在订购CNC铣削零件时,选择合适的材料是采购方最关键的决策之一。材料选择会影响零件的强度、耐腐蚀性、表面质量、可加工性以及整体成本。在可选材料众多的情况下,了解哪些金属和塑料最适合CNC铣削、并结合具体应用需求进行判断,至关重要。
本指南将重点介绍CNC铣削中最常用的材料——包括铝、钢、铜、钛以及工程塑料等,并从优势、加工难点及典型应用场景等维度,为定制零件采购方提供参考。
在为CNC铣削选择材料时,采购方应重点评估以下几个关键因素:
可加工性:决定材料被切削与成形的难易程度,直接影响刀具成本与加工周期
力学性能:包括屈服强度、抗拉强度以及硬度等指标
耐热与耐化学性:对高温工况或腐蚀性环境尤为重要
表面质量要求:不同材料对抛光、阳极氧化、涂层等后处理的响应差异很大
应用环境:不同应用可能需要生物相容性、电绝缘性等特定特性
成本与可获得性:关系到打样成本、量产可扩展性以及交期
铝是CNC铣削中使用最广泛的材料之一,具有重量轻、可加工性好、导热性能优异等优势。铝材不具磁性、耐腐蚀性好,并且适合高速切削加工。
常用铝合金牌号对比
牌号 | 抗拉强度(MPa) | 可加工性 | 典型应用 |
|---|---|---|---|
6061 | 290 | 极佳 | 夹具、壳体、结构件 |
7075 | 570 | 良好 | 航空、赛车、高载荷部件 |
ADC12(A380) | 310 | 良好(压铸) | 压铸壳体、消费电子外壳 |
铝合金CNC加工支持利用高主轴转速(最高可达15,000 RPM)与良好的排屑性能,实现快速打样与批量生产。
不锈钢具有优异的机械强度、耐腐蚀性和耐久性。与铝相比,不锈钢由于易加工硬化且导热性较低,加工难度更大。
常用不锈钢牌号
牌号 | 抗拉强度(MPa) | 耐腐蚀性 | 可加工性 | 典型应用 |
|---|---|---|---|---|
SUS303 | 520 | 中等 | 极佳 | 机加工接头、轴类零件 |
SUS304 | 520 | 高 | 中等 | 食品、化工及海工零件 |
SUS316 | 530 | 非常高 | 中等 | 医疗、海洋及化工设备 |
不锈钢CNC加工适用于对卫生要求高、需承受压力或盐雾环境的场景。
钛材是一种高强度、轻量化且具有良好生物相容性的材料,同时拥有出色的耐腐蚀性能。由于其导热性较差、切削过程中易与刀具发生粘结,因此需要较低的切削速度和专用刀具涂层。
典型钛合金牌号
牌号 | 抗拉强度(MPa) | 密度(g/cm³) | 可加工性 | 典型应用 |
|---|---|---|---|---|
Ti-6Al-4V | 900 | 4.43 | 较低 | 航空支架、植入物、隔热件 |
Ti-6Al-4V钛合金加工广泛应用于追求轻量化和高耐腐蚀性的航空及医疗行业。
铜及黄铜合金具有优异的电导率和导热性,同时也具备良好的可加工性,尤其适合复杂结构或螺纹类零件。
铜与黄铜牌号概览
材料 | 抗拉强度(MPa) | 导电率(% IACS) | 可加工性 | 典型应用 |
|---|---|---|---|---|
铜 C101 | 220 | >101 | 中等 | 母排、触点、换热器 |
黄铜 C360 | 345 | 28 | 极佳 | 阀体、接头、精密齿轮 |
铜CNC加工在电力传输领域尤为关键,而黄铜CNC加工则广泛用于装饰件和机械配件。
碳钢凭借高强度与成本优势,被广泛用于结构及机械类应用。但其通常需要通过表面处理来防止腐蚀。
常用碳钢牌号
牌号 | 抗拉强度(MPa) | 是否需要表面处理 | 典型应用 |
|---|---|---|---|
1018 | 440 | 是 | 轴类、紧固件、支撑件 |
4140 | 655 | 是(需淬火+回火) | 工装、齿轮、工业零件 |
碳钢CNC加工非常适合承载结构、传动轴以及精密工具类零件。
赛钢(POM)是一种高刚性、低摩擦的工程塑料,具有优异的耐磨性和尺寸稳定性。
性能指标 | 典型数值 |
|---|---|
抗拉强度 | 约 70 MPa |
吸水率 | <0.2% |
最佳用途 | 轴套、齿轮、阀体 |
POM赛钢CNC加工非常适合需要低磨损、低吸水率的机械零件。
PEEK是一种高性能热塑性塑料,可在高达250°C的连续工作温度下长期使用,并且对化学介质、辐照与磨损具有很强的抵抗能力。
性能指标 | 典型数值 |
|---|---|
抗拉强度 | 约 100 MPa |
耐温性能 | 250°C |
最佳用途 | 航空航天、植入物、能源系统 |
PEEK加工广泛用于航空、医疗及半导体等高端领域。
PTFE具有极佳的耐化学性、极低的摩擦系数(0.04)以及宽广的耐温范围。但由于材质柔软、易变形,加工难度相对较大。
性能指标 | 典型数值 |
|---|---|
熔点 | 327°C |
摩擦系数 | 0.04 |
最佳用途 | 密封件、垫片、化工罐内衬 |
PTFE加工非常适用于不粘、强腐蚀介质等工况环境。
尼龙是一种性价比较高的工程塑料,具有良好的抗冲击性和低摩擦特性。但它会吸水膨胀,因此在潮湿环境中需要特别注意尺寸变化。
性能指标 | 典型数值 |
|---|---|
抗拉强度 | 约 75 MPa |
吸水率 | 1.5–3% |
最佳用途 | 滚轮、垫块、耐磨板 |
尼龙CNC加工推荐用于干燥环境中的机械零件。
PMMA是一种轻质、透明的塑料,具有良好的抗UV性能和优异的表面光洁度。但与其他塑料相比,其韧性相对较低,较为脆。
性能指标 | 典型数值 |
|---|---|
透光率 | 约 92% 光透过率 |
抗拉强度 | 约 70 MPa |
最佳用途 | 光学外壳、面板、展示件 |
亚克力CNC加工可为展示及医疗领域提供透明、可抛光的高外观零件。
为CNC铣削选择最佳材料,需要在机械性能、加工成本、耐热与耐化学性以及表面处理选项之间进行平衡。每一个项目都有独特的应用需求,而材料选择会直接影响产品的最终表现与成本结构。
在Neway,我们的工程团队会在设计与报价阶段与客户协同工作,根据性能与成本目标推荐合适的材料。无论是打样还是量产,我们都可为金属及塑料提供全方位支持,并以高精度铣削与完善的表面处理能力为基础,确保零件质量与交付一致性。