6 factores esenciales para elegir metales duros vs blandos en mecanizado CNC

Las opciones alternativas son buenas para tener, mientras que es mejor tener un objetivo claro para un próximo proyecto de mecanizado CNC, y necesita elegir un material que se aplique a él, lo cual puede ser una clave esencial en un proceso de producción, y también podría ser costoso. En el siguiente artículo le mostraré 6 factores para considerar qué necesita elegir entre un metal duro o blando para mecanizado CNC.

• Propiedades de los metales en mecanizado CNC

Antes de elegir un metal para su CNC, debemos conocer el rendimiento del material cuando se aplican diferentes fuerzas. Las propiedades mecánicas clave para considerar en metales son:

• Resistencia (metales duros)
• Elasticidad (los metales duros tienden a ser más elásticos que los blandos)
• Dureza (metales duros)
• Magnético (acero)
• Ductilidad (metales blandos)
• Tenacidad a la fractura (todos los metales tienen el rango más alto, pero varía de blando a duro siendo el más tenaz)
• Densidad (rangos variables de blando a duro en la escala de densidad)
• Amortiguamiento (los metales duros tienden a tener pequeñas capacidades de amortiguamiento)

Si hay un material por encima de su necesidad, se sugiere hacer alguna investigación para obtener calificaciones de propiedades reales por material. O simplemente consulte nuestra página de materiales para mecanizado CNC para una lista completa de todos los materiales que podría necesitar.

• Propiedades de desgaste y fatiga para metales

Haga una elección dependiendo de su pieza mecanizada objetivo. Hay algunos factores que debe considerar antes de elegir entre un metal duro o blando. Enumere las propiedades de fatiga más importantes a considerar.

Resistencia a la fatiga y tenacidad: Es el estrés que un material puede soportar dentro de un cierto número de ciclos. Estos cambios han sido estudiados extensamente para ayudar a seleccionar los materiales apropiados para cumplir sus requisitos de uso final. De hecho, según la investigación sobre este tema, "se estima que la fatiga es alrededor del 90% de todas las fallas de metales". Las fallas ocurren rápido y sin aviso, así que usualmente medimos la resistencia a la fatiga por el promedio de las razones. Al seleccionar materiales, si sabe que sus piezas soportarán múltiples ciclos de estrés, le recomendamos que evalúe el nivel de resistencia a la fatiga.

Ciclo ambiental: Hay muchos recursos para pruebas de ciclo ambiental. En la mayoría de los casos, se coloca en un ambiente regulado y se somete a altas y bajas temperaturas, alta y baja humedad, ciclos térmicos y pruebas de choque térmico.

— Metales que pueden soportar altas temperaturas: Titanio y acero inoxidable.

— Metales que pueden mantener ductilidad a bajas temperaturas: cobre y aluminio.

La resistencia al fluencia (creep) se define como la capacidad de un material para resistir la "fluencia", que se refiere a la tendencia de un material a deformarse durante un largo período de tiempo — resultando en un alto nivel de resistencia. La radiación estándar de un material deformado, porque puede cambiar con el tiempo. Níquel, titanio y acero inoxidable tienen la mayor resistencia a la deformación de metales. El aluminio tiene una temperatura de fusión extremadamente baja y no se recomienda para uso en aplicaciones aeroespaciales.

• Resistencia a la corrosión (oxidación) en metales

Debido a la reacción química del metal con el ambiente circundante, la corrosión del metal es degradación u oxidación. Hay muchas razones para la corrosión del metal, principalmente toda corrosión de metal. El acero inoxidable se corroe muy lentamente, por lo que es la mejor opción si le preocupa la corrosión.

Otra alternativa al acero inoxidable es el aluminio anodizado. Este método es útil para reducir la corrosión y es un acabado muy duradero. Dado que el anodizado es un servicio auxiliar, puede aumentar el tiempo de entrega de su proyecto, por lo que puede no tener sentido para las necesidades de su proyecto.

• Propiedades térmicas en metales

Lo hemos tocado un poco, pero el metal reacciona muy diferente bajo prensado en caliente. Los metales pueden expandirse, fundirse y conducir electricidad, por nombrar solo algunos de los cambios que exploraremos.

• Fabricabilidad de metales

Para fabricabilidad, cada proveedor o socio de fabricación puede tener un conjunto diferente de requisitos basados en sus capacidades. Si encuentra que su pieza no puede ser mecanizada y su diseño de pieza tiene poca flexibilidad, puede necesitar cambiar el método de fabricación a impresión 3D, que proporciona soluciones únicas de metal y plástico. La buena noticia es que si decide procesar su pieza y sube una cotización, nosotros en JTR Protolabs le proporcionaremos casi instantáneamente retroalimentación de diseño para fabricabilidad (DFM) para cada cotización.

En el análisis de cotización, puede acceder a imágenes 3D interactivas del diseño de la pieza, lo que le permite revisar la geometría de la pieza y estimar cualquier problema potencial de diseño como espesor de pared, ranuras estrechas, tolerancias, roscado y procesamiento de agujeros.

• Costo de metales

El último en la lista de factores importantes a verificar antes de seleccionar materiales es el costo. Esto puede no sorprenderle, pero si tiene más requisitos o necesidades de propiedades, entonces puede pagar más por el material. Si puede ponderar algunas de las características anteriores, el aluminio es un material de procesamiento económico. Puede ahorrarle tiempo y dinero.

Hay muchas cosas que desentrañar aquí, pero esperamos que ahora tenga una mejor comprensión de los intercambios entre metales duros y blandos para comenzar su próximo proyecto de mecanizado. Si aún tiene preguntas, le sugerimos contactar a nuestro equipo de ingeniería experimentado para asesoramiento.