ما هو نطاق التفاوت النموذجي بين أجزاء CNC المعدنية والبلاستيكية؟

نظرة عامة على تفاوتات التشغيل باستخدام الحاسب الآلي (CNC)

تعتمد تفاوتات التشغيل باستخدام الحاسب الآلي على استقرار المادة، ودقة عملية التشغيل، والعوامل البيئية مثل الحرارة والرطوبة. وبينما تكون أنظمة التشغيل باستخدام الحاسب الآلي قادرة على تحقيق دقة عالية، فإن التفاوت الممكن تحقيقه يختلف بشكل كبير بين المعادن والبلاستيك بسبب خصائصهما الميكانيكية والحرارية.

تفاوتات أجزاء التشغيل المعدنية باستخدام CNC

تتميز المعادن بالاستقرار الأبعادي، مما يسمح بالتحكم في التفاوت بشكل أكثر دقة حتى في ظروف القطع القاسية. تتراوح التفاوتات العامة النموذجية لأجزاء القطع باستخدام الطحن CNC أو القطع باستخدام الخراطة CNC عادةً حول ±0.05 مم. ومع عمليات التصنيع الدقيقة مثل التشغيل متعدد المحاور أو التفريغ الكهربائي (EDM)، يمكن تحقيق تفاوتات تصل إلى ±0.005 مم للأجزاء الحرجة في صناعات الطيران أو الأجهزة الطبية. المواد مثل الألومنيوم 7075، والفولاذ المقاوم للصدأ SUS304، والتيتانيوم Ti-6Al-4V تحافظ على ثبات أبعادي عالٍ وتمدد حراري منخفض. أما بالنسبة للمواد المعقدة المقاومة للحرارة مثل Inconel 718 أو Hastelloy C-22، فإن التفاوتات الممكنة تبقى في حدود ±0.01–0.02 مم بعد التعويض عن حرارة القطع وانحراف الأداة.

تفاوتات أجزاء التشغيل البلاستيكية باستخدام CNC

يكون البلاستيك أكثر عرضة للتشوه والتغيرات الأبعادية الناتجة عن الحرارة، لذلك تكون التفاوتات فيه عادةً أوسع. بالنسبة لمعظم البوليمرات الهندسية مثل أسيتال (POM)، والنايلون (PA)، والبولي كربونات (PC)، فإن التفاوت القياسي هو ±0.1 مم. أما المواد عالية الأداء مثل PEEK وPTFE (تفلون) فيمكن أن تحقق تفاوتًا يبلغ ±0.05 مم تحت ظروف حرارة ورطوبة محكومة. ومع ذلك، قد يتسبب التمدد الحراري أثناء التشغيل والانكماش بعد التبريد في حدوث اختلافات، ويقوم تصميم التصنيع للتصنيع (DFM) بالتعويض عنها عن طريق تعديل معلمات القطع وتصميم التثبيت.

دور تصميم التصنيع للتصنيع (DFM) والتشطيب السطحي في التحكم في التفاوت

في كل من تشغيل المعادن والبلاستيك، تعتمد خدمات التشغيل الدقيقة على مبادئ DFM لتحديد أهداف تفاوت واقعية. يضمن DFM تحسين هندسة الأجزاء، وسماكة الجدران، والوصول إلى الأدوات لتقليل الانحراف وتراكم الإجهاد. بعد التشغيل، تُدمج عمليات التشطيب مثل التلميع الكهربائي للمعادن أو المعالجة السطحية للبلاستيك لتحسين جودة السطح دون التأثير على الأبعاد.

توقعات خاصة بكل صناعة

في صناعات الطيران والفضاء والأجهزة الطبية، تُنتج الأجزاء المعدنية عادةً بتفاوتات تصل إلى ±0.01 مم للمكونات الهيكلية أو الحيوية. أما أجزاء السيارات التي توازن بين التكلفة وقابلية التوسع، فعادةً ما تكون تفاوتاتها ±0.05 مم للمعادن و±0.1 مم للبلاستيك. تقبل المنتجات الاستهلاكية والصناعية تفاوتات أوسع عندما تكون الملاءمة الجمالية أهم من الدقة الميكانيكية.