L'acciaio è il materiale principale più utilizzato nell'industria della lavorazione CNC. I suoi vantaggi completi sono altamente compatibili con i requisiti di alta precisione, alta efficienza e lavorazione in più scenari del CNC, rendendolo la prima scelta per la lavorazione di vari pezzi:
Grado: Acciaio AISI 1018, Q235, 20#
Proprietà: Bassa durezza (HB 120-160), buona plasticità, facile da tagliare, facile da saldare, buona formabilità a freddo; resistenza moderata, tendenza alla ruggine
Lavorazione: Capacità di taglio ad alta velocità, bassa usura dell'utensile; la sgrossatura consente grandi avanzamenti e profondità di taglio; è necessario un trattamento antiruggine.
Applicazioni: Staffe, fissaggi, alloggiamenti, componenti strutturali non portanti, parti in lamiera
Grado: Acciaio AISI 1045, 40#
Proprietà: Resistenza, durezza e tenacità bilanciate; le prestazioni complessive possono essere migliorate in modo significativo mediante tempra e rinvenimento; buona lavorabilità.
Lavorazione: Lavorazione diretta o finitura dopo tempra e rinvenimento; parametri di taglio moderati; adatto a tutti i processi, compresi tornitura, fresatura, foratura e rettifica.
Applicazioni: Alberi, ingranaggi, bulloni, bielle, basi di stampi, componenti strutturali portanti.
Gradi: 65Mn, AISI 1095, T8, T10
Proprietà: Elevata durezza, buona resistenza all'usura, buona elasticità; elevata resistenza ma scarsa tenacità e fragilità; scarsa lavorabilità.
Lavorazione: Lavorazione prevalentemente grezza allo stato ricotto; dopo la tempra, può essere solo rettificato; gli utensili si usurano facilmente, richiedendo bassa velocità e piccola profondità di taglio.
Applicazioni: Utensili da taglio, punzoni, molle, blocchi di usura, strumenti di misura
Gradi: 12L14, 1215, Y15, Y40Mn
Proprietà: Facile rottura del truciolo durante il taglio, elevata finitura superficiale, lunga durata dell'utensile, elevata efficienza di lavorazione; la resistenza e la tenacità sono leggermente inferiori rispetto al comune acciaio al carbonio.
Lavorazione: Adatto per lavorazioni ad alta velocità e ad alto avanzamento; adatto a torni automatici e alla produzione di lotti CNC di piccoli pezzi di precisione.
Applicazioni: Alberi di precisione, perni, dadi, componenti elettronici, parti di strumenti.
Gradi: 40Cr (AISI 4140), 20CrMnTi, 35CrMo
Proprietà: La resistenza, la resistenza alla fatica e la resistenza all'usura sono di gran lunga superiori all'acciaio al carbonio; buona temprabilità e minima deformazione dopo il trattamento termico; buona lavorabilità.
Lavorazione: Eccellente lavorabilità dopo la tempra e il rinvenimento; adatto per pezzi pesanti e di alta precisione; richiede utensili e parametri di taglio adeguati.
Applicazioni: Ingranaggi, alberi scanalati, bulloni ad alta resistenza, inserti per stampi, componenti idraulici
Gradi: Cr12、Cr12MoV、D2、SKD11
Proprietà: Durezza elevata (HRC 58-64), alta resistenza all'usura, alta resistenza alla compressione; tenacità moderata.
Applicazioni: Stampi di stampaggio a freddo, stampi di tranciatura, stampi di imbutitura, stampi di formatura, blocchi di usura.
Gradi: H13、SKD61、4Cr5MoSiV1
Proprietà: Resistenza alle alte temperature, resistenza alla fatica termica, buona conducibilità termica; eccellente tenacità.
Applicazioni: Stampi per pressofusione, stampi per forgiatura a caldo, stampi per estrusione, anime/cavità per stampi a iniezione.
Gradi: S136、NAK80、P20
Proprietà: S136 è resistente alla corrosione e può essere lucidato a specchio; NAK80 è pre-indurito e non richiede trattamento termico; P20 è altamente versatile.
Applicazioni: Stampi ad alta finitura a specchio, stampi resistenti alla corrosione e stampi a iniezione ordinari.
| Materiale | Grado | Contenuto di carbonio | Vantaggi | Applicazioni |
|---|---|---|---|---|
| Acciaio a basso tenore di carbonio | 1018, Q235, 20# acciaio | ≤0,25% | Facile da elaborare, poco costoso | Supporti, attrezzature |
| Acciaio al carbonio medio | Acciaio 1045, 40# | 0.45% | Buone prestazioni complessive | Alberi, ingranaggi, basi degli stampi |
| Acciaio ad alto tenore di carbonio | 65Mn, 1095, T8, T10 | ≥0,6% | Elevata durezza, resistenza all'usura, buona elasticità | Strumenti, punzoni, molle |
| Acciaio a taglio libero | 12L14, 1215, Y15, Y40Mn | 0.15% | Taglio rapido, elevata finitura superficiale | Alberi di precisione, perni, componenti elettronici |
| Acciaio legato | 40Cr (4140), 20CrMnTi, 35CrMo | 0.40% | Alta resistenza, resistente all'usura | Ingranaggi, alberi scanalati, parti idrauliche |
| Acciaio per stampi per lavorazioni a freddo | Cr12, Cr12MoV, D2, SKD11 | 1.5% | Alta durezza, resistente all'usura | Stampi per lo stampaggio a freddo, stampi per la tranciatura, stampi per la formatura |
| Acciaio per stampi per lavorazioni a caldo | H13, SKD61, 4Cr5MoSiV1 | 0.4% | Resistente alla fatica termica | Stampi per la pressofusione, stampi per la forgiatura a caldo, anime per stampi a iniezione |
| Stampo in plastica in acciaio | S136, NAK80, P20 | 0.3%-0.4% | Elevata versatilità, può essere lucidato/pre-indurito | Stampi ad alta finitura a specchio, stampi a iniezione generici |
Compatibilità con gli utensili: Privilegiare l'uso di utensili in metallo duro, adattando il rivestimento alla durezza dell'acciaio (ad esempio, rivestimento TiAlN per l'acciaio al carbonio ordinario, utensili CBN per l'acciaio ad alta durezza) per ridurre l'usura e la scheggiatura degli utensili.
Parametri di taglio: Seguire il principio "alta velocità, grande avanzamento per gli acciai morbidi, bassa velocità, piccola profondità di taglio per gli acciai duri", impostando la velocità del mandrino, l'avanzamento e la profondità di taglio in modo appropriato per evitare forze di taglio eccessive o deformazioni termiche.
Raffreddamento e lubrificazione: Assicurare un raffreddamento e una lubrificazione adeguati durante l'intero processo di lavorazione, utilizzando un refrigerante adatto all'acciaio (ad esempio, un refrigerante ad alta pressione per acciai altamente legati), spruzzandolo direttamente sulla zona di taglio per ridurre il calore di taglio e minimizzare l'incollaggio degli utensili.
Rigidità di serraggio: Assicurano un serraggio sicuro, riducendo al minimo la sporgenza dell'utensile e prevenendo vibrazioni e spostamenti durante la lavorazione. Gli acciai ad alta durezza richiedono attrezzature specifiche per garantire la precisione dimensionale.
Specifiche di processo: Eseguire separatamente la sgrossatura e la finitura. La sgrossatura rimuove il materiale in eccesso e rilascia le tensioni interne, mentre la finitura assicura la precisione della superficie e la stabilità dimensionale, dando priorità alla fresatura in salita.
Tornitura CNC del raccordo adattatore
Tornitura CNC di pistoni
Componenti per veicoli a energia nuova
Componenti per veicoli a energia nuova
R: Per gli acciai al carbonio ordinari (acciaio a basso tenore di carbonio, acciaio a medio tenore di carbonio), gli utensili in carburo cementato con rivestimento in TiAlN sono da preferire per la loro migliore resistenza all'usura e compatibilità. Per gli acciai ad alta durezza (acciai ad alto tenore di carbonio, acciai per stampi), sono necessari utensili in CBN o ceramica con rivestimento in TiCN per prevenire efficacemente la scheggiatura e l'usura degli utensili.
R: Le ragioni principali sono tre: Primo, la durezza dell'utensile è incompatibile con l'acciaio; non è stato selezionato un utensile adatto. In secondo luogo, i parametri di taglio erano irragionevoli; per gli acciai duri, la velocità di rotazione e la profondità di taglio non sono state ridotte, con conseguenti forze di taglio eccessive. In terzo luogo, il serraggio non era sicuro e le vibrazioni di lavorazione hanno causato scheggiature.
R: La sgrossatura rimuove la maggior parte del materiale del pezzo, e il calore di taglio e le tensioni interne generate durante il processo possono causare una leggera deformazione del pezzo. La separazione dei processi di sgrossatura e finitura consente al pezzo di rilasciare completamente le tensioni interne dopo la sgrossatura, mentre il processo di finitura controlla con precisione la precisione dimensionale e la qualità della superficie, evitando deformazioni che potrebbero compromettere i risultati della lavorazione.
R: Non è necessario alcun miglioramento del raffreddamento. L'acciaio a taglio libero contiene zolfo, piombo e altri elementi che rendono i trucioli più facili da rompere e meno inclini ad attaccarsi all'utensile. Le normali emulsioni sono sufficienti per la lavorazione. La chiave è garantire una rimozione fluida dei trucioli. L'aumento della velocità del mandrino e dell'avanzamento può migliorare l'efficienza.
R: È necessario utilizzare attrezzature speciali per garantire la rigidità di serraggio e ridurre la sporgenza dell'utensile (L/D≤3) per evitare vibrazioni e spostamenti del pezzo durante la lavorazione. Si deve inoltre evitare una forza di serraggio eccessiva per evitare la deformazione del pezzo e garantire la precisione dimensionale conforme ai requisiti.
R: Il principio fondamentale è quello di adattarsi al tipo di acciaio. L'acciaio al carbonio ordinario può essere lavorato con emulsioni ordinarie; l'acciaio altamente legato e l'acciaio per stampi richiedono refrigeranti ad alta pressione contenenti additivi a base di zolfo e cloro, che possono ridurre efficacemente il calore di taglio, ridurre l'incollaggio degli utensili e prolungarne la durata.
