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Lorsqu'il s'agit de matériaux pour l'usinage CNC, le choix du bon matériau peut faire la différence entre la réussite et l'échec de votre projet. Les matériaux se comportent différemment lors des opérations CNC en fonction de leur dureté, de leur solidité, de leur résistance à la chaleur et de leur maniabilité.
Dans ce guide, nous vous présenterons les meilleurs matériaux pour les projets d'usinage CNC, nous vous fournirons des statistiques et des informations sur les propriétés des matériaux CNC et nous vous aiderons à maîtriser la sélection des matériaux CNC pour obtenir des résultats rentables et de haute qualité.
Qu'est-ce que les matériaux d'usinage par commande numérique ?
Les matériaux CNC désignent la gamme de métaux et de plastiques qui peuvent être façonnés, fraisés, percés ou tournés à l'aide d'une machine à commande numérique. les machines à commande numérique par ordinateur (CNC). Ces matériaux doivent présenter un bon équilibre entre durabilité, usinabilité et stabilité thermique pour garantir des résultats précis.
Importance de la sélection des matériaux dans l'usinage CNC
Le choix des matériaux d'usinage commandés par ordinateur est essentiel pour.. :
- Un haut degré de tolérance
- Réduction de l'usure des outils
- Réduire les coûts de production
- Garantir la fonctionnalité du produit final.
Selon une étude menée par SME.orgJusqu'à 22 % des inefficacités de la fabrication CNC sont dues à une mauvaise sélection des matériaux.
Les meilleurs matériaux pour les projets d'usinage CNC
Voyons quels sont les matériaux d'usinage les plus couramment utilisés et quand les utiliser :
1. L'aluminium
L'aluminium est l'un des métaux usinables les plus populaires en raison de sa légèreté, de sa résistance à la corrosion et de son excellente usinabilité. Grades typiques : 6061, 7075. L'automobile, l'aérospatiale et l'électronique grand public sont les principales industries qui utilisent ce matériau.
Pour :
- Léger
- Facilement usinable
- Excellentes qualités thermiques
Cons :
- Ne fonctionne pas bien dans les composants soumis à de fortes contraintes
- L'aluminium 6061 a une cote d'usinabilité de 90% (sur 100), ce qui en fait un favori des ateliers CNC.
2. L'acier
L'acier offre une solidité et une résistance à l'usure supérieures. Il est idéal lorsqu'une grande intégrité structurelle est nécessaire. Grades courants : 1018, 4140, acier inoxydable 304. Les meilleurs outils de coupe, les composants de machines et les arbres automobiles sont les meilleures applications pour cet acier.
Pour :
- Grande résistance à la traction
- Résistance à l'usure et à la corrosion
- Rentabilité
Cons :
- Macro qui nécessite des outils plus tranchants et des vitesses plus faibles
3. Matières plastiques
Les matériaux plastiques CNC sont de plus en plus utilisés pour le prototypage et les composants légers. Ils sont économiques et présentent une bonne résistance chimique.
Types populaires :
- ABS
- Delrin (acétal)
- Nylon
- Polycarbonate
Ce matériau est utilisé de préférence dans les dispositifs médicaux, l'électronique grand public et les boîtiers électroniques.
Pour :
- Léger
- Machineable
- Bons isolants
Cons :
- Moins durable que les métaux
Matériaux les plus résistants à la chaleur pour l'usinage
Pour les applications à haute température, les matériaux résistants à la chaleur pour l'usinage, comme le titane et l'inconel, sont les meilleurs choix.
Titane
Pour :
- Superbe rapport poids/résistance
- Bonne résistance à la corrosion et aux températures élevées
- Les principales applications comprennent des industries telles que l'aérospatiale, les implants médicaux, etc.
Inconel
Pour :
- Tolère les températures élevées
- Résistant à la corrosion
- Les moteurs à réaction et les échangeurs de chaleur constituent la meilleure façon d'utiliser ces matériaux.
- Ceux-ci sont plus difficiles à usiner et plus importants dans le secteur de la fabrication de haute technologie.
Comprendre les propriétés des matériaux CNC
Les propriétés de chaque matériau d'usinage CNC sont différentes. Comparons-les :
| Matériau | Densité (g/cm³) | Résistance à la traction (MPa) | Usinabilité |
| Aluminium 6061 | 2.7 | 310 | Excellent |
| Acier 1018 | 7.87 | 440 | Bon |
| Plastique ABS | 1.04 | 40 | Excellent |
| Titane | 4.5 | 900 | Pauvre |
| Inconel | 8.4 | 1030 | Pauvre |
Connaître les propriétés des matériaux de la CNC vous permet de choisir le bon matériau en fonction de vos besoins techniques ou commerciaux.
Facteurs à prendre en compte pour la sélection des matériaux de la CNC
Lorsque vous choisissez vos matériaux d'usinage CNC, tenez compte de ce qui suit :
Fonctionnalité des pièces
Supportera-t-il le poids ou la chaleur extrême ? Il faut en tenir compte.
Exigences en matière d'exactitude et de précision
La deuxième chose la plus importante est d'analyser l'étanchéité et d'autres éléments. Quelles sont vos tolérances ? Cette question doit être résolue.
Volume de production
Les matériaux coûteux peuvent ne pas être viables en grandes quantités.
Exigences de traitement - Après
D'autres matériaux peuvent être anodisés, peints ou polis plus facilement.
Rapport coût-efficacité
Les matériaux plastiques CNC sont souvent utilisés pour les prototypes afin de réduire les coûts. Pour obtenir les meilleurs résultats, il convient d'adapter le choix des matériaux CNC à la fois à l'objectif du produit et à votre budget.
Conseils d'experts sur le travail avec des matériaux d'usinage à commande numérique par ordinateur
Vous trouverez ci-dessous les meilleurs conseils qui peuvent vous aider à progresser sur tous les plans.
- Utiliser des outils en carbure pour les métaux durs tels que l'acier inoxydable ou le titane.
- Choisir le plastique pour un prototypage rapide
- Veiller à la formation de copeaux pour éviter l'usure de l'outil
- Utiliser des liquides de refroidissement lors de l'usinage de matériaux résistants à la chaleur pour l'usinage
Conclusion : Choisir les bons matériaux d'usinage pour la CNC
Vous avez donc compris qu'il est important de sélectionner la bonne Usinage CNC La connaissance des matériaux est la base d'un projet d'usinage réussi. Que vous construisiez un prototype ou un produit final, la compréhension des propriétés des matériaux CNC et des applications des métaux usinables et des matériaux plastiques CNC vous fera gagner du temps, de l'argent et des ressources.
Qu'il s'agisse d'aluminium, d'acier, de plastique ou de matériaux avancés résistants à la chaleur, chacun a un rôle spécifique dans la fabrication. Lorsque vous faites correspondre les qualités des matériaux aux exigences de votre projet, vous validez l'efficacité et l'intégrité du produit.
FAQ sur l'usinage CNC des matériaux
Quels sont les matériaux d'usinage à commande numérique par ordinateur les plus couramment utilisés ?
L'aluminium, l'acier et le plastique sont les matériaux les plus fréquemment utilisés en raison de leur polyvalence et de leur facilité d'usinage.
Les matériaux plastiques CNC sont-ils suffisamment durables pour être produits ?
Oui. Bien qu'ils n'égalent pas les métaux en termes de résistance, de nombreux matériaux plastiques CNC tels que le Delrin ou le Nylon sont excellents pour les pièces de production.
Qu'est-ce qui fait qu'un matériau est usinable ?
L'usinabilité est fondée sur la facilité avec laquelle un matériau peut être coupé, percé ou façonné. Les facteurs comprennent la dureté, la résistance à la traction et les propriétés thermiques.
Quels sont les matériaux les plus appropriés pour les applications résistantes à la chaleur ?
Le titane et l'inconel sont les matériaux les plus résistants à la chaleur pour l'usinage, couramment utilisés dans l'aérospatiale et les environnements à haute température.
Quelles sont les considérations à prendre en compte pour sélectionner le matériau CNC approprié ?
Tenez compte de la fonction, des contraintes mécaniques, de la température, du coût et des besoins de post-traitement lors de la sélection des matériaux CNC.
