CNC 材料の選択プロセスで考慮すべき主な要素

コンピューター数値制御 (CNC) 機械加工は、コンピューター制御の機械加工ステーションを使用して、切削、中ぐり、フライス加工、およびその他の操作を組み合わせて、より大きな材料ブロックから部品を成形する除去製造プロセスのファミリーです。

機械加工プロセスの主な利点は、プラスチックや木材から金属やグラスファイバーまで、幅広い材料と互換性があることです。ただし、多くの材料が機械加工できるという事実は、手頃な価格や美的利点のみに基づいて材料を選択する言い訳にはなりません。それでも、プロジェクトの要件に関連するすべての要因を慎重に評価する必要があります。

たとえば、チタンは強く、耐久性があり、錆びにくいため、医療用インプラントや航空宇宙用途で広く使用されていますが、ナイロンは寸法安定性が高く、耐摩耗性が非常に高く、ベアリングやベアリングに適しています。重量または圧力を受ける部品。

材料の選択プロセスは、部品の最終用途の要件を評価することから始める必要があります。実際、絶対に不可欠な機能と特性を単に有益なものから分離するだけで、実行可能な材料のプールを管理可能なリストにすばやく抽出できます.これは、材料の選択に関して十分な情報に基づいた決定を下すための最初のステップですが、最良の選択肢を絞り込むのに役立つ考慮事項が他にもいくつかあります。

環境要因

多くの場合、部品が使用される環境は重要な決定要因です。コンポーネントが異常に高温または低温の環境で機能することが予想される場合、または炎、紫外線、または刺激の強い化学物質にさらされる場合、それらの条件に耐えるように設計する必要があります。効果的なデザインの重要な要素は、仕事に適した素材を選択することです.

医療用および食品用の材料はその代表的な例です。個人使用に安全であることに加えて (例:浸出しないことが保証されている)、苛性化学滅菌および/またはオートクレーブの熱に耐えることができなければなりません。

電気的要因

部品が導電性または絶縁性である必要がある場合、その作業に最適な材料を選択することが最も重要です。たとえば、ナイロン 6/6 は優れた絶縁体であり、銅は優れた伝導体です。そのため、それぞれを適切な用途に使用することが重要です。

機械的要因

部品の最終用途アプリケーションは、CNC 材料の選択を通知する必要があります。アプリケーションに耐荷重、摩耗、またはその他の外力が含まれる場合は特にそうです。硬くて耐久性のあるステンレス スチール コンポーネントに期待されるものは、ポリカーボネート (PC)、HDPE、および真鍮やアルミニウムなどの他の金属に期待されるものとは大きく異なります。

引張強度または圧縮強度、柔軟性、耐衝撃性、耐摩耗性などの望ましい特性を特定することで、部品の機能に最適な特定の材料を特定することができます。

外観上の考慮事項

多くの製品チームにとって外観は二次的な考慮事項かもしれませんが、一部の部品、特に消費者向け製品では美学が非常に重要です。製品チームは、表面仕上げ、透明性、色など、特定の外観オプションを備えた素材を探している場合があります。

プラスチックは通常、幅広い色で利用できますが、ほとんどの金属は後処理によって着色できます。さらに、表面仕上げ (高光沢の光沢であれ、滑り止めの質感であれ) は、多くの場合、美的観点と機能的観点の両方から部品を強化できます。

公差

部品の寸法公差は、材料の選択から CNC 機械加工の設計、切削工具、生産コストまで、すべてに影響を与えます。異なる材料は異なる方法で切削力に反応し、いくつかは本質的に機械加工が容易です。これにより、同じ機械であっても、材料によってわずかに異なる達成可能な公差が得られます。

厳しい再現性のある公差が問題になる場合は、選択した材料の可能な公差を理解することが重要です。また、特定の部品にとって寸法公差がそれほど重要でない場合は、寸法公差を緩和することで、部品の機械加工に関連する時間と費用を削減できる可能性があります。

材料費

もちろん、ほとんどの製品チームにとって、材料費は重要な考慮事項です。チームは、限られた予算で革新的なソリューションの開発を任されることがよくあります。設計している部品に最適な材料を見つけたとしますが、それは非常に高価です。あなたは何をしますか?

場合によっては、次善の選択肢が明らかな場合もありますが、いくつかの妥協をして、さまざまな素材の機能、強度、硬度、およびその他の要因を慎重に比較検討する必要がある場合もあります。特定のプロジェクト要件に最適です。

CNC 材料の選択プロセスを合理化

材料の選択は、製品ライフサイクルのほぼすべての側面に影響を与えます — 試作品や生産から、最終用途での自然な摩耗に対する耐性まで。材料の選択は、部品が意図したとおりに機能することを保証するための重要な部分です。

エンジニアや製品チームが利用できる幅広い潜在的な材料を考慮すると、Fast Radius のような信頼できる製造パートナーが製品選択プロセスを案内してくれることで、プロセスを劇的に簡素化できます。私たちのチームは、設計の最適化、製品開発、材料工学、オンデマンド製造、フルフィルメント サービスを提供しています。

さらに、社内の機械と熟練したソフトウェア エンジニアと機械工のチームにより、当社は CNC 機械加工の業界リーダーです。最終用途の部品の生産だけでなく、非常に効率的なマルチプロセス機械加工のセットアップも推進しています。お客様のビジョンを実現する方法については、今すぐお問い合わせください。

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