CNCマシンが最も難しい素材はどれですか？

CNC加工の分野には、さまざまな金属材料があります。 一部の材料は、独自の物理的および化学的特性により、加工プロセスに大きな課題をもたらします。 材料をCNCマシンが困難であるかどうかを判断するには、機械加工中の硬度、強度、靭性、熱伝導性、化学活性、性能など、複数の要因を包括的に検討する必要があります。 多くの金属材料の中で、いくつかの材料は、機械加工の困難が非常に高いため、多くの注目を集めています。

チタン合金は、航空宇宙、医療機器、その他の分野で広く使用されていますが、CNC処理は非常に困難です。

物理的特性の観点から見ると、チタン合金は高強度であり、高温で高強度を維持することができます。これにより、処理中に切断力が大幅に増加し、ツールに大きな負荷がかかります。 同時に、その熱伝導率は非常に貧弱で、鋼の1/5と1/10のアルミニウムのみです。 切断によって発生する熱を散逸させることは困難です。 大量の熱が切断エリアに集中し、ツール温度が急激に上昇し、ツールの摩耗が加速されます。

さらに、チタン合金は強力な化学的活性を持ち、高温でのツール材料との化学反応を起こしやすく、その結果、ツールが固執します。これは、部品の表面品質に影響を与えるだけでなく、ツールの摩耗をさらに悪化させます。 たとえば、TC4などの高強度チタン合金を処理する場合、ツールの寿命は非常に短く、処理効率も低く、処理装置の剛性と安定性の要件も非常に高いです。

高温合金は、主に航空機エンジンやガスタービンなどの高温作業環境の部品に使用され、その処理の難しさは「ハードコア」と説明できます。

高温合金は、優れた高温強度と酸化抵抗を持ちますが、これにより、室温で硬度と強度が高く、処理中に高い切断抵抗があります。 その可塑性と靭性も非常に良好であり、処理中に大きな塑性変形を生成するのは簡単で、切断領域での変形抵抗が増加します。

さらに、高温合金の作業硬化現象は非常に深刻であり、加工面の硬度はマトリックスの硬度よりもはるかに高くなり、その後の切断をより困難にし、ツール摩耗を増加させます。 同時に、その熱伝導率は低く、切断熱はツールの先端に濃縮され、ツールが過熱して故障する可能性があります。 Incenel 718のような典型的なニッケルベースの高温合金の場合、処理中のツール摩耗率は通常の鋼の数倍であり、ツール材料の選択と切断パラメーターの選択には非常に要求の厳しい要件があります。

超高強度鋼は、自動車の安全部分や航空宇宙構造部品など、非常に高い強度要件を持つフィールドで広く使用されていますが、CNC処理も大きな課題に直面しています。

このタイプの鋼は、非常に硬度と強度が非常に高いです。 いくつかの品種の硬度は、HRC50以上に達する可能性があります。 処理中の切断力は非常に大きく、ツールの硬度と耐摩耗性に非常に高い要件があります。 さらに、超高強度鋼は良好な靭性を備えており、切断中に連続チップを生成するのは簡単です。これは壊れが困難であり、処理の滑らかな進行と部品の表面品質に影響を与えます。

処理中に発生した大量の熱を散逸させることも困難であり、ツールのサービス寿命を簡単に過熱して減らすことができます。 同時に、材料の過度の硬度により、処理中に振動が容易になり、処理の精度に影響を与え、処理装置は十分な剛性と振動抵抗を持つ必要があります。

新しいタイプの高温構造材料として、チタン - アルミニウム間金属間化合物は航空宇宙分野で幅広い用途の見通しを持っていますが、CNC処理は予想よりも困難です。

この材料は高温強度と酸化抵抗が高くなりますが、室温で脆く、硬度が高く、処理中に亀裂が容易になります。 その熱伝導率はチタン合金のそれよりも悪いものであり、熱を遮断することはより困難であり、その結果、ツールに大きな熱負荷がかかります。

さらに、チタン - アルミニウム間属化合物の骨折靭性は低いです。 処理中に切断力をかけると、割れが簡単で、部品に損害を与えるだけでなく、ツールに大きな影響を与えるため、ツールが非常に簡単に壊れます。 現在、この材料の処理技術はまだ調査され、改善されています。 5. 処理が困難な素材を扱うための重要な戦略

これらの処理が困難な素材に直面して、出て行く方法はありません。 ターゲット戦略は、複数の側面から採用する必要があります：

• ツール選択 ：高硬度、良好な耐摩耗性、高温抵抗、超微細な穀物セメント炭化物、窒化キュービックホウ素、セラミックツールなどの強力な化学的安定性を備えた選択ツール材料を選択し、材料特性に従って適切なツールジオメトリパラメーターを選択します。

• パラメーターの最適化を削減します ：低い切削速度、適切な飼料速度、切削深度を使用して、削減熱の発生とツールの摩耗を減らします。 同時に、高圧冷却やオイルミスト潤滑などの冷却および潤滑システムを通じて、切断ゾーンの温度を効果的に低下させ、切断条件を改善することができます。

• 処理技術の改善 ：複雑な形状の部品の場合、ステップバイステップ処理や高速処理などのプロセス方法を使用して、処理中の振動と変形を減らすことができます。 さらに、材料の処理パフォーマンスを改善するための部品の適切な熱処理も、処理の難しさを軽減する可能性があります。

• 機器保証 ：優れた剛性、高精度、強力な安定性を備えたCNC処理装置を使用して、処理装置の処理材料の高い要件を満たします。

これらの処理が困難な素材は、CNCの機械加工に多くの課題をもたらしますが、航空宇宙や自動車部品などのハイエンドフィールドではかけがえのない役割を果たします。 プロジェクトにこれらの処理が困難な資料が含まれている場合、または特定の資料を処理するのが難しいことについて質問がある場合は、お気軽にお問い合わせください。 私たちは、処理が困難な材料、高度な加工装置、プロの技術チームのCNC加工の豊富な経験を持っています。 処理の問題を克服し、プロジェクトをスムーズに進めるのに役立つカスタマイズされた処理ソリューションを提供できます。