आप सीएनसी मशीनिंग के लिए सही सामग्री का चयन कैसे करते हैं?

यह व्यापक गाइड सीएनसी मशीनिंग में उपयोग की जाने वाली 25 सबसे आम सामग्रियों की तुलना करती है और आपको अपने आवेदन के लिए सही सामग्री चुनने में मदद करती है।

सीएनसी मशीनिंग लगभग किसी भी धातु या प्लास्टिक से भागों का उत्पादन कर सकती है।यह मामला है, सीएनसी मिलिंग और टर्निंग के माध्यम से उत्पादित भागों के लिए सामग्री की एक विशाल श्रृंखला उपलब्ध है।अपने आवेदन के लिए सही एक का चयन करना काफी चुनौतीपूर्ण हो सकता है, और उपलब्ध प्रत्येक सामग्री के लाभों और सर्वोत्तम उपयोगों को समझना महत्वपूर्ण हो सकता है।

इस लेख में, हम यांत्रिक और तापीय गुणों, लागत और विशिष्ट (और इष्टतम) अनुप्रयोगों के संदर्भ में सबसे आम सीएनसी सामग्री की तुलना करते हैं।

आप सही सीएनसी सामग्री का चयन कैसे करते हैं?

जब आप किसी भाग को सीएनसी मशीनीकृत होने के लिए डिज़ाइन कर रहे हों, तो सही सामग्री चुनना आवश्यक है।आपके कस्टम भागों के लिए सही सामग्री का चयन करने के लिए हम निम्नलिखित बुनियादी कदम उठाने की सलाह देते हैं।

भौतिक आवश्यकताओं को परिभाषित करें: इनमें यांत्रिक, थर्मल या अन्य सामग्री आवश्यकताओं के साथ-साथ लागत और सतह खत्म शामिल हो सकते हैं।विचार करें कि आप अपने भागों का उपयोग कैसे करेंगे और वे किस प्रकार के वातावरण में होंगे।

उम्मीदवार सामग्री की पहचान करें: कुछ उम्मीदवार सामग्री को पिन करें जो आपकी सभी (या अधिकतर) डिज़ाइन आवश्यकताओं को पूरा करती हैं।

सबसे उपयुक्त सामग्री का चयन करें: आमतौर पर दो या दो से अधिक डिज़ाइन आवश्यकताओं (उदाहरण के लिए, यांत्रिक प्रदर्शन और लागत) के बीच एक समझौता आवश्यक है।

इस लेख में, हम चरण दो पर ध्यान केंद्रित करेंगे।नीचे दी गई जानकारी का उपयोग करके, आप अपनी परियोजना को बजट पर रखते हुए, उन सामग्रियों की पहचान कर सकते हैं जो आपके आवेदन के लिए सबसे उपयुक्त हैं।

CNC के लिए सामग्री चुनने के लिए हब्स के दिशानिर्देश क्या हैं?

नीचे दी गई तालिकाओं में, हम सामग्री निर्माताओं द्वारा प्रदान की गई डेटाशीट्स की जांच करके एकत्र की गई सबसे सामान्य सीएनसी सामग्रियों की प्रासंगिक विशेषताओं को संक्षेप में प्रस्तुत करते हैं।हम धातुओं और प्लास्टिक को दो अलग-अलग श्रेणियों में विभाजित करते हैं।

धातुओं का मुख्य रूप से उन अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है जिनके लिए उच्च शक्ति, कठोरता और थर्मल प्रतिरोध की आवश्यकता होती है।प्लास्टिक भौतिक गुणों की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ हल्की सामग्री है, जिसका उपयोग अक्सर उनके रासायनिक प्रतिरोध और विद्युत इन्सुलेशन क्षमताओं के लिए किया जाता है।

सीएनसी सामग्री की हमारी तुलना में, हम यांत्रिक शक्ति (तन्य उपज शक्ति के रूप में व्यक्त), मशीनेबिलिटी (मशीनिंग की आसानी सीएनसी मूल्य निर्धारण को प्रभावित करती है), लागत, कठोरता (मुख्य रूप से धातुओं के लिए) और तापमान प्रतिरोध (मुख्य रूप से प्लास्टिक के लिए) पर ध्यान केंद्रित करते हैं।

यहां एक इन्फोग्राफिक है जिसे आप त्वरित संदर्भ के रूप में उपयोग कर सकते हैं ताकि विशिष्ट इंजीनियरिंग आवश्यकताओं के अनुरूप सीएनसी सामग्रियों की तुरंत पहचान हो सके:

एल्युमिनियम क्या है?मजबूत, किफायती मिश्र धातु

एल्यूमीनियम 6061 से बना एक घटक

एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में एक उत्कृष्ट शक्ति-से-वजन अनुपात, उच्च तापीय और विद्युत चालकता और जंग के खिलाफ प्राकृतिक सुरक्षा होती है।वे मशीन के लिए आसान हैं और थोक में लागत-कुशल हैं, अक्सर उन्हें प्रोटोटाइप और अन्य प्रकार के भागों के उत्पादन के लिए सबसे किफायती विकल्प बनाते हैं।

जबकि एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में आमतौर पर स्टील्स की तुलना में कम ताकत और कठोरता होती है, लेकिन उनकी सतह पर एक कठोर, सुरक्षात्मक परत बनाते हुए, उन्हें एनोडाइज़ किया जा सकता है।

आइए विभिन्न प्रकार के एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं को तोड़ दें।

❖ एल्यूमीनियम 6061 सबसे आम, सामान्य उपयोग एल्यूमीनियम मिश्र धातु है, जिसमें अच्छी ताकत से वजन अनुपात और उत्कृष्ट मशीनेबिलिटी है।

❖ एल्यूमिनियम 6082 में 6061 के समान संरचना और भौतिक गुण हैं। यह आमतौर पर यूरोप में अधिक उपयोग किया जाता है (क्योंकि यह ब्रिटिश मानकों का अनुपालन करता है)।

* एल्यूमीनियम 7075 एयरोस्पेस अनुप्रयोगों में सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला मिश्र धातु है जहां वजन कम करना महत्वपूर्ण है।इसमें उत्कृष्ट थकान गुण हैं और उच्च शक्ति और कठोरता के लिए गर्मी का इलाज किया जा सकता है, जिससे यह स्टील्स के बराबर हो जाता है।

❖ एल्युमीनियम 5083 में अधिकांश अन्य एल्युमीनियम मिश्र धातुओं की तुलना में उच्च शक्ति और समुद्री जल के लिए असाधारण प्रतिरोध है।यह इसे निर्माण और समुद्री अनुप्रयोगों के लिए इष्टतम बनाता है।यह वेल्डिंग के लिए भी एक उत्कृष्ट विकल्प है।

सामग्री की विशेषताएं:

❖ एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं का विशिष्ट घनत्व: 2.65-2.80 g/cm3

Anodized किया जा सकता है

❖ गैर-चुंबकीय

स्टेनलेस स्टील क्या है?मजबूत, टिकाऊ मिश्र धातु

स्टेनलेस स्टील 304 से बना एक हिस्सा

स्टेनलेस स्टील मिश्र धातुओं में उच्च शक्ति, उच्च लचीलापन, उत्कृष्ट पहनने और संक्षारण प्रतिरोध होता है और इसे आसानी से वेल्डेड, मशीनी और पॉलिश किया जा सकता है।उनकी संरचना के आधार पर, वे या तो (अनिवार्य रूप से) गैर-चुंबकीय या चुंबकीय हो सकते हैं।

आइए हम प्लेटफॉर्म पर पेश किए जाने वाले स्टेनलेस स्टील के प्रकारों को विभाजित करें।

❖ स्टेनलेस स्टील 304 सबसे आम स्टेनलेस स्टील मिश्र धातु है।इसमें उत्कृष्ट यांत्रिक गुण और अच्छी मशीनीकरण है।यह अधिकांश पर्यावरणीय परिस्थितियों और संक्षारक मीडिया के लिए प्रतिरोधी है।

❖ स्टेनलेस स्टील 316 304 के समान यांत्रिक गुणों के साथ एक अन्य सामान्य स्टेनलेस स्टील मिश्र धातु है। हालांकि इसमें उच्च संक्षारण और रासायनिक प्रतिरोध है, विशेष रूप से खारे समाधानों (उदाहरण के लिए समुद्री जल) के लिए, इसलिए यह कठोर वातावरण से निपटने के लिए अक्सर बेहतर होता है।

❖ स्टेनलेस स्टील 2205 डुप्लेक्स में उच्चतम शक्ति (सामान्य स्टेनलेस स्टील मिश्र धातु से दोगुनी) और जंग के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध है।तेल और गैस में कई अनुप्रयोगों के साथ, इसका अत्यधिक वातावरण में उपयोग किया जाता है।

❖ स्टेनलेस स्टील 303 में उत्कृष्ट क्रूरता है, लेकिन 304 की तुलना में कम संक्षारण प्रतिरोध है। इसकी उत्कृष्ट मशीनेबिलिटी के कारण, इसका उपयोग अक्सर उच्च मात्रा वाले अनुप्रयोगों में किया जाता है, जैसे कि एयरोस्पेस के लिए नट और बोल्ट का उत्पादन।

❖ स्टेनलेस स्टील 17-4 (SAE ग्रेड 630) में 304 की तुलना में यांत्रिक गुण हैं। इसे बहुत उच्च डिग्री (टूल स्टील्स की तुलना में) कठोर किया जा सकता है और इसमें उत्कृष्ट रासायनिक प्रतिरोध है, जो इसे बहुत उच्च-प्रदर्शन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है। जैसे पवन टर्बाइनों के लिए ब्लेड बनाना।

सामग्री की विशेषताएं:

❖ विशिष्ट घनत्व: 7.7-8.0 g/cm3

❖ गैर-चुंबकीय स्टेनलेस स्टील मिश्र धातु: 304, 316, 303

❖ चुंबकीय स्टेनलेस स्टील मिश्र: 2205 डुप्लेक्स, 17-4

माइल्ड स्टील क्या है?सामान्य प्रयोजन मिश्र धातु

माइल्ड स्टील 1018 से बना एक हिस्सा

हल्का स्टील्सनिम्न-कार्बन स्टील्स के रूप में भी जाना जाता है और इसमें अच्छे यांत्रिक गुण, महान मशीनेबिलिटी और अच्छी वेल्डेबिलिटी होती है।क्योंकि वे अपेक्षाकृत कम लागत के होते हैं, निर्माता उनका उपयोग कई सामान्य प्रयोजन अनुप्रयोगों के लिए करते हैं, जैसे जिग्स और फिक्स्चर।हल्के स्टील जंग और रासायनिक क्षति के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं।

आइए प्लेटफॉर्म पर उपलब्ध माइल्ड स्टील्स के प्रकारों को तोड़ें।

❖ माइल्ड स्टील 1018 अच्छी मशीनेबिलिटी और वेल्डेबिलिटी और उत्कृष्ट क्रूरता, ताकत और कठोरता के साथ एक सामान्य उपयोग मिश्र धातु है।यह सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला हल्का स्टील मिश्र धातु है।

* माइल्ड स्टील 1045 एक मध्यम कार्बन स्टील है जिसमें अच्छी वेल्डेबिलिटी, अच्छी मशीनेबिलिटी और उच्च शक्ति और प्रभाव प्रतिरोध है।

* माइल्ड स्टील A36 अच्छी वेल्डेबिलिटी वाला एक सामान्य स्ट्रक्चरल स्टील है।यह विभिन्न प्रकार के औद्योगिक और निर्माण अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।

सामग्री की विशेषताएं:

❖ विशिष्ट घनत्व: 7.8-7.9 g/cm3

❖ चुंबकीय

मिश्र धातु इस्पात क्या है?कठिन, पहनने के लिए प्रतिरोधी मिश्र धातु

मिश्र धातु इस्पात से बना एक हिस्सा

मिश्र धातु स्टील्स में कार्बन के अलावा अन्य मिश्र धातु तत्व होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप कठोरता, क्रूरता, थकान और पहनने के प्रतिरोध में सुधार होता है।हल्के स्टील्स के समान, मिश्र धातु स्टील्स जंग और रसायनों के हमलों के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं

❖ मिश्र धातु इस्पात 4140 में अच्छी ताकत और क्रूरता के साथ अच्छे समग्र यांत्रिक गुण हैं।यह मिश्र धातु कई औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है लेकिन वेल्डिंग के लिए अनुशंसित नहीं है।

❖ मिश्र धातु इस्पात 4340 को उच्च स्तर की ताकत और कठोरता के लिए गर्मी का इलाज किया जा सकता है, जबकि इसकी अच्छी क्रूरता, पहनने के प्रतिरोध और थकान की ताकत को बनाए रखा जा सकता है।यह मिश्र धातु वेल्ड करने योग्य है।

सामग्री की विशेषताएं:

❖ विशिष्ट घनत्व: 7.8-7.9 g/cm3

❖ चुंबकीय

टूल स्टील क्या है?असाधारण रूप से कठिन और प्रतिरोधी मिश्र धातु

टूल स्टील से तैयार किया गया एक हिस्सा

टूल स्टील्सअसाधारण उच्च कठोरता, कठोरता, घर्षण और थर्मल प्रतिरोध के साथ धातु के मिश्र धातु हैं, जब तक कि वे गुजरते हैंउष्मा उपचार.उनका उपयोग विनिर्माण उपकरण (इसलिए नाम) बनाने के लिए किया जाता है जैसे कि मर जाता है, टिकटें और ढालना।

आइए हब्स में पेश किए जाने वाले टूल स्टील्स को तोड़ दें।

❖ टूल स्टील D2 एक पहनने के लिए प्रतिरोधी मिश्र धातु है जो 425 डिग्री सेल्सियस के तापमान तक अपनी कठोरता बनाए रखता है।यह आमतौर पर काटने के उपकरण और मरने के निर्माण के लिए प्रयोग किया जाता है।

❖ टूल स्टील A2 एक वायु-कठोर सामान्य-उद्देश्य वाला टूल स्टील है जिसमें उच्च तापमान पर अच्छी कठोरता और उत्कृष्ट आयामी स्थिरता है।यह आमतौर पर इंजेक्शन मोल्डिंग मरने के निर्माण के लिए प्रयोग किया जाता है।

❖ टूल स्टील O1 65 HRC की उच्च कठोरता के साथ एक तेल-कठोर मिश्र धातु है।यह आमतौर पर चाकू और काटने के उपकरण के लिए उपयोग किया जाता है।

सामग्री की विशेषताएं:

❖ विशिष्ट घनत्व: 7.8 ग्राम/सेमी3

❖ विशिष्ट कठोरता: 45-65 एचआरसी

पीतल क्या है?प्रवाहकीय और कॉस्मेटिक मिश्र धातु

एक पीतल C36000 भाग

पीतलअच्छी मशीनेबिलिटी और उत्कृष्ट विद्युत चालकता के साथ एक धातु मिश्र धातु है, जो इसे कम घर्षण की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाती है।आप अक्सर वास्तुशिल्प उद्देश्यों (सोने के विवरण) के लिए उपयोग किए जाने वाले कॉस्मेटिक पीतल के हिस्सों को पाएंगे।

यहां वह पीतल है जो हम हब्स में पेश करते हैं।

❖ पीतल C36000 उच्च तन्यता ताकत और प्राकृतिक संक्षारण प्रतिरोध वाली सामग्री है।यह सबसे आसानी से मशीनीकृत सामग्रियों में से एक है, इसलिए इसका उपयोग अक्सर उच्च मात्रा वाले अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है। 

सामग्री की विशेषताएं:

❖ विशिष्ट घनत्व: 8.4-8.7 g/cm3

❖ गैर-चुंबकीय

एबीएस क्या है?प्रोटोटाइप थर्माप्लास्टिक

ABS से बना एक हिस्सा

पेटअच्छे यांत्रिक गुणों, उत्कृष्ट प्रभाव शक्ति, उच्च ताप प्रतिरोध और अच्छी मशीनीकरण की पेशकश करने वाली सबसे आम थर्माप्लास्टिक सामग्री में से एक है।

ABS का घनत्व कम है, जो इसे हल्के अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है।सीएनसी मशीनीकृत एबीएस भागों को अक्सर इंजेक्शन मोल्डिंग के साथ बड़े पैमाने पर उत्पादन से पहले प्रोटोटाइप के रूप में उपयोग किया जाता है।

सामग्री की विशेषताएं:

❖ विशिष्ट घनत्व: 1.00-1.05 ग्राम/सेमी3

नायलॉन क्या है?इंजीनियरिंग थर्माप्लास्टिक

नायलॉन से बना एक हिस्सा

नायलॉन(उर्फ पॉलियामाइड (पीए)) एक थर्मोप्लास्टिक है जिसका उपयोग अक्सर इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है, इसकी उत्कृष्ट यांत्रिक गुणों, अच्छी प्रभाव शक्ति और उच्च रासायनिक और घर्षण प्रतिरोध के कारण।यह पानी और नमी के अवशोषण के लिए अतिसंवेदनशील है।

नायलॉन 6 और नायलॉन 66 सीएनसी मशीनिंग में सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले ग्रेड हैं।

सामग्री की विशेषताएं:

❖ विशिष्ट घनत्व: 1.14 ग्राम/सेमी3

पॉली कार्बोनेट क्या है?प्रभाव शक्ति के साथ थर्माप्लास्टिक

पॉली कार्बोनेट से निर्मित एक हिस्सा

पॉली कार्बोनेट एक थर्मोप्लास्टिक है जिसमें उच्च क्रूरता, अच्छी मशीनेबिलिटी और उत्कृष्ट प्रभाव शक्ति (एबीएस से बेहतर) है।यह आमतौर पर पारदर्शी होता है, लेकिन इसे विभिन्न रंगों में रंगा जा सकता है।ये कारक इसे व्यापक श्रेणी के अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाते हैं, जिसमें द्रव उपकरण या ऑटोमोटिव ग्लेज़िंग शामिल हैं।

सामग्री की विशेषताएं:

❖ विशिष्ट घनत्व: 1.20-1.22 ग्राम/सेमी3

पोम (डेल्रिन) क्या है?सबसे मशीन योग्य सीएनसी प्लास्टिक

पोम (डेल्रिन) से बना एक हिस्सा

पोम को आमतौर पर व्यावसायिक नाम डेल्रिन के नाम से जाना जाता है, और यह एक इंजीनियरिंग थर्मोप्लास्टिक है जिसमें प्लास्टिक के बीच सबसे अधिक मशीनीकरण होता है।

पीओएम (डेल्रिन) अक्सर सबसे अच्छा विकल्प होता है जब सीएनसी मशीनिंग प्लास्टिक के हिस्सों को उच्च परिशुद्धता, उच्च कठोरता, कम घर्षण, ऊंचे तापमान पर उत्कृष्ट आयामी स्थिरता और बहुत कम पानी अवशोषण की आवश्यकता होती है।

सामग्री की विशेषताएं:

❖ विशिष्ट घनत्व: 1.40-1.42 ग्राम/सेमी3

पीटीएफई (टेफ्लॉन) क्या है?अत्यधिक तापमान थर्माप्लास्टिक

PTFE से बना एक हिस्सा

पीटीएफई, आमतौर पर टेफ्लॉन के रूप में जाना जाता है, एक इंजीनियरिंग थर्माप्लास्टिक है जिसमें उत्कृष्ट रासायनिक और थर्मल प्रतिरोध होता है और किसी भी ज्ञात ठोस के घर्षण का सबसे कम गुणांक होता है।यह उन कुछ प्लास्टिक में से एक है जो 200 डिग्री सेल्सियस से ऊपर परिचालन तापमान का सामना कर सकता है और एक उत्कृष्ट विद्युत इन्सुलेटर है।इसमें शुद्ध यांत्रिक गुण भी होते हैं और इसे अक्सर असेंबली में लाइनिंग या इन्सर्ट के रूप में उपयोग किया जाता है।

सामग्री की विशेषताएं:

❖ विशिष्ट घनत्व: 2.2 ग्राम/सेमी3

एचडीपीई क्या है?आउटडोर और पाइपिंग थर्माप्लास्टिक

एचडीपीई से बना एक हिस्सा

उच्च घनत्व पॉलीथीन (एचडीपीई)उच्च शक्ति-से-भार अनुपात, उच्च प्रभाव शक्ति और अच्छे मौसम प्रतिरोध वाला थर्मोप्लास्टिक है।एचडीपीई हल्का है और बाहरी उपयोग और पाइपिंग के लिए उपयुक्त है।ABS की तरह, इसका उपयोग अक्सर इंजेक्शन मोल्डिंग से पहले प्रोटोटाइप बनाने के लिए किया जाता है।

सामग्री की विशेषताएं:

❖ विशिष्ट घनत्व: 0.93-0.97 g/cm3

तिरछी नज़र क्या है?धातु को बदलने के लिए प्लास्टिक

PEEK से निर्मित एक हिस्सा

तिरछीउत्कृष्ट यांत्रिक गुणों के साथ एक उच्च-प्रदर्शन इंजीनियरिंग थर्मोप्लास्टिक है, तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला पर थर्मल स्थिरता और अधिकांश रसायनों के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध।

PEEK का उपयोग अक्सर इसके उच्च शक्ति-से-भार अनुपात के कारण धातु के पुर्जों को बदलने के लिए किया जाता है।मेडिकल ग्रेड भी उपलब्ध हैं, जो बायोमेडिकल अनुप्रयोगों के लिए भी PEEK को उपयुक्त बनाता है।

सामग्री की विशेषताएं:

❖ विशिष्ट घनत्व: 1.32 ग्राम/सेमी3

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों

❖ धातुओं के साथ सीएनसी मशीनिंग के क्या फायदे हैं?

धातुएं विनिर्माण अनुप्रयोगों के लिए आदर्श हैं जिनके लिए अत्यधिक तापमान के लिए उच्च शक्ति, कठोरता और/या विश्वसनीय प्रतिरोध की आवश्यकता होती है।

लेख का स्रोत:https://www.hubs.com/knowledge-hub/?topic=CNC+machining