كيفية اختيار المواد المناسبة لأجزاء آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي المخصصة الخاصة بك

تعد تعددية الاستخدامات إحدى الفوائد الأساسية للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي. وذلك لأن الطحن والتحويل الدقيق باستخدام الحاسب الآلي يمكن أن يولد بنجاح المنتجات النهائية من مجموعة واسعة من المواد الخام. يوفر هذا لمهندسي التصميم إمكانيات عديدة لتطوير النماذج الأولية والسلع التجارية.

تتكون غالبية الأجزاء المخروطة والمطحنة باستخدام الحاسب الآلي من المعدن. نظرًا لقوتها وصلابتها ، يمكن للمعدن أن يتحمل الإزالة السريعة للمواد التي تحدثها الأدوات المعاصرة. لنبدأ باستكشاف المعادن الأكثر شيوعًا المستخدمة في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي.

اعتبارات مواد التصنيع باستخدام الحاسب الآلي

رُطُوبَة

بعض المعادن مقاومة للتآكل بشكل طبيعي ، بينما يحتاج البعض الآخر إلى الطلاء أو الطلاء أو الطلاء بأكسيد الألومنيوم.

قوة

يهتم مهندسو المنتج بما يلي:

قوة الشد: ما مدى مقاومة المادة لقوة الشد؟

• الضغط أو الحمل: ما مدى مقاومة المادة للحمل الثابت؟

â المتانة: ما مدى صلابة المادة ؟؟

المرونة: ما مدى سرعة عودة المادة إلى شكلها الأصلي؟

تتمتع جميع المواد بنقاط قوة مختلفة ، لذلك من المهم معرفة حدود التحمل واختيار مادة ذات عامل أمان مرتفع.

الحرارة

المواد الساخنة تتوسع وتتقلص. إذا كان الجزء الخاص بك يمر بدورات تدفئة وتبريد متعددة ، فقد يؤثر ذلك عليه. قبل الذوبان ، تصبح الأجزاء المسخنة أكثر نعومة ومرونة. لمنع حدوث عطل بالغ الأهمية ، استخدم دائمًا مادة مستقرة حراريًا أعلى بكثير من درجات حرارة العمل المتوقعة.

مضاد للتآكل

التآكل ليس مجرد تعرض للماء. قد تتسبب أي مادة كيميائية خارجية في حدوث عطل جزئي. الزيوت ، الكواشف ، الأحماض ، الأملاح ، الكحوليات ، المنظفات ، إلخ. تحقق من المقاومة الكيميائية للمعدن.

آلية

يصعب تصنيع معادن وألياف كربونية معينة. المواد شديدة الصلابة تلحق الضرر بأدوات القطع بسرعة. يجب على الآخرين إدارة سرعة القطع ومعدلات التغذية. بعض المواد أسرع في المعالجة. يمكن أن يؤدي استخدام معادن سريعة التصنيع لعمليات إنتاج أطول إلى توفير الوقت والتكلفة

جميع المواد الخام لها تكاليف. اختر المواد الأكثر عملية وبأسعار معقولة. هذا يضمن متانة الجزء النهائي.

المعادن المستخدمة على نطاق واسع في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي في DS

في هذا القسم ، ستتعرف على المعادن المختلفة المستخدمة بشكل شائع في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. هذه المواد مذكورة أدناه.

تعتبر معالجة الألمنيوم عملية متعددة الاستخدامات ويمكن استخدامها في مجموعة متنوعة من التطبيقات. يتم استخدامه في تغليف المواد الغذائية ومواد البناء والسيارات والفضاء والدفاع وصناعات الأجهزة وكذلك في تصنيع السلع الاستهلاكية مثل الأثاث وأدوات المطبخ وحتى الألعاب.

ألومنيوم 7075-T5

يستخدم الألومنيوم 7075-T5 في المعالجة الحرارية لسبائك الألومنيوم. إنه مقاوم للتآكل وقوي وخفيف الوزن. إنه مقاوم للكهرباء والحرارة ومقاوم للصدمات. الألومنيوم 7075-T5 مقاوم كيميائيًا لغاز الكلور أو الماء المالح وللعوامل الجوية. تشمل التطبيقات أعمدة المروحة البحرية وعلب التروس وأغلفة عمود المروحة وأعمدة / محاور قيادة السيارات أو مكونات التوجيه / وصلات التعليق الأمامي ومواد البناء للجسور والمباني ومعدات التعدين مثل التدريبات والمضخات والسلع الرياضية مثل مضارب التنس ونوادي الجولف والطبية الأدوات (مثل المناظير) ، والصناعات التحويلية المخصصة (مثل الأثاث) ، إلخ.

ألومنيوم 6063-T6

الألومنيوم 6063-T6 عبارة عن سبيكة معالجة بالحرارة تستخدم في تصنيع سبائك الألومنيوم. لديها مقاومة ممتازة للتآكل ، وصلابة عالية ، وكثافة منخفضة. تتوفر المادة على شكل قضبان أو صفائح ويمكن صبها في سبائك

ألومنيوم 6061-T6

الألومنيوم 6061-T6 عبارة عن سبيكة ألمنيوم عالية القوة ومنخفضة الوزن ومقاومة للتآكل وتتميز بقدرة ميكانيكية ممتازة. لديها قابلية جيدة للحام والتشكيل واختراق اللحام. هذه المادة مناسبة للاستخدام في التطبيقات الصناعية مثل الآلات وأجزاء الطائرات والمعدات الكهربائية.

نحاس

النحاس عبارة عن سبيكة معدنية من النحاس والزنك ، يتم تحديد نسبها بنقطة الانصهار والحموضة. تطحن الآلات النحاسية باستخدام الحاسب الآلي المعدن بآلة يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر. المثاقب أو الآلات أو المناشير الدوارة تقطع المعدن. إنها تقنية مشهورة لتشغيل المعادن. النحاس ناعم ويمكن تشكيله بسهولة إلى صفائح رقيقة. يتم استخدامه للمجوهرات والعمارة والجسور.

النحاس C260

إن النحاس C260 عبارة عن آلة مثبتة على دوارة للخدمة الشاقة مع ميزات حركة ثلاثية المحاور. تعمل بسرعات تصل إلى 6000 دورة في الدقيقة ولديها معدل دقة يبلغ 0.001 مم لكل محور. يمكن استخدام الماكينة في المهام ذات القطر الصغير والكبير بسعة مساحة عمل تبلغ 800 × 400 مم ويمكن تزويدها بأدوات مختلفة حسب حجم المهمة التي يتم إنجازها.

يشار إلى هذه الدرجة أحيانًا باسم خرطوشة النحاس بفضل تاريخ استخدامها في خراطيش الذخيرة. تشمل التطبيقات الشائعة الأخرى المسامير ، والمفصلات ، ولب المبرد.

النحاس C360

إن النحاس C360 عبارة عن آلة أخرى مثبتة على دوارة للخدمة الشاقة مع ميزات حركة ثلاثية المحاور. تعمل بسرعات تصل إلى 6000 دورة في الدقيقة ولديها معدل دقة يبلغ 0.001 مم لكل محور. يمكن استخدام الماكينة في المهام ذات الأقطار الصغيرة والكبيرة بسعة مساحة عمل تبلغ 800 × 400 مم.

النحاس C101

النحاس C101 هو نوع من سبائك النحاس حيث تم تغيير التركيب الكيميائي للنحاس ليشمل عنصرًا إضافيًا واحدًا أو أكثر. المضافات الأكثر شيوعًا هي القصدير والزنك ، ولكن يمكن إضافة مواد أخرى أيضًا. يستخدم النحاس C101 في مجموعة متنوعة من التطبيقات ، بما في ذلك الأسلاك الكهربائية ، والسباكة ، والمبادلات الحرارية.

النحاس C101 هو معدن سائل ذو مقاومة عالية للتآكل وموصلية كهربائية ممتازة. لها خصائص ميكانيكية جيدة وسهلة العمل معها. يمكن استخدام النحاس C101 في مختلف المجالات ، مثل الإلكترونيات والمحركات الكهربائية والمحركات المغناطيسية ومعدات الإضاءة وغيرها من المجالات.

صلب

الصلب عبارة عن فولاذ عالي الكربون يوفر مقاومة جيدة للتآكل والتلف. إنها تستخدم لأدوات القطع ولقم الثقب والعناصر الأخرى التي تتطلب قوة عالية وصلابة جيدة ومقاومة تآكل ممتازة. تشبه بنية الحبيبات لهذه المادة تلك الموجودة في العديد من أنواع الفولاذ. هذا يعني أنه يمكن تشكيلها باستخدام أدوات القطع التي لها تشطيب مماثل. كما أن لديها خصائص آلية جيدة مما يعني أنها لن تعالج بالحرارة بنفس سهولة أنواع الفولاذ الأخرى.

يتوفر Steel 1008 في شكل ساخن وأشكال صفائح ملفوفة على البارد. يتم تلدين النموذج الساخن قبل المعالجة الآلية بينما تكون الصفيحة المدرفلة على البارد غير مدلفنة. يؤثر هذا على تشطيب سطح الفولاذ ومدى ثباته على الحافة عند الانتهاء بأداة شحذ أو حجر شحذ.

فولاذ 1018 عبارة عن فولاذ منخفض السبائك يتمتع بمقاومة تآكل جيدة وعمر إجهاد. لديها مقاومة جيدة للتآكل وخصائص قطع حادة.

الصلب 1020 عبارة عن فولاذ ذو سبيكة منخفضة عالية القوة مع مقاومة جيدة للتآكل وخصائص ممتازة للتشكيل على الساخن. يمكن تشكيله بسهولة باستخدام الأدوات اليدوية ويمكن أيضًا معالجته بشكل أكبر إلى فولاذ عالي القوة منخفض سبائك أو فولاذ مقاوم للصدأ أو فولاذ كربوني.

فولاذ 1045 عبارة عن فولاذ منخفض القوة متوسط ​​- عالي يتميز بخصائص تشكيل ساخنة جيدة ومقاومة جيدة للتآكل. تتميز بصلابة ممتازة في درجة حرارة الغرفة ويمكن تشكيلها بسهولة باستخدام الأدوات اليدوية ، ولكن عندما تصبح ساخنة ، تصبح هشة.

فولاذ 430F

الفولاذ 430F عبارة عن فولاذ متوسط ​​الكربون يوفر قوة ممتازة ومقاومة للتآكل. لديها قدرة ميكانيكية جيدة وقابلية لحام ومقاومة للتآكل. يمكن استخدام الفولاذ 430F في مجموعة متنوعة من التطبيقات بما في ذلك: الأدوات وأدوات القطع والسكاكين والمثاقب والتروس والقوالب.

فولاذ 4130

4130 سبيكة من الكروم (50٪) والموليبدينوم (20٪). يتم استخدامه في الفولاذ عالي القوة منخفض السبائك التي تتميز بقوة شد عالية واستطالة منخفضة وصلابة ممتازة.

فولاذ 4140

4140 سبيكة من النيكل (35٪) والكروم (17٪) والمنغنيز (10٪) والنيكل (10٪). لديها قدرة ميكانيكية جيدة وقابلية لحام ومقاومة للتآكل. خصائص هذه السبيكة تجعلها مناسبة للاستخدام في أجزاء الآلات مثل الأعمدة والتروس ذات الأحمال العالية.

40CrMo الصلب

40CrMo عبارة عن سبيكة من الكروم (40٪) والكربون (10٪) والموليبدينوم (10٪). تتمتع هذه المادة بخصائص ميكانيكية ممتازة نظرًا لمزيجها من الصلابة العالية ومقاومة التآكل والمتانة جنبًا إلى جنب مع قوة الشد العالية مما يجعلها مثالية للتروس.

42CrMo هو أيضًا نوع من المواد عالية القوة. يستخدم هذا المنتج بشكل أساسي في بناء القطارات عالية السرعة والطائرات والسيارات وغيرها من الصناعات وكذلك في إنتاج الأجزاء الدقيقة المختلفة.

الصلب 12L14 هو نوع من الصلب منخفض السبائك يحتوي على المنغنيز والسيليكون والموليبدينوم. يستخدم على نطاق واسع لتصنيع قوالب الصب ، وأغراض أخرى. تختلف الخصائص الفيزيائية حسب التركيب الكيميائي.

الصلب 12L15 هو نوع من الصلب منخفض السبائك يحتوي على الكروم والموليبدينوم. يستخدم على نطاق واسع في مصبوبات القوالب والتطبيقات الأخرى التي تتطلب قوة وصلابة عالية في درجات حرارة مرتفعة. تختلف الخصائص الفيزيائية حسب التركيب الكيميائي.

الفولاذ المقاوم للصدأ 304

الفولاذ المقاوم للصدأ 304 هو واحد من أكثر أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ تنوعًا واستخدامًا على نطاق واسع. لديها مقاومة جيدة للتآكل للعديد من الوسائط ، بما في ذلك المياه العذبة والمالحة ، ومعظم المواد الكيميائية الصناعية والمنتجات الغذائية. لها خصائص ميكانيكية جيدة ، ولكنها ليست قوية مثل بعض درجات الفولاذ المقاوم للصدأ الأخرى.

الفولاذ المقاوم للصدأ 304L هو نسخة منخفضة الكربون من الفولاذ المقاوم للصدأ 304 مع محتوى كربوني أقل من الدرجة العادية 304. وهذا يجعل من السهل التصنيع واللحام والتلميع من الدرجة العادية 304 دون أي فقد في القوة أو مقاومة التآكل. يمكن استخدامه أيضًا في التطبيقات التي يتوقع فيها ارتفاع درجات الحرارة مثل مسامير مشعب العادم ومسامير الشاحن التوربيني ومسامير شفرة التوربينات.

الفولاذ المقاوم للصدأ 304F هو فولاذ أوستنيتي من الكروم والنيكل غير القابل للصدأ يجمع بين مقاومة التآكل لسبائك الكروم والنيكل الأوستنيتي وقوة سبائك قاعدة الحديد الفريتي. وهذا يجعلها جذابة للغاية للتطبيقات التي تتطلب قوة عالية في درجات حرارة مرتفعة مثل أجزاء الفرن وأنابيب المبادل الحراري وأنابيب مولد البخار وأوعية ضغط المفاعلات النووية.

الفولاذ المقاوم للصدأ 316

الفولاذ المقاوم للصدأ 316 عبارة عن سبيكة أوستنيتي مقاومة للتآكل مع الكروم كمكون أساسي لها. إنه يتمتع بمزيج ممتاز من القابلية للتشكيل والقوة والمتانة. تشير التسمية 15-5-3 إلى تركيبة من 15٪ كروم و 5٪ موليبدينوم و 3٪ نيكل. تتمتع هذه المادة بمقاومة ممتازة للتنقر والتآكل الحفيري في محاليل الكلوريد. كما أنها تستخدم في البيئات القاسية التي تتطلب قوة عالية مقرونة بمقاومة جيدة للتآكل.

الفولاذ المقاوم للصدأ 316 لتر

الفولاذ المقاوم للصدأ 316L مشابه للفولاذ المقاوم للصدأ 316 ولكنه يحتوي على نسبة منخفضة من الكربون (0.030٪). يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 316L عند الحاجة إلى قابلية اللحام دون التضحية بمقاومة التآكل أو القوة.

الفولاذ المقاوم للصدأ 316F

الفولاذ المقاوم للصدأ 316F مشابه للفولاذ المقاوم للصدأ 316 ولكنه يحتوي على 1٪ موليبدينوم بدلاً من 5٪. يتمتع بمقاومة أفضل للتنقر من الفولاذ المقاوم للصدأ 316 ويمكن استخدامه في درجات حرارة مرتفعة تصل إلى 1800 درجة فهرنهايت (980 درجة مئوية).

303 فولاذ مقاوم للصدأ

الفولاذ المقاوم للصدأ 303 هو نوع من 18-8 الفولاذ المقاوم للصدأ. إنه أحد أكثر أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ شيوعًا ، نظرًا لمقاومته العالية للتآكل ، وقابلية التشكيل الممتازة ، والخصائص الميكانيكية المتميزة.

الفولاذ المقاوم للصدأ 303 لديه قوة شد عالية ، وصلابة جيدة ومقاومة ممتازة لتكسير تآكل إجهاد الكلوريد. السبيكة لديها موصلية حرارية عالية ودرجة حرارة منخفضة لتشويه الحرارة. كما أن المادة شديدة المقاومة للتآكل الجوي ، خاصة في الأجواء البحرية. يمكن تحسين مقاومة التآكل بإضافة الموليبدينوم والنيتروجين.

لا يتفاعل الفولاذ المقاوم للصدأ 303 مع الأطعمة أو المشروبات من أي نوع.

الفولاذ المقاوم للصدأ PH17-4

الفولاذ المقاوم للصدأ PH17-4 عبارة عن فولاذ موليبدينوم كروم عالي الكربون مع قوة إنتاجية لا تقل عن 110.000 رطل / بوصة مربعة وقوة شد تبلغ 140.000 رطل / بوصة مربعة. يتم استخدامه في صناعة الطائرات للعديد من التطبيقات الهيكلية التي تتطلب قوة عالية ومقاومة جيدة للتآكل وخصائص درجات الحرارة العالية. تُعرف السبيكة أيضًا باسم الفولاذ المقاوم للصدأ P-1 أو P-11 أو 18/8.

سبائك فائقة

سبائك فائقة هي سبيكة متفوقة. يستخدم هذا المعدن عالي الجودة في تصنيع الأجهزة الطبية والطائرات والسيارات. تسمى المادة أيضًا "سوبر تيتانيوم".

تجعل خصائص Super Alloy لها شعبية في العديد من الصناعات ، بما في ذلك تلك التي تتطلب مواد قوية وخفيفة الوزن.

المكونات الرئيسية للسبائك الفائقة هي التيتانيوم والزركونيوم والهافنيوم. يتم دمج هذه العناصر مع الحديد والألمنيوم والفاناديوم لإنشاء معدن بنقطة انصهار عالية وقوة شد.

يمكن العثور على Super Alloy في العديد من أنواع المنتجات المختلفة ، بما في ذلك:

محرك الطائرة

مكوك فضائي

قطع غيار السيارات

تتمتع Super Alloy بعدد من المزايا على السبائك التقليدية القائمة على الحديد مثل الحديد الزهر والفولاذ الكربوني. وتشمل هذه:

قوة عالية في درجات حرارة عالية ؛

مقاومة عالية للتآكل والتآكل.

معامل تمدد حراري منخفض

الموصلية الكهربائية العالية

معامل المرونة العالي

ليونة جيدة في درجة الحرارة المحيطة

سبائك التيتانيوم

سبائك التيتانيوم هي مزيج من التيتانيوم والمعادن الأخرى. عنصر السبائك الأكثر شيوعًا هو الألومنيوم ، والذي يمثل ما يصل إلى 60٪ من الوزن الإجمالي. وتشمل عناصر صناعة السبائك الأخرى الفاناديوم والموليبدينوم.

تختلف خصائص سبائك التيتانيوم على نطاق واسع اعتمادًا على أنواع وكميات عناصر السبائك المستخدمة. سبائك التيتانيوم بشكل عام أقوى وأخف وزنا وأكثر مقاومة للتآكل من التيتانيوم النقي.

نظرة خاطفة

نظرة خاطفة هو شكل بلوري للغاية من بولي إيثر كيتون (نظرة خاطفة). وهو عبارة عن بوليمر شبه بلوري متوفر في شكل صفائح وقضيب وأنبوب.

PEEK لديها درجة حرارة تزجج تبلغ حوالي 140 درجة مئوية ونقطة انصهار تبلغ حوالي 400 درجة مئوية. تتمتع PEEK بمقاومة كيميائية جيدة لمعظم الوسائط المسببة للتآكل بما في ذلك الأحماض والقلويات والكحول. كما أن لديها مقاومة جيدة للحرارة والأشعة فوق البنفسجية وأشعة جاما.

تتميز PEEK بخصائص ميكانيكية ممتازة بما في ذلك المعامل العالي (قوة الشد) في درجات الحرارة المرتفعة ، والزحف المنخفض تحت الحمل ، وقوة الشد العالية عند درجة الحرارة المنخفضة (معامل التمدد الحراري المنخفض) ، وامتصاص الماء المنخفض ، والاستقرار البعدي الممتاز ، ومقاومة التآكل العالية.