Das für das Teil verwendete rohe Metall- oder Kunststoffmaterial ist genauso wichtig wie die Bearbeitung des Teils. Die Auswahl des Falschen kann die Kosten des Teils unnötig erhöhen. Zum Beispiel ist Titan, der Liebling von Superalloys und Aerospace, schwer zu maschinenbereit, und Teile daraus sind mit ziemlicher Sicherheit teurer als Teile aus Aluminium oder Edelstahl. Was ist der Punkt? Wenn es nicht wirklich benötigt wird, wählen Sie ein billigeres Metall.
Polyetheretheketon (Peek) ist der Superman unter Polymeren, der stark genug ist, um Metalle in einigen Anwendungen zu ersetzen, aber auch auf einen Preisschock vorbereitet zu werden, da Peek in der Regel etwa fünfmal teurer ist als andere Hochleistungs-Thermoplastik. Weitere technische Überlegungen, die bei der Auswahl des richtigen Materials für die Teilanwendung helfen, umfassen spezifische Messungen wie Zugfestigkeit, thermische Verformung und Schüttgärtenhärte.
Hier sind einige der häufigsten Materialien, die für bearbeitete Teile und ihre wichtigsten Eigenschaften verwendet werden:
Aluminium: Wie bei allen Metallen gibt es viele Arten von Aluminiumlegierungen, aber die häufigsten sind 6061-T6 (als allgemeine Legierung angesehen) oder 7075-T6 (ein Favorit in der Luft- und Raumfahrtindustrie). Beide Materialien sind leicht zu maschinell, korrosionsbeständig und haben ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht. Aluminium eignet sich für Flugzeugteile, Computerteile, Kochgeschirr, Bauteile usw. (Falls Sie sich fragen, bezieht sich T-6 auf die Temperatur von Aluminium oder die Art und Weise, wie es in der Fabrik bearbeitet wird).
Kobalt Chrom: Benötigen Sie einen Knie- oder Hüftersatz? Es besteht höchstwahrscheinlich aus Kobalt-Chrom (COCR), einer harten und kräftig-resistenten Legierung. Dieses biokompatible Metall wird auch unter dem Markennamen Stellit bekannt und wird auch in Turbinenklingen und anderen Komponenten verwendet, die hohe Festigkeit und Wärmefestigkeit erfordern. Leider ist es schwierig zu kürzen und hat eine Bearbeitbarkeit von rund 15% (im Vergleich zu 100% der Beachtbarkeit für 1212 Weichstahl und 400% der Beachtbarkeit für Aluminium).
Inconel: Inconel ist eine weitere hitzebeständige Superlegierung (HRSA) und ist die beste Wahl für extreme Temperaturen oder korrosive Umgebungen. Die Inconel 625 und sein steiferes, stärkeres Geschwister, die Inconel 718, werden nicht nur in Strahlmotoren verwendet, sondern auch in Kernkraftwerken, Öl- und Gasflüftungen, chemischen Verarbeitungsanlagen und vielem mehr. Beide sind ziemlich lötlich, sind aber teuer und noch schwerer zu maschine als cocr, sodass sie vermieden werden sollten, sofern dies nicht erforderlich ist.
Edelstahl: Durch Zugabe von mindestens 10,5% Chrom, reduziert den Kohlenstoffgehalt auf maximal 1,2% und Hinzufügen von Legierungselementen wie Nickel und Molybdän, wandeln Metallurger gemeinsame rostbekämpfte Stähle in rostfreie Stahl, einen korrosionsbeständigen Schalterkiller in der Herstellung. Bei Dutzenden von Klassen und Kategorien kann es jedoch schwierig sein, zu entscheiden, welches für eine bestimmte Anwendung am besten geeignet ist. Zum Beispiel macht die Kristallstruktur von austenitischen Edelstählen 304 und 316L sie nichtmagnetisch, nicht härter, duktil und ziemlich hart. Andererseits ist martensitischer Edelstahl (Grad 420 in der ersten Klasse) magnetisch und härter und ist ideal für chirurgische Instrumente und verschiedene Verschleißteile. Es gibt auch ferritische rostfreie Stähle (meist 400 Serien), Duplexstähle (denken Sie Öl und Gas an) und die Ausfällung, die Edelstähle 15-5 pH und 17-4-pH-Wert für ihre hervorragenden mechanischen Eigenschaften bevorzugt. Die Maschinierbarkeit reicht von ziemlich gut (416 Edelstahl) bis hin zu mäßig arm (347 Edelstahl).
Stahl: Wie bei Edelstahl gibt es hier zu viele Legierungen und Eigenschaften. Aber vier wichtige Fragen sind zu berücksichtigen:
1. Die Stahlkosten sind im Allgemeinen niedriger als die von Edelstahl und Superalloys
2. Alle Stahlkorroden in Gegenwart von Luft und Feuchtigkeit
3. Mit Ausnahme einiger Werkzeugstähle haben die meisten Stähle eine gute Verwirrbarkeit
4. Je niedriger der Kohlenstoffgehalt, desto niedriger die Härte des Stahls (dargestellt durch die ersten beiden Ziffern der Legierung, wie die drei gemeinsamen Auswahlmöglichkeiten in 1018, 4340 oder 8620). Stahl und sein Cousin -Eisen werden jedoch bei weitem am häufigsten von allen Metallen verwendet, gefolgt von Aluminium.
Die Liste erwähnt nicht die roten Metalle Kupfer, Messing und Bronze sowie ein weiterer super wichtiger Superalloy, Titan. Es wird auch nicht erwähnt, dass einige Polymere wie ABS, die das Material für Lego -Ziegel und Abflussrohre sind, sowohl formbar als auch verarbeitbar sind und eine hervorragende Zähigkeit und Aufprallfestigkeit aufweisen.
Kunststoffe in technischer Qualität - Acetal ist ein bemerkenswertes Beispiel, das in allem von Zahnrädern bis hin zu Sportartikeln verwendet wird. Die Kombination aus Festigkeit und Flexibilität von Nylon ersetzte die Seide als das Material der Wahl für Fallschirme. Es gibt auch Polycarbonat, Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylen mit hoher Dichte und niedriger Dichte usw. Der Punkt ist, dass die Auswahl der Materialien umfangreich ist. Daher ist es als Teildesigner sinnvoll, zu untersuchen, was verfügbar ist, was gut ist und wie es maschinell ist.
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