Komplett guide för CNC-bearbetning av rostfritt stål

 

CNC-bearbetning av rostfritt stål

I CNC-bearbetning av rostfritt stål (SS) kommer du att använda dator numerisk styrning (CNC) maskin för att skära material. Här skär CNC-maskinen SS efter din design.

Dagens guide utforskar allt du bör veta om CNC-bearbetning av rostfritt stål. Oavsett om du vill lära dig om de bästa betygen för CNC-bearbetning, CNC-bearbetningskostnader eller tekniker – all information finns här.

Låt oss dyka direkt in:

Att välja rostfritt stål för CNC-bearbetning

Egenskaper som korrosionsbeständighet, styrka och hållbarhet gör rostfritt stål populärt för CNC-bearbetning.

För närvarande finns det många rostfria stålkvaliteter tillgängliga för alla bearbetningsprocesser. Låt oss titta på de viktiga aspekterna när vi väljer rostfritt stål för bearbetning:

Vad du bör tänka på innan du väljer rostfritt stål för bearbetning

Generellt sett finns det många faktorer du bör tänka på innan du väljer rostfritt stål för alla bearbetningsprocesser. De inkluderar:

  • Kostnad: Materialpriset i rostfritt stål varierar beroende på kvalitet.
  • Betygstillgänglighet: Vissa rostfria stålkvaliteter tillverkas på beställning och är inte tillgängliga på begäran. Det är viktigt att se till att den önskade rostfria stålkvaliteten är tillgänglig, särskilt när du har tidsproblem.
  • Värmebehandling: Påverkar hårdheten hos ditt rostfria stål och därmed övergripande mekaniska egenskaper. Dock, austenitiskt stål kvaliteter är inte föremål för värmebehandling.
  • Magnetism: Vissa applikationer kan kräva magnetiska egenskaper som du kommer att finna frånvarande i austenitiska rostfria stålsorter.
  • Styrka: draghållfastheten varierar beroende på enskilda element i det rostfria stålmaterialet.

Typer av rostfria stålsorter

Generellt finns det fem klassificeringar av rostfritt stål. Från dessa kvaliteter kan du hitta lämplig rostfri stålkvalitet för din applikation.

1. Austenitiska stålsorter

SS 304 och SS 316 är några av de mest populära kvaliteterna som finns på marknaden. Dessa betyg är populära för sina:

  • Utmärkt korrosionsbeständighet
  • Lätt att bearbeta
  • Lämplig för de flesta svetstekniker

Austenistiska rostfria stålsorter

Austenitiska rostfria stålsorter

2. Nederbördshärdade stålsorter

Inkluderar de vanliga 17-4 PH och 15-5 PH kvaliteterna och kan värmebehandlas. Samtidigt uppvisar de enastående styrka och korrosionsbeständighet.

Dessa stålsorter är CNC-bearbetbara och kan användas för att tillverka mycket pålitliga och hållbara delar.

Draghållfasthet nederbörd härdade rostfria stålkvaliteter

Draghållfasthet Nederbörd Härdade rostfria stålsorter

3. Duplex rostfritt stål

Dessa stålsorter är en hybrid av austenitiska och ferritiska strukturer med förbättrad hållfasthet och korrosionsbeständighet. De har minskat nickel- och molybdenfynd. Som ett resultat finner de användning i många tunga industrier.

Duplex av rostfritt stål

Duplex rostfritt stål

4. Ferritiska stålsorter

De har cirka 12 % krominnehåll med magnetisk förmåga och imponerande motståndskraft mot spänningskorrosion. Det induceras vanligtvis av klorider.

De har dock lägre motståndskraft mot värme och korrosion jämfört med austenitiska stålsorter.

Ferritiska rostfria stålsorter

Ferritiska rostfria stålsorter

5. Martensitiska stålsorter

Martensitiska stålsorter kan värmebehandlas. Som ett resultat härdar de med kromhalter på 10%. Även om den är lätt att bearbeta, bleknar dess korrosionsbeständighet i jämförelse med austenitiska kvaliteter.

Följaktligen hittar de användning i bestick, bildelar och medicinska redskap.

Martensitiska stålsorter

Martensitiska stålsorter

Fördelar med CNC-bearbetning av rostfritt stål

Att välja CNC för att tillverka rostfritt stål erbjuder många fördelar för både tillverkare och delanvändare. Naturligtvis är det anledningen till att tekniken är populär idag.

Låt oss titta på hans fördelar:

I. Det är möjligt att bearbeta rostfritt stål i stora volymer när man använder en CNC-maskin på grund av att processen är mycket repeterbar.

II. Rostfritt stål är mycket flexibelt och mångsidigt vilket möjliggör CNC-bearbetning även för komplexa delar, särskilt austenitiska kvaliteter.

III. Styrkan som uppvisar av rostfria stålsorter, särskilt martensitiska, kan tolerera bearbetningspåkänningarna vid användning av CNC-maskiner.

IV. När du använder en CNC-maskin vid bearbetning av rostfritt stål uppnår du större noggrannhet även när du väljer snäva toleranser.

V. Du kan bearbeta rostfria stålsorter till toleranser inom 1.00 mm, vilket minimerar materialspill och påskyndar processen.

Hur mycket kostar CNC-bearbetning av rostfritt stål

Att veta hur mycket CNC-bearbetade delar av rostfritt stål kostar är en viktig del i din budget. Men för exakt kostnad för CNC-bearbetning av rostfria delar en pålitlig tillverkare.

Bland nyckelfaktorerna som bestämmer CNC-bearbetningskostnaderna inkluderar:

  • Rostfritt stål
  • Designkomplexitet
  • Delstorlek under arbete
  • CNC-bearbetningsutrustning krävs
  • Processens varaktighet

När man genomför ett projekt kan dessa faktorer beaktas med tanke på de konstruktionsparametrar och kostnad som sålunda uppskattas.

Typer av CNC-bearbetningstjänster i rostfritt stål

CNC-bearbetning av rostfritt stål involverar många operationer såsom skärning, fräsning, borrning, etc.

Naturligtvis bestämmer de vilka typer av delar av rostfritt stål.

1. CNC-skärning i rostfritt stål

CNC-skärning av rostfritt stål innebär att man extraherar mindre bitar av rostfritt stål från en större bit för att passa designbehoven. Det finns två huvudsakliga CNC-skärmaskiner i rostfritt stål tillgängliga: CNC-laserskäraren och CNC-routern.

CNC-skärning i rostfritt stål

CNC-skärning i rostfritt stål

· CNC laserskärare

använder en laserstråle med enorm kraft och en koncentrerad ström för att skära ut material från en rostfri plåt. A CNC laserskärare är särskilt användbar vid skärning av komplicerade mönster på grund av dess höga noggrannhet.

Skärprocessen vid användning av en CNC-laser använder värmeapplikation och är beröringsfri. CNC-laserskäraren omfattar ett laserhuvud med en lins för att fokusera strålen med hög intensitet genom ett munstycke.

CNC laserskärning

CNC laserskärning

Därefter smälter strålen det rostfria stålet enligt de datormatade instruktionerna. En komprimerad gas kyler samtidigt linsen samtidigt som den avlägsnar den utskurna metallångan.

Några av fördelarna med att använda CNC-laserskärning med rostfria stålplåtar inkluderar:

  • Förmåga att utföra komplexa konstruktioner till en hög noggrannhetsnivå.
  • Eftersom CNC-laserskärare arbetar på ett beröringsfritt tillvägagångssätt förblir det rostfria stålmaterialet oförändrat och oförorenat.
  • Det resulterande snittet är vanligtvis rent utan behov av sekundär bearbetning.
  • När du använder CNC-laserskärare, finns det minskat behov av att införliva annan skärutrustning.

Det finns olika typer av CNC-laserskärare klassificerade efter lasermediet och dess aktiva tillstånd. De vanligaste typerna är:

· CNC CO2 laser Cutter

Är den vanligaste, använder kol(IV)oxid och erbjuder hög effekt samtidigt som den uppvisar förhöjd effektivitet. Dessa fräsar kan utföra fina och komplicerade snitt på både tunna och tjocka rostfria stålplåtar.

· CNC Crystal Laser Cutter

Använder speciellt utvecklade dopade kristaller och genererar högre uteffekt vilket möjliggör användning på mycket tjocka arbetsstycken av rostfritt ark.

· CNC fiberlaserskärare

Använd dioder för att skapa strålar med fiberoptisk kabel som kan användas som kanal. Underlättar finare skärkvalitet vid höga processhastigheter, särskilt vid arbete med mycket tunna rostfria stålplåtar.

CNC Router att skära i rostfritt stål

En CNC-fräs utför en treaxlig skärning på arbetsstycken av rostfritt stål. Den kan röra sig framåt och bakåt (x-axeln) upp och ner (z-axeln) och i sidled (y-axeln). CNC-routrar är snabbare och mer exakta än manuella operationer och kan stödja processer med hög volym.

CNC Router

CNC Router

2. CNC-svarvning av rostfritt stål

CNC vridning är en metallbearbetningsprocess som innebär att material avlägsnas genom att ett arbetsstycke roteras när ett verktyg arbetar på det. CNC-svarvningsprocesserna kan involvera operationer som borrning, spårfräsning, borrning, fasning, avstickning och räffling.

Vanligtvis fungerar en CNC-svarv på cylindriska stänger av rostfritt stål som roterar på en spindel och bearbetas med ett verktyg.

Du kan placera verktyget längs flera axlar och mata den rostfria stången för att uppnå önskad form. CNC-svarvning är användbar vid tillverkning av delar av rostfritt stål för användning i olika industrier som bilindustrin.

3. CNC-fräsning av rostfritt stål

CNC-fräsning av rostfritt stål är en subtraktiv tillverkningsprocess som använder ett verktyg monterat på en spindel som kan rotera. Verktyget arbetar på ett arbetsstycke av rostfritt stål som är orörligt tills önskad design uppnås.

CNC-fräsmaskin kan hantera upp till 5 axlar. Följaktligen kan du arbeta med design som är unikt komplex utan att behöva använda flera maskiner.

När du utför CNC-fräsning av rostfritt stål utvecklar du först en design med CAD (Computer Aided Design). Därefter kommer du att konvertera designen till CNC-program.

Efter detta kommer du att ladda programmet för att utföra önskad operation.

4. CNC-borrning i rostfritt stål

Syftet med CNC-borrning av rostfritt stål är att göra hål, vanligtvis för monteringsändamål, såsom för att få plats med bultar och skruvar. Maskinen använder en roterande höghastighetsborr.

Att använda CNC-borrning av rostfritt stål börjar med att designa med CAD innan konvertering till maskinklara instruktioner med CAM. Att ladda dessa instruktioner i CNC-borrmaskinen styr borroperationen enligt designen.

CNC-borrning i rostfritt stål finner användning inom olika branscher, såsom bilmotortillverkning och brokonstruktion.

Diverse operationer inom CNC-bearbetning av rostfritt stål

Diverse operationer relaterade till CNC-bearbetning av rostfritt stål använder verktygsmaskiner och kan eller kanske inte producera spån.

Några av de vanligaste operationerna inkluderar:

CNC polering av rostfritt stål

CNC-polering är en kallbearbetningsprocess som inte innebär någon materialborttagning för att uppnå en slät och jämn yta. Du kan använda svarvar och fräsmaskiner i CNC-polering av rostfritt stål för att förbättra ythårdheten och uppnå dimensionsnoggrannhet.

Polering finner stor användning inom industrin, allt från tillverkning av motorändkåpor, ventilstyrningar och stänger, och fläktrotoraxlar. Du kan klassificera CNC-slipmaskin beroende på verktygsgeometrin enligt följande:

Kulpolerande rostfritt stål

Verktyg använder antingen en enkel eller flera kula som hålls av en fjäder eller vätsketryck och arbetsstycket. En hydraulisk pump ansvarar för vätskeflödet som positionerar kulan för verkan på arbetsstycket.

Genom att kontrollera vätsketrycket kan du styra CNC-poleringsprocessen. Alternativt kan du använda en fjäder för att hålla kulan på plats medan du utför poleringsprocessen.

Rullpolering av rostfritt stål

Verktyg i rullpoleringsmaskinen använder antingen en rulle eller flera som stöds av ett skaft som kan rotera. Du kan ansluta skaftet till en svarv, fräs eller borrmaskin för att utföra poleringsprocessen vid kontakt med arbetsstycket.

CNC-gängning av rostfritt stål

CNC-gängning innebär att man monterar gängor på en stång av rostfritt stål för att göra skruvar för användning i monterings- och fästprocesser. CNC-gängning utförs mestadels som en subtraktiv process med svarvmaskiner.

Trådningsmetoder

Det finns flera gängningsmetoder du kan använda på dina rostfria stålstycken. De vanligaste metoderna är följande:

I. Trådklippning: Användbar för små produktioner, vid hantering av oprecisa ämnen eller när processen kräver fullt gängdjup. Kan inkludera följande tekniker:

  • Enpunktsgängning: Använder linjärt rörligt verktyg med en enda punkt för att skapa gängor på ett cylindriskt eller koniskt arbetsstycke av rostfritt stål.
  • Gängfräsning: Använder en fräs som kan rotera för att bilda gängor endast där du kan organisera en spiralformad bana för verktyget.

II. Trådslipning: Använder en slipmaskin som använder hjul utformade i den önskade trådformen.

Tillämpningar av CNC-bearbetade delar av rostfritt stål

Delar av rostfritt stål som produceras via CNC-bearbetning har stor användning inom olika branscher. Några av de ledande tillämpningarna för dessa delar inkluderar:

  • CNC Aerospace delar: Landningsställen, flygplansskrov och vissa jetmotorkomponenter använder komponenter i rostfritt stål framställda från CNC-bearbetning.
  • Bilindustrin: CNC-bearbetade ståldelar kan användas vid tillverkning av olika bildelar såsom motorkomponenter som vevstakar. Dessa kan inkludera CNC elektroniska delar och komponenter.
  • Kemisk industri: Utrustning som används i den kemiska industrin använder rostfritt stål för dess hållbarhet som härrör från korrosionsbeständighet.
  • Konstruktion: Strukturer som broar använder rostfritt stål på grund av dess styrka och motståndskraft mot elementen som tillåter lång livslängd.
  • Energisektorn: Kraftproduktionsanläggningar använder delar och komponenter av rostfritt stål som är CNC-bearbetade i reaktortankar och värmeväxlare.
  • Köksutrustning: Flera redskap, köksredskap som kokkärl och kastruller och diskho, spisar och grillar är ett resultat av CNC-bearbetning i rostfritt stål.
  • Medicinsk industri: Utrustning inom den medicinska industrin såsom kirurgiska verktyg utvecklas av CNC-bearbetning på grund av dess enastående egenskaper. Det finns faktiskt många CNC medicinska delar
  • Transport: Olika transportfordon som fartyg, tåg och motorfordon använder delar och komponenter gjorda av rostfritt stål.

CNC-bearbetningsspetsar i rostfritt stål

CNC-bearbetning av rostfritt stål är avgörande vid tillverkning av delar och komponenter som används inom olika sektorer. Men vid CNC-bearbetning av rostfritt stål är det viktigt att tänka på följande tips:

Inre kantradier

Använd alltid radier för dina arbetsstycken i rostfritt ståls inre kanter för att förhindra verktygsslitage och deformation på grund av bearbetningspåfrestningar.

Konstruktionsegenskaper

Inkludera inte funktioner som du inte kan göra med CNC-maskin. I sådana situationer får du andra tillverkningsalternativ.

Undvik till exempel att ha små detaljer som kommer att utgöra stora svårigheter att bearbeta på grund av avsaknad av nödvändiga verktyg.

Parameter Tillräcklighet

Använd tillräckliga parametrar som Surface Feet per Minute (SFM) för att säkerställa effektiviteten i CNC-bearbetning av rostfritt stål.

Verktygsmaterial

Säkerställ lämpligt val av verktygsmaterial för att förhindra flisning och snabbt slitage vid CNC-bearbetning. Hårdmetall, snabbstål och volfram HSS ger god styrka vid bearbetning av rostfritt stål.

Säkra CNC-maskiner

Se till att CNC-maskinerna är styva och väl säkrade för att förhindra extrema rörelser orsakade av vibrationer under drift.

Skyddsutrustning

Ha skyddsutrustning vid CNC-bearbetning av rostfritt stål såsom skyddsglasögon, overaller och handskar. CNC-maskiner och spån av rostfritt stål är några av de potentiella källorna till fara.

Tolerans användning

Begränsa användningen av toleranser för att förhindra höga bearbetningskostnader och bearbetningstider och använd dem endast där det är nödvändigt.

Kylvätska

Använd lämpligt kylmedel för att förhindra värmeinducerad deformation på arbetsstycket av rostfritt stål och hantera spånbildning. En kylvätska kan påverka ytfinishen och drifthastigheten tillsammans med förmågan att motstå korrosion.

Förhållanden mellan djup och bredd

När du designar kaviteter, överväg deras förhållande mellan djup och bredd, eftersom att göra dem för djupa kan orsaka verktygsbrister såsom brott och deformation.

CNC bearbetade delar i rostfritt stål Ytbehandling

Även om rostfritt stål ger stor motståndskraft mot korrosion och värme, kan du fortfarande använda ytbehandling för att uppnå andra egenskaper. Dessutom kan CNC-bearbetningsprocessen förändra ytan på det rostfria stålet som kräver behandling för att återställa det.

Du kan klassificera de ytbehandlingar som används på CNC-bearbetade delar av rostfritt stål baserat på deras roll enligt följande:

Borttagning av svartoxidskikt

De tillverkningsprocesser som rostfritt stål genomgår såsom valsning och svetsning kan resultera i att ett oxidskikt bildas. Du kan återställa lystern hos rostfritt stål genom att ta bort detta oxidskikt via följande behandlingar:

I. Sandblästring: Använder en ström av trycksatt självhäftande media som skrubbar bort oxidskiktet.

II. Betning: Använder salpeter- och saltsyra för att ta bort oxidskiktet på den rostfria delen vid nedsänkning.

Att producera en spegelfinish

Många produkter i rostfritt stål har en slät ytfinish med spegelliknande egenskaper. Du kan uppnå detta utseende genom att använda olika poleringsmetoder på de rostfria ståldelarna enligt följande:

I. Mekanisk polering: Använder mekanisk nötning för att uppnå en ljus och ganska jämn yta. Det är dock tidskrävande, utmanande för invecklade delar, utgör föroreningshot och resulterar i mindre lyster.

II. Kemisk polering: Använder kemiska lösningar för att uppnå önskad glans effektivt och till låg kostnad, förutom att arbeta på intrikata delar. Den är dock endast lämplig för små volymer och kräver stora och välventilerade utrymmen.

III. Elektrokemisk polering: Använder en reduktionsprocess via applicering av likström som joniserar metallytan och löser upp den vilket resulterar i en blank yta. Kan stödja behandling av komplexa delar och höga volymer vilket gör det överkomligt i längden.

Att producera en färgad finish

Vissa ytbehandlingar färgar ytan på det rostfria stålet samtidigt som de förbättrar dess egenskaper såsom motståndskraft mot korrosion och slitage. Du kan uppnå en färgad finish genom att använda:

I. Kemisk oxidation: Färgapplicering sker genom en oxidationsprocess som använder kemikalielösningar som innehåller syror, baser och blandade salter.

II. Elektrokemisk oxidation: Åtar sig jonavsättning från kemiska lösningsmedel med det rostfria stålet som katod.

III. Oxidation vid hög temperatur: Uppnåendet av den önskade färgade beläggningen är genom nedsänkning av den rostfria ståldelen i salter under specifika förhållanden.

Slutsats

CNC-bearbetning av rostfritt stål är avgörande vid tillverkning av delar och komponenter av speciella kvaliteter som kan användas i olika applikationer. Insikten i den här guiden kommer säkerligen att hjälpa dig i ditt nästa rostfria stålprojekt för att säkerställa att det blir framgångsrikt.

Fler resurser:

Vad är CNC-bearbetning – Källa: ThomasNet

Rostfritt stål – Källa: Wikipedia

CNC-fräskomponenter – Källa: HMAKING

CNC svarvdelar – Källa: HMAKING

CNC borrdelar – Källa: HMAKING

Uppdatera inställningar för cookies
Bläddra till början