이 포괄적인 가이드는 CNC 기계 가공에 사용되는 25가지 가장 일반적인 재료를 비교하고 응용 분야에 적합한 재료를 선택하는 데 도움을 줍니다.
CNC 가공은 거의 모든 금속 또는 플라스틱으로 부품을 생산할 수 있습니다.그렇기 때문에 CNC 밀링 및 터닝을 통해 생산된 부품에 사용할 수 있는 재료의 범위는 매우 다양합니다.응용 분야에 적합한 것을 선택하는 것은 상당히 어려울 수 있으며 사용 가능한 각 재료의 장점과 최상의 용도를 이해하는 것이 중요할 수 있습니다.
이 기사에서는 기계적 및 열적 특성, 비용 및 일반적인(및 최적의) 적용 측면에서 가장 일반적인 CNC 재료를 비교합니다.
올바른 CNC 재료를 어떻게 선택합니까?
CNC 가공할 부품을 설계할 때 올바른 재료를 선택하는 것이 필수적입니다.맞춤형 부품에 적합한 재료를 선택하기 위해 권장하는 기본 단계는 다음과 같습니다.
재료 요구 사항 정의: 여기에는 기계적, 열적 또는 기타 재료 요구 사항과 비용 및 표면 마감이 포함될 수 있습니다.부품을 어떻게 사용하고 어떤 종류의 환경에 놓일지 고려하십시오.
후보 재료 식별: 설계 요구 사항을 모두(또는 대부분) 충족하는 몇 가지 후보 재료를 찾으십시오.
가장 적합한 재료 선택: 여기에서는 일반적으로 둘 이상의 설계 요구 사항(예: 기계적 성능 및 비용) 사이에서 절충이 필요합니다.
이 기사에서는 2단계에 중점을 둘 것입니다.아래 제시된 정보를 사용하여 프로젝트 예산을 유지하면서 애플리케이션에 가장 적합한 재료를 식별할 수 있습니다.
CNC용 재료 선택에 대한 Hubs의 지침은 무엇입니까?
아래 표에는 재료 제조업체가 제공한 데이터시트를 검토하여 수집한 가장 일반적인 CNC 재료의 관련 특성이 요약되어 있습니다.우리는 금속과 플라스틱을 두 가지 범주로 나눕니다.
금속은 주로 고강도, 경도 및 내열성을 요구하는 용도에 사용됩니다.플라스틱은 다양한 물리적 특성을 지닌 경량 소재로 내화학성 및 전기 절연 기능 때문에 자주 사용됩니다.
CNC 재료 비교에서는 기계적 강도(인장 항복 강도로 표현됨), 가공성(가공 용이성이 CNC 가격에 영향을 미침), 비용, 경도(주로 금속의 경우) 및 내열성(주로 플라스틱의 경우)에 중점을 둡니다.
다음은 특정 엔지니어링 요구 사항에 맞는 CNC 재료를 빠르게 식별하기 위해 빠른 참조로 사용할 수 있는 인포그래픽입니다.
알루미늄이란 무엇입니까?견고하고 경제적인 합금
알루미늄 6061로 만든 부품
알루미늄 합금은 중량 대비 강도가 뛰어나고 열 및 전기 전도성이 높으며 자연적으로 부식을 방지합니다.기계 가공이 쉽고 대량으로 비용 효율적이어서 프로토타입 및 기타 유형의 부품을 생산하는 데 가장 경제적인 옵션이 되는 경우가 많습니다.
알루미늄 합금은 일반적으로 강철보다 강도와 경도가 낮지만 표면에 단단한 보호층을 생성하여 양극 산화 처리할 수 있습니다.
다양한 유형의 알루미늄 합금을 분석해 보겠습니다.
❖ 알루미늄 6061은 가장 보편적인 범용 알루미늄 합금으로 강도 대비 중량비가 우수하고 가공성이 우수합니다.
❖ 알루미늄 6082는 6061과 유사한 구성 및 재료 특성을 가지고 있습니다. 이는 유럽에서 더 일반적으로 사용됩니다(영국 표준을 준수하므로).
❖ 알루미늄 7075는 중량 감소가 중요한 항공우주 분야에서 가장 일반적으로 사용되는 합금입니다.우수한 피로 특성을 가지고 있으며 고강도 및 경도로 열처리가 가능하여 강철과 견줄 수 있습니다.
❖ 알루미늄 5083은 대부분의 다른 알루미늄 합금보다 강도가 높고 해수에 대한 내성이 뛰어납니다.따라서 건설 및 해양 응용 분야에 최적입니다.또한 용접을 위한 탁월한 선택입니다.
재료 특성:
❖ 알루미늄 합금의 일반적인 밀도: 2.65-2.80 g/cm3
❖ 양극 산화 처리 가능
❖ 비자성
스테인리스 스틸이란 무엇입니까?강하고 내구성이 강한 합금
스테인레스 스틸 304로 만든 부품
스테인레스 스틸 합금은 고강도, 고연성, 우수한 내마모성 및 내식성을 가지며 쉽게 용접, 기계 가공 및 광택 처리할 수 있습니다.구성에 따라 (본질적으로) 비자성 또는 자성이 될 수 있습니다.
플랫폼에서 제공하는 스테인리스 스틸 유형을 분석해 보겠습니다.
❖ 스테인리스강 304는 가장 일반적인 스테인리스강 합금입니다.그것은 우수한 기계적 성질과 좋은 기계 가공성을 가지고 있습니다.대부분의 환경 조건과 부식성 매체에 내성이 있습니다.
❖ 스테인리스강 316은 304와 유사한 기계적 특성을 가진 또 다른 일반적인 스테인리스강 합금입니다. 그러나 특히 식염수(예: 해수)에 대한 내식성과 내화학성이 더 높기 때문에 종종 더 열악한 환경을 다루는 데 더 좋습니다.
❖ Stainless steel 2205 Duplex는 가장 높은 강도(일반 스테인리스 합금의 2배)와 우수한 내식성을 가지고 있습니다.석유 및 가스 분야에서 많은 응용 분야와 함께 극한 환경에서 사용됩니다.
❖ Stainless steel 303은 인성이 우수하나 304에 비해 내식성이 떨어집니다. 가공성이 우수하여 항공우주용 너트, 볼트 등 대량생산에 많이 사용됩니다.
❖ 스텐레스강 17-4(SAE 등급 630)는 304에 필적하는 기계적 성질을 가지고 있습니다. (공구강에 필적하는) 매우 높은 수준의 석출 경화가 가능하고 내화학성이 우수하여 초고성능 응용 분야에 적합합니다. 예를 들면 풍력 터빈용 블레이드 제조와 같은 것입니다.
재료 특성:
❖ 일반 밀도: 7.7-8.0g/cm3
❖ 비자성 스테인리스강 합금: 304, 316, 303
❖ 자성 스테인레스 스틸 합금: 2205 Duplex, 17-4
연강이란 무엇입니까?범용 합금
연강 1018로 만든 부품
연강저탄소 강으로도 알려져 있으며 기계적 성질, 기계 가공성 및 용접성이 우수합니다.상대적으로 비용이 저렴하기 때문에 제조업체는 지그 및 고정 장치와 같은 많은 범용 응용 프로그램에 사용합니다.연강은 부식 및 화학적 손상에 취약합니다.
플랫폼에서 사용할 수 있는 연강 유형을 분석해 보겠습니다.
❖ 연강 1018은 가공성과 용접성이 양호하고 인성, 강도, 경도가 우수한 범용 합금입니다.가장 일반적으로 사용되는 연강 합금입니다.
❖ 연강 1045는 용접성, 가공성, 고강도, 내충격성이 우수한 중탄소강입니다.
❖ 연강 A36은 용접성이 좋은 일반적인 구조용 강재입니다.다양한 산업 및 건설 응용 분야에 적합합니다.
재료 특성:
❖ 일반 밀도: 7.8-7.9g/cm3
❖ 자기
합금강이란 무엇입니까?더 견고하고 내마모성이 뛰어난 합금
합금강으로 만든 부품
합금강은 탄소 외에 다른 합금 원소를 포함하여 경도, 인성, 피로 및 내마모성을 향상시킵니다.연강과 유사하게 합금강은 부식과 화학 물질의 공격에 취약합니다.
❖ 합금강 4140은 전반적으로 기계적 성질이 우수하고 강도와 인성이 우수합니다.이 합금은 많은 산업 분야에 적합하지만 용접에는 권장되지 않습니다.
❖ 합금강 4340은 우수한 인성, 내마모성 및 피로 강도를 유지하면서 높은 수준의 강도와 경도로 열처리할 수 있습니다.이 합금은 용접 가능합니다.
재료 특성:
❖ 일반 밀도: 7.8-7.9g/cm3
❖ 자기
공구강이란 무엇입니까?매우 견고하고 내구성이 뛰어난 합금
공구강으로 가공된 부품
공구강경도, 강성, 내마모성 및 내열성이 매우 높은 금속 합금입니다.열처리.다이, 스탬프 및 몰드와 같은 제조 도구(따라서 이름)를 만드는 데 사용됩니다.
Hubs에서 제공하는 공구강을 분석해 보겠습니다.
❖ 공구강 D2는 425°C의 온도에서도 경도를 유지하는 내마모성 합금입니다.일반적으로 절삭 공구 및 다이를 제조하는 데 사용됩니다.
❖ 공구강 A2는 고온에서 우수한 인성과 우수한 치수 안정성을 지닌 공기경화 범용 공구강입니다.일반적으로 사출 성형 다이를 제조하는 데 사용됩니다.
❖ 공구강 O1은 65HRC의 높은 경도를 가진 오일 경화 합금입니다.칼과 절단 도구에 일반적으로 사용됩니다.
재료 특성:
❖ 일반 밀도: 7.8g/cm3
❖ 일반 경도: 45-65 HRC
황동이란 무엇입니까?전도성 및 미용 합금
황동 C36000 부품
놋쇠은 가공성이 좋고 전기 전도도가 우수한 금속 합금으로 저마찰이 필요한 용도에 이상적입니다.건축 목적으로 사용되는 장식용 황동 부품(골드 디테일)을 자주 볼 수 있습니다.
다음은 Hubs에서 제공하는 황동입니다.
❖ Brass C36000은 인장강도가 높고 자연 부식에 강한 소재입니다.가장 쉽게 가공할 수 있는 재료 중 하나이므로 대량 응용 분야에 자주 사용됩니다.
재료 특성:
❖ 일반 밀도: 8.4-8.7g/cm3
❖ 비자성
ABS 란 무엇입니까?프로토타이핑 열가소성
ABS로 만든 부품
ABS우수한 기계적 특성, 우수한 충격 강도, 높은 내열성 및 우수한 가공성을 제공하는 가장 일반적인 열가소성 소재 중 하나입니다.
ABS는 밀도가 낮아 경량 응용 분야에 이상적입니다.CNC 가공 ABS 부품은 사출 성형으로 대량 생산하기 전에 프로토타입으로 자주 사용됩니다.
재료 특성:
❖ 일반 밀도: 1.00-1.05g/cm3
나일론이란?엔지니어링 열가소성
나일론으로 만든 부분
나일론(일명 폴리아미드(PA))는 우수한 기계적 특성, 우수한 충격 강도, 높은 내화학성 및 내마모성으로 인해 엔지니어링 응용 분야에 자주 사용되는 열가소성 수지입니다.물과 습기 흡수에 취약합니다.
나일론 6 및 나일론 66은 CNC 가공에서 가장 일반적으로 사용되는 등급입니다.
재료 특성:
❖ 일반 밀도: 1.14g/cm3
폴리카보네이트란?충격 강도가 있는 열가소성 수지
폴리카보네이트로 제조된 부품
폴리카보네이트는 고인성, 우수한 가공성 및 우수한 충격 강도(ABS보다 우수함)를 지닌 열가소성 수지입니다.일반적으로 투명하지만 다양한 색상으로 염색될 수 있습니다.이러한 요인으로 인해 유체 장치 또는 자동차 글레이징을 포함한 광범위한 응용 분야에 이상적입니다.
재료 특성:
❖ 일반 밀도: 1.20-1.22g/cm3
POM(델린)이란?가공성이 가장 뛰어난 CNC 플라스틱
POM(델린)으로 만든 부품
POM은 흔히 델린(Delrin)이라는 상품명으로 알려져 있으며, 플라스틱 중에서 가공성이 가장 높은 엔지니어링 열가소성 수지입니다.
POM(Delrin)은 고정밀, 고강성, 저마찰, 고온에서의 우수한 치수 안정성 및 매우 낮은 수분 흡수가 필요한 플라스틱 부품을 CNC 가공할 때 종종 최선의 선택입니다.
재료 특성:
❖ 일반 밀도: 1.40-1.42g/cm3
PTFE(테플론)란?극한 온도 열가소성
PTFE로 만든 부품
PTFE, 일반적으로 Teflon으로 알려진 엔지니어링 열가소성 플라스틱으로 뛰어난 내화학성 및 내열성과 알려진 고체의 마찰 계수가 가장 낮습니다.섭씨 200도 이상의 작동 온도를 견딜 수 있는 몇 안 되는 플라스틱 중 하나이며 뛰어난 전기 절연체입니다.또한 순수한 기계적 특성을 가지고 있으며 종종 조립품의 라이닝 또는 인서트로 사용됩니다.
재료 특성:
❖ 일반 밀도: 2.2g/cm3
HDPE는 무엇입니까?옥외 및 배관용 열가소성 수지
HDPE로 만든 부품
고밀도 폴리에틸렌(HDPE)중량 대비 강도가 높고 충격 강도가 높으며 내후성이 우수한 열가소성 수지입니다.HDPE는 경량이며 실외 및 배관용으로 적합합니다.ABS와 마찬가지로 사출 성형 전에 프로토타입을 만드는 데 자주 사용됩니다.
재료 특성:
❖ 일반 밀도: 0.93-0.97g/cm3
엿봄이란 무엇입니까?금속을 대체할 플라스틱
PEEK로 제조된 부품
몰래 엿보다고성능 엔지니어링 열가소성 플라스틱으로 우수한 기계적 특성, 매우 넓은 온도 범위에서의 열 안정성 및 대부분의 화학 물질에 대한 우수한 내성을 가지고 있습니다.
PEEK는 중량 대비 강도가 높기 때문에 금속 부품을 대체하는 데 자주 사용됩니다.의료 등급도 제공되므로 PEEK는 생의학 응용 분야에도 적합합니다.
재료 특성:
❖ 일반 밀도: 1.32g/cm3
자주 묻는 질문
❖ 금속을 이용한 CNC 가공의 장점은 무엇입니까?
금속은 높은 강도, 경도 및/또는 극한 온도에 대한 신뢰할 수 있는 저항이 필요한 제조 응용 분야에 이상적입니다.
기사 출처:https://www.hubs.com/knowledge-hub/?topic=CNC+machining
게시 시간: 2023년 5월 10일