공구강 그리고 인코넬, 원하는 마무리를 얻으려면 연삭 또는 연마와 같은 추가 처리 단계가 필요할 수 있습니다..
• 예: 알류미늄 6061 고품질 마감 처리 능력으로 인기가 높습니다., 아노다이징 여부, 분말 코팅, 아니면 단순 폴리싱이나.
  스테인레스 스틸, 특히 304 또는 316, 반짝이는 응용 분야에 자주 사용됩니다.,
  심미적으로 만족스러운 마무리가 필요합니다, 주방용품이나 건축부품 등.

산업 응용

다양한 재료가 특정 산업에 맞게 맞춤화되었습니다., 성능 요구 사항 및 환경 조건에 따라.

CNC 가공 재료를 선택할 때 업계의 특정 요구 사항을 이해하는 것이 중요합니다..

• 주요 고려사항: 각 산업마다 서로 다른 재료 특성의 우선순위를 정할 수 있습니다.. 예를 들어, 항공우주 높은 강도 대 중량비와 내열성을 갖춘 재료가 필요합니다.,
  의료 응용 생체 적합성과 내식성을 요구합니다., 그리고 자동차 부품 비용 효율적인 혜택, 내구성이 뛰어난 재료.
• 예: 에서 항공우주 산업, 같은 재료 티탄 그리고 인코넬 높은 강도 대 중량 비율과 고온에 대한 저항성 때문에 선호됩니다.,
  ~하는 동안 의료용 임플란트 자주 의지한다 스테인레스 스틸 또는 티탄 내식성과 생체 적합성으로 인해.

4. 일반적인 CNC 가공 재료

CNC 가공에서 가장 일반적으로 사용되는 재료를 분석해 보겠습니다., 유형별로 분류:

궤조:

• 알류미늄 (예를 들어, 6061, 7075): 알루미늄은 가볍다, 부식 방지, 그리고 기계로 가공하기 쉽습니다, 가장 인기 있는 선택 중 하나로 만들기.
  예를 들어, 6061 알루미늄은 강도가 좋다, 그리고 좋은 내식성, 항공 우주 및 자동차 산업에서 자주 사용됩니다..
  반면에, 7075 알류미늄, 더 높은 강도 대 중량 비율로, 항공기 부품과 같은 고성능 애플리케이션에 선호됩니다..

• • 속성: 힘: 30-50 ksi (~을 위한 6061), 가공성: 훌륭한
  • 응용: 항공우주, 자동차, 소비자 제품.

• 스테인레스 스틸 (예를 들어, 304, 316): 스테인레스 스틸은 강하다, 튼튼한, 부식에 강하고, 식품 가공과 같은 까다로운 환경에 적합합니다., 의료 장비, 해양 응용 분야.
  예를 들어, 304 스테인레스강은 우수한 내식성과 상대적으로 저렴한 비용으로 인해 가장 널리 사용되는 강종 중 하나입니다..

• • 속성: 힘: 70-100 ksi, 부식 저항: 훌륭한
  • 응용: 의료, 식품 가공, 선박.

• 티탄: 티타늄 합금은 중량 대비 강도가 높고 부식에 강한 것으로 알려져 있습니다..
  티타늄은 항공우주 분야에서 흔히 사용됩니다., 의료, 성능과 신뢰성이 중요한 군용 애플리케이션.

• • 속성: 힘: 130-160 ksi, 가공성: 어려운
  • 응용: 항공우주, 의료용 임플란트, 군대.

• 구리 & 놋쇠: 구리는 전기 전도성이 우수합니다., 황동은 내식성으로 유명하지만.
  이 재료는 일반적으로 전기 및 배관 부품에 사용됩니다..

• • 속성: 전도도: 58% IACS (구리), 힘: 50-70 ksi (놋쇠)
  • 응용: 전기 커넥터, 배관 설비.

• 탄소강: 탄소강은 강하다, 비용 효율적, 다재다능하고. 구조용 부품이나 극도의 내식성을 요구하지 않는 부품에 흔히 사용됩니다..

• • 속성: 힘: 50-70 ksi, 비용: 낮은
  • 응용: 자동차, 건설, 일반 제조업.

플라스틱:

• 아크릴 (PMMA): 아크릴은 가볍다, 투명한, 그리고 기계로 가공하기 쉽습니다, 간판과 같은 애플리케이션에 이상적인 선택입니다., 조명기구, 그리고 디스플레이.

• • 속성: 가공성: 훌륭한, 충격 저항: 보통의
  • 응용: 디스플레이, 간판, 광학 렌즈.

• 나일론: 나일론은 단단해요, 기어에 자주 사용되는 내마모성 플라스틱, 부싱, 기계의 움직이는 부품.

• • 속성: 힘: 10-15 ksi, 내마모성: 훌륭한
  • 응용: 기어, 문장, 자동차.

• 델린 (아세탈): 델린(Delrin)은 강성과 정밀도로 유명한 고강도 플라스틱입니다.. 엄격한 공차가 필요한 부품에 자주 사용됩니다., 기어, 베어링 등.

• • 속성: 힘: 20-25 ksi, 치수 안정성: 훌륭한
  • 응용: 정밀부품, 기어, 문장.

• 폴리카보네이트: 폴리카보네이트는 내충격성으로 잘 알려져 있으며 인성이 요구되는 용도에 사용됩니다., 보호 커버와 같은.

• • 속성: 충격 저항: 매우 높음, 투명도: 훌륭한
  • 응용: 보호 커버, 광학 렌즈.

복합재:

• 탄소섬유: 탄소섬유는 놀라울 정도로 가볍고 강합니다., 항공우주 및 스포츠 장비와 같은 산업의 고성능 응용 분야에 이상적입니다..

• • 속성: 힘: 150-300 ksi, 무게: 30-50% 알루미늄보다 가볍다
  • 응용: 항공우주, 자동차, 스포츠 장비.

• 유리섬유: 유리섬유는 강도와 부식에 대한 저항력을 제공합니다., 열악한 환경에 노출되는 구조용 응용 분야 및 부품에 일반적으로 사용됩니다..

• • 속성: 힘: 40-80 ksi, 내구성: 높은
  • 응용: 보트, 구조적 구성 요소.

5. 특수 CNC 가공 재료

인코넬

고온 저항을 위해 설계되었습니다., 항공우주 및 발전 부문에서 없어서는 안 될 필수 요소로 자리잡았습니다..
인코넬 718 최대 700°C의 온도를 견딜 수 있습니다., 극한 상황에서도 안정성 보장.

하스텔로이

내식성이 뛰어납니다., 특히 공격적인 화학 환경에서, 해양 및 화학 처리 산업에서 자주 사용됩니다..
Hastelloy C-276은 탁월한 내공식성을 나타냅니다., 틈새 부식, 및 응력 부식 균열.

도예

세라믹 소재는 매우 단단하고 내마모성이 뛰어납니다., 절삭 공구와 같은 용도에 적합, 문장, 그리고 반도체 제조.

질화규소 세라믹, 예를 들어, 경도가 있다 15 평점, 뛰어난 내구성과 장수명 제공.

공구강

공구강은 금형 및 다이용으로 특별히 설계되었습니다., 고응력 응용 분야에 뛰어난 경도와 인성을 제공합니다..

A2 공구강, 로크웰 경도 HRC 60-62, 까다로운 제조 공정에서 안정적인 성능 보장.

6. 고려해야 할 추가 요소

필요한 공차

공차가 엄격하기 때문에 예측 가능하게 가공하고 치수를 정확하게 유지하는 재료를 사용해야 합니다..

정밀 엔지니어링에서는 ±0.001mm 이내의 공차가 필요한 경우가 많습니다., 이는 티타늄 및 스테인리스강과 같은 재료를 사용하여 안정적으로 달성할 수 있습니다..

후가공 공정

일부 재료는 열처리와 같은 가공 후 공정의 이점을 얻거나 필요로 합니다., 코팅, 또는 연마.

이러한 공정은 재료 특성이나 미학을 향상시킬 수 있습니다.. 예를 들어, 아노다이징 알루미늄은 내식성을 향상시킬 뿐만 아니라 매력적인 마감을 더해줍니다..

환경 조건

구성요소의 작동 환경을 고려해야 합니다., 화학 물질에 대한 노출을 포함하여, 수분, 자외선, 그리고 온도 변동.

폴리카보네이트, 예를 들어, 탁월한 UV 저항성 제공, 옥외 신청을 위해 적당한 만들기.

7. 재료 선택이 CNC 가공에 미치는 영향

가공 시간

더 단단한 재료는 일반적으로 기계 가공에 더 오랜 시간이 걸립니다., 잠재적으로 생산 비용 및 리드 타임 증가.

예를 들어, 티타늄을 가공하면 가공 시간이 최대로 연장됩니다. 30% 알루미늄에 비해, 전반적인 효율성에 영향을 미침.

공구 마모

연마재가 많을수록 공구 마모가 가속화될 수 있습니다., 유지 관리 비용이 높아지고 도구 교체가 자주 발생합니다..

다이아몬드 코팅 공구를 사용하면 공구 수명을 최대로 연장할 수 있습니다. 40%, 가동 중지 시간 및 비용 감소.

표면 마감

특정 재료는 본질적으로 더 나은 표면 마감을 생성합니다., 추가 마무리 단계의 필요성을 줄이고 전반적인 효율성을 향상시킵니다..

델린, 예를 들어, Ra만큼 낮은 표면 거칠기 값을 얻을 수 있습니다. 0.8 μm, 후처리 요구 사항 최소화.

비용 효율성

자재 비용과 생산 효율성의 균형을 맞추는 것이 중요합니다..

고가의 재료는 성능 향상이나 가공 시간 단축을 통해 비용을 정당화할 수 있습니다., 더 저렴한 대안은 더 광범위한 처리가 필요한 경우 더 높은 장기 비용으로 이어질 수 있습니다..

예를 들어, 티타늄 대신 알루미늄을 선택하면 초기 비용을 줄일 수 있지만 시간이 지남에 따라 유지 관리 및 교체 비용이 높아질 수 있습니다..

8. 결론

CNC 가공에 적합한 재료를 선택하는 것은 초기 설계부터 최종 성능까지 프로젝트의 모든 측면에 영향을 미치는 중요한 결정입니다..

관련된 속성과 고려 사항을 이해함으로써, 제조업체는 비용과 효율성의 균형을 유지하면서 응용 분야의 요구 사항을 가장 잘 충족하는 재료를 선택할 수 있습니다..

올바른 재료를 선택하면 최종 제품의 품질과 내구성이 향상될 뿐만 아니라 전체 제조 공정이 최적화됩니다..

정확성과 잠재력을 포용하세요. CNC 가공 충분한 정보를 바탕으로 재료를 선택함으로써, 귀하의 프로젝트를 새로운 차원으로 끌어올리세요.

DEZE는 CNC 가공 전문 공장입니다.. 모든 재료에 대해 CNC 가공이 필요한 경우, 자유롭게 해주세요 저희에게 연락주세요.