Ir CNC stiprāks par cast?

1. Ievads

Pēdējos gados, vieglā svara meklējumi, izturīgs, un rentablas sastāvdaļas ir pastiprinājušās.

Aviācijas un kosmosa inženieri meklē turbīnu lāpstiņas, kas iztur 1400°C sadegšanas temperatūru;

automobiļu dizaineri spiež dzinēju blokus, lai apstrādātu 200 MPa maksimālo cilindru spiedienu; ortopēdijas ķirurgi pieprasa titāna implantus, kas bez kļūmēm iztur 10⁷ slodzes ciklus.

Šo izaicinājumu vidū, debates plosās: Vai ar CNC apstrādātās detaļas pēc savas būtības ir stiprākas nekā lietās detaļas?

Lai atbildētu uz šo, vispirms ir jānoskaidro, ko nozīmē “stiprums” — stiepes un ražības vērtības, noguruma dzīve,

ietekmēt izturību, un nodilumizturība — pēc tam salīdziniet, kā CNC apstrāde un dažādas liešanas metodes atbilst šiem kritērijiem.

Galu galā, the most robust solution often lies in a tailored combination of processes, materiāli, and post-treatments.

2. CNC Machining Metal

CNC (Datora skaitliskā vadība) apstrāde ir a subtraktīvais ražošanas process, meaning it removes material from a solid workpiece—usually a wrought metal billet—to produce a precisely defined final geometry.

The process is controlled by computer programs that dictate tool paths, ātrumiem, and feeds, enabling the consistent production of high-accuracy parts.

Atņemšanas process: From Billet to Finished Part

The typical workflow begins with selecting a wrought billet of metal such as 7075 alumīnijs, 316 nerūsējošais tērauds, vai Ti-6Al-4V titanium.

The billet is then clamped into a CNC mill or lathe, kur rotating cutting tools vai turning inserts systematically remove material along programmed axes.

The result is a finished part with exceptionally tight dimensional tolerances, high surface quality, un mechanically robust properties.

Tipiski materiāli: Kalti sakausējumi

• Alumīnija sakausējumi: Piem., 6061-T6, 7075‑T6 – known for light weight, mašīnīgums, and strength-to-weight ratio.
• Tērauda sakausējumi: Piem., 1045, 4140, 316, 17-4PH – offering superior mechanical strength and wear resistance.
• Titāna sakausējumi: Piem., Ti-6Al-4V – valued for corrosion resistance, bioloģiskā savietojamība, and high strength-to-weight performance.
• Citi metāli: Misiņš, vara, magnijs, Neiebilstība, and more can also be CNC-machined for specialized applications.

Galvenās funkcijas

• Izmēra precizitāte: ±0.005 mm or better with advanced multi-axis CNC machines.
• Virsmas apdare: As-machined finishes typically achieve RA 0,4-1,6 µm, with further polishing reaching Ra < 0.2 µm.
• Atkārtojamība: Ideal for both low and medium batch production with minimal variation.
• Tool Flexibility: Supports milling, urbšana, pagrieziens, garlaicīgs, vītņošana, and engraving in one setup on 5-axis machines.

Pros of CNC Machining

• Superior Mechanical Strength:
  Parts retain the fine-grain structure of wrought metals, typically showing 20–40% higher strength than cast counterparts.
• High Precision and Tolerance Control:
  CNC machining can meet tolerances as tight as ±0,001 mm, Būtiska aviācijas un kosmosa, medicīnisks, and optical components.
• Excellent Surface Integrity:
  Izlīdzināt, viendabīgas virsmas ar zemu raupjumu uzlabo noguruma izturību, blīvējuma veiktspēja, un estētiku.
• Materiāla daudzpusība:
  Saderīgs ar praktiski visiem rūpnieciskajiem metāliem, no mīksta alumīnija līdz cietiem supersakausējumiem, piemēram, Inconel un Hastelloy.
• Ātra prototipu izstrāde un pielāgošana:
  Ideāli piemērots mazām un vidējām partijām, iteratīvā dizaina pārbaude, un unikālas detaļu ģeometrijas bez dārgiem instrumentiem.
• Minimāli iekšējie defekti:
  Mehāniski apstrādātās daļās parasti nav porainības, saraušanās dobumi, vai ieslēgumi — izplatītas problēmas liešanā.

Cons of CNC Machining

• Materiālu atkritumi:
  Atņemšana, CNC apstrāde bieži izraisa 50-80% materiālie zaudējumi, īpaši sarežģītām ģeometrijām.
• Augstas izmaksas lielām ražošanas sērijām:
  Vienības izmaksas joprojām ir augstas bez apjomradītiem ietaupījumiem, un lielais instrumentu nolietojums var vēl vairāk palielināt ekspluatācijas izdevumus.
• Ilgāks cikla laiks sarežģītām daļām:
  Sarežģītas ģeometrijas, kurām nepieciešami vairāki iestatījumi vai instrumenti, var ievērojami palielināt apstrādes laiku.
• Ierobežota iekšējā sarežģītība:
  Internal passages and undercuts are difficult to achieve without special fixtures, and often require EDM or modular designs.
• Requires Skilled Programming and Setup:
  Precision programming and tooling strategies are essential to achieve optimal efficiency and part quality.

3. Metāla liešana

Metal casting remains one of the oldest and most versatile manufacturing methods, enabling the economical production of parts that range from a few grams to multiple tons.

By pouring molten metal into molds—either single‑use or reusable—casting delivers near‑net shapes, complex internal features, and large cross‑sections that would be difficult or prohibitively expensive to machine from solid billets.

Overview of Common Casting Methods

1. Smilšu liešana

• Apstrādāt: Pack sand around a pattern, remove the pattern, and pour metal into the resulting cavity.
• Typical Volumes: 10–10,000 units per pattern.
• Pielaide: ± 0.5–1.5 mm.
• Virsmas raupjums: RA 6–12 µm.

2. Investīciju liešana (Lost-Wax)

• Apstrādāt: Create a wax pattern, coat it in ceramic slurry, melt out the wax, then pour metal into the ceramic mold.
• Typical Volumes: 100–20,000 units per mold.
• Pielaide: ± 0.1–0.3 mm.
• Virsmas raupjums: RA 0,8-3,2 µm.

3. Mirkšana

• Apstrādāt: Inject molten non‑ferrous metal (alumīnijs, cinks) into high‑precision steel dies under high pressure.
• Typical Volumes: 10,000–1,000,000+ units per die.
• Pielaide: ± 0.05–0.2 mm.
• Virsmas raupjums: RA 0,8-3,2 µm.

4. Lost‑Foam Casting

• Apstrādāt: Replace sand patterns with expanded polystyrene foam; the foam vaporizes upon metal contact.
• Typical Volumes: 100–5,000 units per pattern.
• Pielaide: ± 0.3–0.8 mm.
• Virsmas raupjums: Ra 3,2–6,3 µm.

5. Pastāvīga pelējuma liešana

• Apstrādāt: Reusable metal molds (often steel) are filled by gravity or low pressure, then cooled and opened.
• Typical Volumes: 1,000–50,000 units per mold.
• Pielaide: ± 0.1–0.5 mm.
• Virsmas raupjums: Ra 3,2–6,3 µm.

Typical Casting Materials

1. Cast Irons (Pelēks, Hercogi, Baltums)

• Pieteikumi: motora bloki, sūkņu apvalki, mašīnu bāzes.
• Raksturlielumi: augsta amortizācija, compressive strength up to 800 MPA, moderate tensile strength (200-400 MPa).

2. Atlaist Tērauds

• Pieteikumi: spiediena tvertnes, Smago mašīnu komponenti.
• Raksturlielumi: tensile strength 400–700 MPa, toughness up to 100 MPa·√m after heat treatment.

3. Alumīnijs Cast Alloys (A356, A319, utc)

• Pieteikumi: automotive wheels, aerospace structural parts.
• Raksturlielumi: tensile strength 250–350 MPa, density ~2.7 g/cm³, laba izturība pret koroziju.

4. Vara, Magnijs, Cinka sakausējumi

• Pieteikumi: elektriskie savienotāji, aerospace fittings, dekoratīvā aparatūra.
• Raksturlielumi: lieliska vadītspēja (vara), zems blīvums (magnijs), tight tolerance capability (cinks).

Key Features of Casting

• Near‑Net Shape Capability: Minimizes machining and material waste.
• Sarežģītā ģeometrija: Easily produces internal cavities, ribas, zemūdens, and bosses.
• Mērogojamība: No a few hundred līdz millions of parts, depending on method.
• Large Part Production: Capable of casting components weighing several tons.
• Alloy Flexibility: Allows specialized compositions not readily available in wrought form.

Pros of Metal Casting

• Cost‑Effective Tooling for High Volumes: Die casting amortizes tooling over hundreds of thousands of parts, reducing per‑piece cost by up to 70% compared to CNC.
• Dizaina brīvība: Intricate internal passages and thin walls (tik zema kā 2 mm in investment casting) ir iespējamas.
• Materiālu ietaupījums: Near‑net shapes reduce scrap, especially in large or complex parts.
• Size Versatility: Produces very large parts (Piem., marine engine blocks) that are impractical to machine.
• Ātra sērijveida ražošana: Lietās daļas var ciklēt katru 15-45 sekundes, apmierinot liela apjoma prasības.

Cons of Metal Casting

• Sliktas mehāniskās īpašības: Lietās mikrostruktūras — dendrītu graudi un porainība — ražas stiepes izturība 20-40% zemāks un nogurums dzīvo 50-80% īsāks nekā kalti/CNC līdzinieki.
• Virsmas un izmēru ierobežojumi: Rupjāka apdare (Ra 3-12 µm) un brīvākas pielaides (± 0,1–1,5 mm) bieži vien ir nepieciešama sekundāra apstrāde.
• Iespējamie liešanas defekti: Rukuma tukšumi, gāzes porainība, un ieslēgumi var darboties kā plaisu ierosināšanas vietas.
• Augstas sākotnējās instrumentu izmaksas precīzajām veidnēm: Ieguldījumu liešanas un liešanas veidnes var pārsniegt 50 000–200 000 ASV dolāru, prasa lielus apjomus, lai attaisnotu izdevumus.
• Ilgāks instrumentu izgatavošanas laiks: Projektēšana, ražošana, un sarežģītu veidņu apstiprināšana var ilgt 6-16 nedēļas pirms tiek ražotas pirmās daļas.

4. Material Microstructure and Its Influence on Strength

The microstructure of a metal—its grain size, forma, and defect population—fundamentally governs its mechanical performance.

Wrought vs. As‑Cast Grain Structures

Wrought alloys undergo hot or cold deformation followed by controlled cooling, producing labi, equiaxed grains often on the order of 5-20 µm diametrā.

Turpretī, as‑cast alloys solidify in a thermal gradient, veidošanās dendritic arms un segregation channels with average grain sizes of 50-200 µm.

• Impact on Strength: According to the Hall–Petch relationship, halving grain size can boost yield strength by 10-15%.
  Piemēram, wrought 7075‑T6 aluminum (grain size ~10 µm) typically achieves a yield strength of 503 MPA, whereas cast A356‑T6 aluminum (grain size ~100 µm) peaks around 240 MPA.

Porainība, Ieslēgumi, and Defects

Casting processes can introduce 0.5–2% volumetric porosity, along with oxide or slag inclusions.

These microscale voids act as stresa koncentratori, drastically reducing fatigue life and fracture toughness.

• Fatigue Example: A cast aluminum alloy with 1% porosity may see a 70-80% shorter fatigue life under cyclic loading compared to its wrought counterpart.
• Stingrība lūzumam: Kalti 316 stainless steel often exhibits K_IC values above 100 MPa·√m, while sand‑cast 316 SS may only reach 40–60 MPa·√m.

Heat Treatment and Work‑Hardening

CNC‑machined components can leverage advanced heat treatments—rūdīšana, rūdīšana, vai nokrišņu sacietēšana—to tailor microstructures and maximize strength and toughness.

Piemēram, solution‑treated and aged Ti‑6Al‑4V can reach tensile strengths above 900 MPA.

Salīdzinājumam, cast parts typically receive homogenization to reduce chemical segregation, un dažreiz šķīduma apstrāde,

but they cannot attain the same uniform precipitation microstructure as wrought alloys.

Rezultātā, cast superalloys may achieve tensile strengths of 600–700 MPa post‑treatment, solid but still below wrought equivalents.

Work‑Hardening and Surface Treatments

Turklāt, CNC machining itself can introduce beneficial spiedes atlikušie spriegumi on critical surfaces,

particularly when combined with shot‑peening, which improves fatigue resistance by up to 30%.

Casting lacks this mechanical work‑hardening effect unless subsequent treatments (Piem., cold rolling or peening) tiek piemēroti.

5. Mehānisko īpašību salīdzinājums

To determine whether CNC-machined components are stronger than cast ones, a direct comparison of their Mehāniskās īpašības—including tensile strength, Noguruma pretestība, and impact toughness—is essential.

While material choice and design both play a role, the manufacturing process itself significantly affects the final performance of the part.

Stiepes un ražas stiprums

Stiepes izturība measures the maximum stress a material can withstand while being stretched or pulled before breaking, kamēr peļņas izturība indicates the point at which permanent deformation begins.

CNC-machined parts are typically made from wrought alloys, which exhibit refined microstructures due to mechanical working and thermomechanical processing.

• Wrought Aluminum 7075-T6 (CNC Machined):

• • Peļņas izturība: 503 MPA
  • Galīgā stiepes izturība (UTS): 572 MPA

• Cast Aluminum A356-T6 (Heat Treated):

• • Peļņas izturība: 240 MPA
  • UTS: 275 MPA

Līdzīgi, wrought titanium (Ti-6Al-4V) processed via CNC machining may reach a UTS of 900-950 MPa,

whereas its cast version typically tops out around 700-750 MPa due to the presence of porosity and a less refined microstructure.

Secinājums: CNC-machined components from wrought materials typically offer 30–50% higher yield and tensile strength than their cast counterparts.

Fatigue Life and Endurance Limit

Fatigue performance is critical in aerospace, medicīnisks, and automotive parts subjected to cyclic loading.

Porainība, ieslēgumi, and surface roughness in cast parts severely reduce fatigue resistance.

• Wrought Steel (CNC): Endurance limit ~ 50% no UTS
• Cast Steel: Endurance limit ~ 30–35% of UTS

Piemēram, AISI 1045:

• CNC-machined (kalts): Endurance limit ~ 310 MPA
• Cast equivalent: Endurance limit ~ 190 MPA

CNC machining also provides smoother surfaces (Ra 0.2–0.8 μm), which delays crack initiation. Turpretī, as-cast surfaces (Ra 3-6 μm) can act as initiation sites, accelerating failure.

Impact Toughness and Fracture Resistance

Impact toughness quantifies a material’s ability to absorb energy during sudden impacts, and is especially important for parts in crash-prone or high-strain environments.

Cast metals often contain microvoids or shrinkage cavities, reducing their energy absorption capacity.

• Wrought Steel (Charpy V-notch at room temp):>80 Jūti
• Cast Steel (same conditions):<45 Jūti

Even after heat treatment, castings rarely reach the lūzumu stingrība values of wrought products due to persistent internal flaws and anisotropic structures.

Cietība un nodilumizturība

While casting allows for surface hardening treatments like lietu sacietēšana vai indukcijas sacietēšana,

CNC-machined parts often benefit from darba rūdīšana, precipitation treatments, vai nitrings, yielding consistent surface hardness across the part.

• CNC-machined 17-4PH stainless steel: līdz HRC 44
• Cast 17-4PH (vecumā): parasti HRC 30–36

When surface integrity is critical—for example, in bearing housings, veidnes, or rotating shafts—CNC machining provides a superior, paredzamāks nodiluma profils.

6. Residual Stress and Anisotropy

Salīdzinot ar CNC apstrādātās un lietās detaļas, izvērtējot atlikušais stress un anizotropija ir ļoti svarīgi, lai saprastu, kā katrs ražošanas process ietekmē struktūras integritāti, Izmēra stabilitāte, un ilgtermiņa veiktspēju.

Šie divi faktori, lai gan bieži vien tas ir mazāk apspriests nekā stiepes izturība vai noguruma ilgums,

var būtiski ietekmēt komponenta darbību reālos darbības apstākļos, īpaši augstas precizitātes lietojumos, piemēram, aviācijā, medicīniskās ierīces, un automobiļu spēka piedziņas.

Atlikušais stress: Origins and Effects

Atlikušais stress attiecas uz iekšējiem spriegumiem, kas saglabājušies detaļā pēc izgatavošanas, pat tad, ja netiek pielietoti ārēji spēki.

Šie spriegumi var izraisīt deformāciju, plaisāšana, vai priekšlaicīga kļūme, ja netiek pareizi pārvaldīta.

▸ CNC-Machined Components

CNC apstrāde, kas ir atņemšanas process, var izraisīt mehāniskie un termiskie spriegumi galvenokārt virsmas tuvumā. Šie atlikušie spriegumi rodas no:

• Griešanas spēki un instrumenta spiediens, īpaši ātrgaitas vai dziļās caurlaides operāciju laikā
• Localized thermal gradients, caused by frictional heat between the cutting tool and material
• Pārtraukti griezumi, which can create uneven stress zones around holes or sharp transitions

While machining-induced residual stresses are generally shallow and localized, they can influence Izmēra precizitāte, especially in thin-walled or high-precision parts.

Lai arī, CNC machining from wrought materials, which already undergo extensive processing to refine grain structures and relieve internal stresses,

tends to result in more stable and predictable residual stress profiles.

Datu punkts: In aerospace-grade aluminum (7075-T6), residual stresses introduced during CNC machining are typically within ±100 MPa near the surface.

▸ Cast Components

Kastingā, residual stresses originate from non-uniform solidification un cooling contraction, especially in complex geometries or thick-walled sections.

Šie termiski izraisītie spriegumi bieži sniedzas dziļāk daļā un ir grūtāk kontrolēt bez papildu pēcapstrādes.

• Diferenciālie dzesēšanas ātrumi rada stiepes spriegumi serdē un spiedes spriegumi uz virsmas
• Saraušanās dobumi un porainība var darboties kā stresa izraisītāji
• Atlikušais sprieguma līmenis ir atkarīgs no veidnes konstrukcijas, sakausējuma tips, un dzesēšanas apstākļi

Datu punkts: Lietos tēraudos, atlikušie spriegumi var pārsniegt ±200 MPa, īpaši lielos lējumos, kuriem nav veikta spriedzes samazināšanas termiskā apstrāde.

Kopsavilkuma salīdzinājums:

Aspekts	CNC apstrādāts	Atlaist
Stresa izcelsme	Griešanas spēki, lokalizēta apkure	Termiskā kontrakcija dzesēšanas laikā
Dziļums	Sekla (virsmas līmenī)	Dziļi (tilpuma)
Paredzamība	Augsts (īpaši kaltos sakausējumos)	Zems (nepieciešami stresa mazināšanas procesi)
Tipisks stresa diapazons	±50–100 MPa	±150–200 MPa vai vairāk

Anizotropija: Directional Properties of Materials

Anizotropija attiecas uz materiāla īpašību izmaiņām dažādos virzienos, which can significantly affect mechanical performance in load-bearing applications.

▸ CNC-Machined (Kalti) Materiāli

Wrought alloys—used as the base stock for CNC machining—undergo ritošs, ekstrūzija, vai kalšana, kā rezultātā a refined and directionally consistent grain structure.

While some mild anisotropies may exist, the material properties are generally more uniform and predictable across different directions.

• High degree of isotropy in machined parts, especially after multi-axis milling
• More consistent mechanical behavior under complex loading conditions
• Controlled grain flow can enhance properties in the desired direction

Piemērs: In forged titanium alloy (Ti-6Al-4V), the tensile strength varies by less than 10% between longitudinal and transverse directions after CNC machining.

▸ Cast Materials

Turpretī, cast metals solidify from a molten state, often resulting in directional grain growth un dendritic structures aligned with heat flow.

This causes inherent anisotropy and potential weakness in off-axis loading conditions.

• Greater variability in tensile, nogurums, and impact properties across different directions
• Grain boundary segregation and inclusion alignment further reduce uniformity
• Mechanical properties are less predictable, especially in large or complex castings

Piemērs: In cast Inconel 718 turbīnu asmeņi, tensile strength can differ by 20–30% between radial and axial orientations due to directional solidification.

7. Surface Integrity and Post‑Processing

Surface integrity and post-processing are essential considerations in determining the long-term performance, Noguruma pretestība, and visual quality of manufactured components.

Whether a part is created through CNC apstrāde vai liešana, the final surface condition can influence not only aesthetics but also mechanical behavior under service conditions.

This section explores how surface integrity differs between CNC-machined and cast parts, the role of post-processing treatments, and their cumulative impact on functionality.

Surface Finish Comparison

CNC apstrāde:

• CNC machining typically produces parts with lieliska virsmas apdare, especially when fine tool paths and high spindle speeds are used.
• Common surface roughness (Ra) values for CNC:

• • Standard finish: Ra ≈ 1.6–3.2 µm
  • Precision finish: Ra ≈ 0.4–0.8 µm
  • Ultra-fine finish (Piem., lapping, pulēšana): Ra ≈ 0.1–0.2 µm

• Smooth surfaces reduce stresa koncentratori, enhance fatigue life, and improve sealing properties, critical in hydraulic and aerospace applications.

Liešana:

• As-cast surfaces are generally rougher and less consistent due to mold texture, metal flow, un sacietēšanas īpašības.

• • Smilšu liešana: Ra ≈ 6.3–25 µm
  • Investīciju liešana: Ra ≈ 3.2–6.3 µm
  • Mirkšana: Ra ≈ 1.6–3.2 µm

• Rough surfaces can harbor residual sand, mērogs, or oxides, which may degrade fatigue and corrosion resistance unless further finished.

Subsurface Integrity and Defects

CNC apstrāde:

• Machining from wrought billets often results in blīvs, viendabīgas virsmas ar zemu porainību.
• Lai arī, var ieviest agresīvus griešanas parametrus:

• • Mikroplaisas vai siltuma skartās zonas (Zarns)
  • Atlikušie stiepes spriegumi, kas var samazināt noguruma dzīves ilgumu

• Kontrolēta apstrāde un dzesēšanas šķidruma optimizācija palīdz uzturēt metalurģisko stabilitāti.

Liešana:

• Lietās daļas ir jutīgākas pret pazemes defektiem, piemēram:

• • Porainība, gāzes burbuļi, un saraušanās dobumi
  • Ieslēgumi (oksīdi, sārņi) un segregācijas zonas

• Šīs nepilnības var darboties kā plaisu sākšanas vietas cikliskā slodzē vai triecienspriegumā.

Post-Processing Techniques

CNC mehāniski apstrādātas detaļas:

• Atkarībā no funkcionālajām prasībām, CNC daļām var tikt veikta papildu apstrāde, piemēram:

• • Anodējošs – uzlabo izturību pret koroziju (izplatīts alumīnijā)
  • Pulēšana/pārklāšana – uzlabo izmēru precizitāti un virsmas apdari
  • Šāviens pīlings – ievieš labvēlīgus spiedes spriegumus, lai uzlabotu noguruma kalpošanas laiku
  • Pārklāšana/pārklāšana (Piem., niķelis, hroms, vai PVD) – uzlabo nodilumizturību

Lietās daļas:

• Pēcapstrāde bieži vien ir plašāka lējuma virsmas raupjuma un iekšējo defektu dēļ.

• • Virsmas slīpēšana vai apstrāde izmēru precizitātei
  • Karsta izostatiska presēšana (Gurns) – pieraduši novērst porainību un palielināt blīvumu, īpaši augstas veiktspējas sakausējumiem (Piem., titāna un Inconel lējumi)
  • Termiskā apstrāde – uzlabo mikrostruktūras viendabīgumu un mehāniskās īpašības (Piem., T6 alumīnija lējumiem)

Salīdzinošā tabula — virsmas un pēcapstrādes metrika

Aspekts	CNC apstrāde	Metāla liešana
Virsmas raupjums (Ra)	0.2-3,2 µm	1.6-25 µm
Virszemes defekti	Reti, ja vien nav pārāk apstrādāts	Kopīgs: porainība, ieslēgumi
Noguruma veiktspēja	Augsts (ar pareizu apdari)	Vidēji zems (ja vien netiek ārstēts)
Tipiska pēcapstrāde	Anodējošs, pulēšana, pārklājums, shot peening	Apstrāde, Gurns, termiskā apstrāde, slīpēšana
Virsmas integritāte	Lielisks	Mainīgs, bieži nepieciešami uzlabojumi

8. CNC VS. Atlaist: Visaptveroša salīdzinājuma tabula

Kategorija	CNC apstrāde	Liešana
Ražošanas metode	Subtraktīvs: materiāls tiek noņemts no cietajām sagatavēm	Piedeva: izkausētu metālu ielej veidnē un sacietē
Materiāla veids	Kalti metāli (Piem., 7075 alumīnijs, 4140 tērauds, Ti-6Al-4V)	Lietie sakausējumi (Piem., A356 alumīnijs, čuguns, mazleģēti lietie tēraudi)
Mikrostruktūra	Smalki graudaini, viendabīgs, darba rūdīts	Dendrīts, rupji graudi, porainība, iespējamie saraušanās defekti
Stiepes izturība	Augstāks (Piem., 7075-T6: ~503 MPa, Ti-6Al-4V: ~895 MPa)	Apakšējais (Piem., A356-T6: ~275 MPa, pelēkais čuguns: ~200–400 MPa)
Noguruma pretestība	Izcils, pateicoties tīrākai mikrostruktūrai, tukšumu trūkums	Lower fatigue life due to porosity and surface roughness
Ietekme & Stingrība	Augsts, especially in ductile alloys like forged steel or titanium	Brittle in many cast irons; variable in cast aluminum or steel
Izmēra precizitāte	Very high precision (±0,01 mm), suitable for tight-tolerance components	Moderate accuracy (±0,1–0,3 mm), depends on process (smiltis < mirt < investīciju liešana)
Virsmas apdare	Gluda apdare (Ra 0.2–0.8 μm), post-processing optional	Rougher as-cast finish (Ra 3-6 μm), often requires secondary machining
Atlikušais stress	Possible cutting-induced stress, generally mitigated by finishing operations	Solidification and cooling induce residual stresses, possibly leading to warping or cracks
Anizotropija	Typically isotropic due to uniform rolled/fabricated billets	Often anisotropic due to directional solidification and grain growth
Projektēšanas elastība	Excellent for complex geometries with undercuts, rievas, un smalkas detaļas	Best for producing complex hollow or net-shape parts without material waste
Tilpuma piemērotība	Ideal for prototyping and low-volume production	Economical for high-volume, low-unit-cost manufacturing
Instrumentu izmaksas	Low initial setup; quick iteration	High upfront tooling/mold cost (especially die or investment casting)
Izpildes laiks	Fast setup, rapid turnaround	Longer lead times for mold design, approval, and casting execution
Pēcapstrādes vajadzības	Minimāli; optional polishing, pārklājums, or hardening	Bieži nepieciešams: apstrāde, pīlings, termiskā apstrāde
Izmaksu efektivitāte	Cost-effective in small batches or for precision parts	Economical in large-scale production due to amortized tooling
Lietojumprogrammas piemērotība	Avi kosmosa, medicīnisks, aizsardzība, custom prototypes	Autobūves, celtniecības tehnika, sūkņi, vārsti, motora bloki
Strength Verdict	Spēcīgāka, more consistent – ideal for structural integrity and fatigue-critical components	Weaker in comparison – suitable where strength demands are moderate or cost is a major driver

9. Secinājums: Ir CNC stiprāks par cast?

Jā, CNC-machined components are generally stronger than cast parts—particularly in terms of tensile strength, noguruma dzīve, and dimensional precision.

This strength advantage arises primarily from the refined microstructure of wrought metals un precision of machining.

Lai arī, the right choice depends on the specific pieteikumu, tilpums, dizaina sarežģītība, un budžets.

For safety-critical, nesošā, or fatigue-sensitive components, CNC is the preferred solution.

But for large-scale, geometrically complex parts with less demanding mechanical loads, casting offers unmatched efficiency.

The most innovative manufacturers are now combining both: near-net casting followed by CNC finishing—a hybrid strategy that merges economy with performance in the era of smart, high-performance manufacturing.

Šis is the perfect choice for your manufacturing needs if you need high-quality CNC machining or casting products.

Sazinieties ar mums šodien!