CNC 기계
산업 제조
CNC 가공 프로젝트의 경우 알루미늄은 바람직한 물리적 특성으로 인해 가장 널리 사용되는 재료 중 하나입니다. 강하기 때문에 기계 부품에 이상적이며 산화된 외층은 요소의 부식에 강합니다. 이러한 이점으로 인해 알루미늄 부품은 모든 산업 분야에서 일반화되었지만 특히 자동차, 항공 우주, 의료 및 소비자 전자 제품 분야에서 선호되고 있습니다.
알루미늄은 또한 CNC 가공 프로세스를 단순화하고 개선하는 특정 이점을 제공합니다. 유사한 재료 특성을 가진 다른 많은 금속과 달리 알루미늄은 우수한 기계 가공성을 제공합니다. 알루미늄 등급의 대부분은 절삭 공구로 효과적으로 침투할 수 있으며 상대적으로 성형하기 쉬우면서도 쉽게 치핑됩니다. 이 때문에 알루미늄은 철이나 강철보다 3배 이상 빠르게 가공할 수 있습니다.
이 기사에서는 알루미늄 CNC 가공의 몇 가지 주요 이점(이것이 가장 널리 요청되는 프로토타입 및 생산 공정 중 하나인 이유)에 대해 설명하고 알루미늄에 대한 가공 대안도 제안합니다.
다른 금속 및 플라스틱은 고유한 이점 외에도 알루미늄과 유사한 이점을 제공할 수 있습니다.
3ERP의 일반적인 CNC 알루미늄 부품
엔지니어가 가공 부품으로 알루미늄을 선택하는 주된 이유 중 하나는 아주 간단하게 재료가 가공하기 쉽기 때문입니다. 이는 부품을 제조하는 기계공에게 더 많은 이점이 있는 것처럼 보이지만 부품을 주문하는 기업과 결국 이를 사용하게 될 최종 사용자에게도 상당한 이점이 있습니다.
알루미늄은 칩이 잘 쪼개지고 성형이 쉽기 때문에 CNC 공작기계로 빠르고 정확하게 절단할 수 있습니다. 이것은 몇 가지 중요한 결과를 낳습니다. 첫째, 가공 작업의 짧은 시간 프레임은 공정을 더 저렴하게 만듭니다(기계 기술자에게 더 적은 노동력이 필요하고 기계 자체에서 더 적은 작동 시간이 필요하기 때문에). 둘째, 가공성이 좋다는 것은 절삭 공구가 공작물을 통과할 때 부품의 변형이 적다는 것을 의미합니다. 이를 통해 기계가 더 엄격한 공차(최저 ±0.025mm)를 충족할 수 있고 더 높은 정확도와 반복성을 얻을 수 있습니다.
알루미늄 등급에 따라 산화 및 화학적 손상을 견딜 수 있는 정도인 부식에 대한 저항성이 크게 다릅니다. 다행스럽게도 가장 인기 있는 CNC 가공 재종 중 일부가 가장 저항성이 높습니다. 예를 들어, 6061은 강도 스펙트럼의 하단에 있는 다른 합금과 마찬가지로 우수한 내식성을 제공합니다. (강한 알루미늄 합금은 합금된 구리의 존재로 인해 부식에 덜 저항할 수 있습니다.)
알루미늄은 기계적 및 측면 부품 모두에 이상적인 바람직한 물리적 특성을 가지고 있습니다. 가장 중요한 두 가지는 금속의 고강도와 가벼움으로 항공우주 및 자동차 산업과 같은 중요한 부품에 적합합니다. 항공기 피팅과 자동차 샤프트는 알루미늄으로 성공적으로 가공할 수 있는 부품의 두 가지 예입니다.
그러나 다른 등급의 알루미늄은 다른 용도로 사용됩니다. 강도 대 중량비가 유리하기 때문에 6061과 같은 범용 등급은 다양한 부품에 사용할 수 있으며 특히 7075와 같은 고강도 등급은 항공우주 및 해양 분야에서 선호될 수 있습니다.
CNC 가공 알루미늄 부품은 전기 전도성으로 인해 전기 부품에 유용할 수 있습니다. 구리만큼 전도성은 아니지만 순수한 알루미늄은 실온에서 미터당 약 3,770만 지멘스의 전기 전도성을 갖습니다. 합금은 전도성이 낮을 수 있지만 알루미늄 재료는 예를 들어 스테인리스 스틸보다 훨씬 더 전도성이 있습니다.
| 자료 | 실온에서 전도도(S/m) |
| 구리 | 5,960만 |
| 알루미늄 | 3,770만 |
| 아연 | 1,690만 |
| 철 | 1000만 |
| 탄소강 | 700만 |
| 티타늄 | 240만 |
| 스테인레스 스틸 | 150만 |
가공된 알루미늄 부품은 강도 및 중량 요구뿐만 아니라 중요한 미적 고려 사항 때문에 소비자 전자 산업에서 특히 인기가 있습니다. 알루미늄은 페인트와 틴트를 잘 받아들일 뿐만 아니라 부품의 보호 및 산화된 외부 층을 두껍게 하는 표면 마감 절차인 양극 산화 처리를 할 수 있습니다.
일반적으로 기계 가공이 완료된 후 수행되는 양극 산화 공정에는 전해산 수조에 있는 부품에 전류를 흐르게 하여 물리적 충격과 부식에 더 강한 알루미늄 조각이 생성됩니다.
중요한 것은 양극 산화 처리된 외부 층이 매우 다공성이기 때문에 양극 처리를 통해 가공된 알루미늄 부품에 색상을 더 쉽게 추가할 수 있다는 것입니다. 염료는 외부 레이어의 다공성 부분을 통과할 수 있으며 금속 부품의 거친 외부에 포함되어 있기 때문에 부서지거나 벗겨질 가능성이 적습니다.
알루미늄의 또 다른 이점은 높은 재활용 가능성으로 환경 영향을 최소화하려는 기업이나 단순히 재료 낭비를 줄이고 비용의 일부를 회수하려는 기업에 적합합니다. 재활용 가능한 재료는 절삭 공구에서 발생하는 칩 형태의 폐기물이 비교적 많은 CNC 가공에서 특히 중요합니다.
기업은 여러 가지 이유로 CNC 가공을 위해 알루미늄의 대안을 찾을 수 있습니다. 결국 금속에는 몇 가지 약점이 있습니다. 산화물 코팅은 공구를 손상시킬 수 있으며 일반적으로 강철과 같은 대안보다 가격이 더 비싸며, 부분적으로는 알루미늄 생산의 높은 에너지 비용 때문입니다.
다음은 인기 있는 은회색 금속과의 차이점과 유사점을 강조하여 알루미늄에 대한 몇 가지 잠재적인 가공 대안입니다.
다음의 경우 알루미늄보다 우수:
다음의 경우 알루미늄보다 나쁨:
강과 스테인리스 강은 CNC 가공에서 널리 사용되는 재료입니다. 강재는 강도가 높기 때문에 응력이 높은 응용 분야와 강한 용접이 필요한 응용 분야에 선호되는 경향이 있습니다. 강철은 매우 높은 온도에 견디며 스테인리스 강철은 열처리를 통해 내식성을 높일 수 있습니다.
그러나 가공용 강은 가공성을 향상시키도록 설계되었지만 알루미늄은 여전히 두 재료 중 가공성이 더 높습니다. 강철은 또한 알루미늄보다 무겁고 경도가 높기 때문에 용도에 따라 바람직하지 않을 수도 있습니다.
온도 저항이 주요 고려 사항이고 무게가 중요하지 않다면 강철은 알루미늄의 이상적인 대안이 될 수 있습니다.
다음의 경우 알루미늄보다 우수:
다음의 경우 알루미늄보다 나쁨:
티타늄은 알루미늄의 주요 이점 중 하나인 탁월한 강도 대 중량 비율이 주요 이점이기 때문에 알루미늄 대체품으로 사용할 수 있습니다. 티타늄은 알루미늄과 무게는 비슷하지만 강도는 거의 두 배입니다. 알루미늄과 마찬가지로 부식에도 강합니다.
이러한 장점은 티타늄의 높은 가격대에 반영됩니다. 이 소재는 항공기 부품 및 의료 기기와 같은 부품에 탁월한 선택이지만 비용이 만만치 않을 수 있습니다.
티타늄은 가벼움이 주요 관심사이고 중요한 것은 제조 예산이 어느 정도 유연할 때 알루미늄의 적절한 대안입니다.
다음의 경우 알루미늄보다 우수:
다음의 경우 알루미늄보다 나쁨:
가장 일반적인 가공 재료는 아니지만 경량 금속 마그네슘은 일반적인 알루미늄 합금의 많은 이점을 제공합니다. 사실, 마그네슘은 가장 가공하기 쉬운 금속 중 하나이므로 가공 공정을 빠르고 효율적으로 만듭니다.
기계 공장의 잠재적인 단점 중 하나는? 마그네슘 칩은 가연성이 매우 높으며 물에 의해 더욱 악화됩니다. 따라서 기계 기술자는 파편을 치우는 동안 주의를 기울여야 합니다.
다음의 경우 알루미늄보다 우수:
다음의 경우 알루미늄보다 나쁨:
금색 외관을 가진 금속인 황동은 가공성이 높은 금속으로 알루미늄보다 약간 더 높은 가격대로 제공됩니다. 밸브 및 노즐과 같은 부품 및 구조 부품에서 흔히 볼 수 있으며 높은 가공성으로 인해 대량 주문에 적합합니다.
다음의 경우 알루미늄보다 우수:
다음의 경우 알루미늄보다 나쁨:
구리는 알루미늄과 몇 가지 재료 특성을 공유합니다. 그러나 구리의 우수한 전기 전도성으로 인해 다양한 전기 응용 분야에 적합할 수 있습니다. 순동은 가공하기 어렵지만 많은 구리 합금은 널리 사용되는 알루미늄 재종과 유사한 가공성을 제공합니다.
다음의 경우 알루미늄보다 우수:
다음의 경우 알루미늄보다 나쁨:
CNC 머시닝 프로젝트는 금속에만 국한될 필요는 없습니다. 사실, 여러 엔지니어링 열가소성 수지가 적용 분야에 따라 알루미늄의 일부 이점과 일치하거나 초과할 수 있습니다.
알루미늄은 우수한 가공성으로 인해 선호되는 경우가 많기 때문에 실행 가능한 플라스틱 대안 중 하나는 알루미늄과 마찬가지로 가공 공정에 매우 적합한 POM(Delrin)입니다. POM은 녹는점이 낮지만 플라스틱에 비해 강도가 매우 높습니다.
POM은 전기 절연체이므로 전자 인클로저와 같은 부품에 적합합니다. 기계 부품에도 적합합니다. 그러나 알루미늄과 비교하여 절연 특성이 근본적으로 다르기 때문에 열 및 전기 전도도가 중요하지 않은 상황에서 유사한 대체품으로만 사용해야 합니다.
다음의 경우 알루미늄보다 우수:
다음의 경우 알루미늄보다 나쁨:
PTFE(테프론)는 POM과 마찬가지로 가공성이 우수한 열가소성 수지로 우수한 전기 절연체입니다. 그러나 POM과 달리 PTFE는 고온(최대 260°C)에도 견디므로 고온 응용 분야에 적합한 알루미늄 대안입니다.
PTFE의 높은 내화학성 덕분에 식품 산업에서 사용되는 부품 가공 소재로 널리 사용됩니다.
다음의 경우 알루미늄보다 우수:
다음의 경우 알루미늄보다 나쁨:
PEEK는 이전의 두 열가소성 수지보다 가공하기가 더 어렵지만 높은 강도와 열 안정성(최대 260°C의 온도 내성)으로 인해 알루미늄에 대한 진정한 대안이 됩니다. 밸브, 베어링, 펌프 및 노즐과 같은 부품에 대한 PEEK의 인기는 금속과 같은 능력을 증명합니다.
한 가지 걸림돌은 가격입니다. 고성능 폴리머인 PEEK는 더 고가의 가공 가능한 열가소성 수지 중 하나이므로 알루미늄과 같은 보편적인 재료를 사용할 수 없는 가공 프로젝트에만 적합합니다.
다음의 경우 알루미늄보다 우수:
다음의 경우 알루미늄보다 나쁨:
ABS는 일반적으로 사출 성형 재료로 사용되며 최근에는 3D 프린팅 필라멘트로 사용됩니다. 그러나 ABS는 알루미늄과 공통점이 거의 없지만 CNC 가공을 위한 다용도 경량 소재로 남아 있으며 평균 이상의 충격 강도를 제공합니다.
기타 가공 가능한 플라스틱으로는 대부분 알루미늄과 매우 유사하며 PC, ABS+PC, PP, PS, PMMA(아크릴), PAGF30, PCGF30, DHPE, HDPE 및 PPS가 있습니다.
| 신청 | 알루미늄 | 대안 |
| 일반 | 6061 | 연강 1018 |
| 항공우주 | 7075 | 스테인리스 스틸 303 |
| 해병 | 5083 | 스테인리스 스틸 304 스테인리스 스틸 316 |
| 건설 | 5083 | 연강 A36 |
| 음식 | 6061 | PTFE PC |
알루미늄이 프로젝트에서 선호되는 재료 선택으로 남아 있다면 CNC 가공을 다른 제조 공정과 결합하여 더 복잡하고 고성능의 알루미늄 부품을 만드는 방법이 있습니다. 이렇게 하면 알루미늄의 기능을 최대화하는 동시에 여러 생산 공정의 이점을 얻을 수 있습니다.
올인원 제조 프로세스인 것 외에도 CNC 머시닝은 다른 기계를 사용하여 만든 부품을 수정하거나 수정하는 데 사용할 수 있습니다. 압출, 주조 및 단조 공정은 각각 가공 공정으로 보완되어 더 나은 알루미늄 부품을 만들 수 있습니다.
압출은 용융된 재료를 다이의 구멍을 통해 밀어 넣어 연속적인 프로파일을 가진 길쭉한 구성 요소를 생성하는 과정입니다. 알루미늄 압출은 고품질의 표면 마감과 복잡한 단면을 가진 기능적 구성요소를 생산하는 효과적인 방법이지만 단면이 부품 전체에 걸쳐 일관되어야 하기 때문에 범위가 제한적입니다.
물론 압출 후 부품이 수정되지 않는 한. 알루미늄 압출은 6061 및 6063과 같은 가단성, 연성 및 기계가공 가능한 알루미늄 등급을 포함하는 경향이 있으므로 압출된 부품은 CNC 머시닝 센터를 사용하여 다양한 방식으로 절단될 수 있습니다.
알루미늄 압출과 CNC 가공을 결합하면 복잡한 단면과 불규칙한 형상을 가진 탄력 있는 부품을 생산할 수 있습니다.
압력 다이 캐스팅은 용융 금속을 고압으로 금형 캐비티에 밀어 넣는 제조 공정입니다. 필요한 공구강 다이는 만드는 데 비용이 많이 들기 때문에 일반적으로 부품을 대량으로 만들 때 사용합니다.
알루미늄은 강철, 마그네슘 및 아연과 함께 압력 다이캐스팅에 가장 많이 사용되는 금속 중 하나이며 다이캐스팅 알루미늄 부품은 일반적으로 우수한 표면 조도와 치수 일관성을 가지고 있습니다.
이러한 장점은 CNC 가공의 장점과 결합될 수 있습니다. 알루미늄 부품을 다이캐스팅한 다음 머시닝 센터를 사용하여 컷을 더 추가하면 두 프로세스를 단독으로 사용하여도 가능한 뛰어난 마감과 보다 복잡한 형상의 부품을 생성할 수 있습니다.
높은 정밀도를 보장하거나 얇은 벽을 만드는 것보다 비용을 줄이는 것이 더 중요한 경우 압력 다이캐스팅 대신 중력 다이캐스팅을 사용할 수 있습니다.
인베스트먼트 주조는 왁스 패턴을 사용하여 금속 부품을 만드는 금속 주조 공정입니다. 다른 주조 공정과 마찬가지로 표면 조도가 우수하고 치수 정확도가 높은 부품을 생산합니다.
이 프로세스는 또한 다이캐스팅으로 가능한 것보다 더 복잡한 부품을 만드는 데 사용할 수 있고 파팅 라인 없이 부품이 나온다는 고유한 이점을 제공합니다.
알루미늄 합금은 매몰 주조에 사용되는 일반적인 재료이며 주조 알루미늄 부품은 정밀 가공을 위해 후가공될 수 있습니다.
많은 가공 가능한 알루미늄 합금은 압축력을 통해 금속을 성형하는 오래된 단조 공정에도 적합합니다. (이것은 종종 망치로 금속을 두드리는 것과 관련됩니다.)
예를 들어, 알루미늄 6061은 자동차 및 산업용 부품을 생산하는 데 일반적으로 사용되는 공정인 폐쇄형 다이를 사용한 열간 단조에 적합합니다.
단조 알루미늄 조각은 CNC 머시닝 센터로 후가공할 수 있습니다. 단조 부품은 일반적으로 완전히 주조되거나 완전히 기계로 가공된 부품보다 더 강하기 때문에 이는 기계가공만 하는 것과 비교할 때 유리할 수 있습니다. 그러나 후가공을 통해 부품의 무결성을 완전히 손상시키지 않으면서 더 복잡한 형상을 생성할 수 있습니다.
알루미늄 및 기타 재료를 사용한 CNC 가공에 대해 자세히 알아보려면 3ERP에 문의 .
CNC 기계
알루미늄 합금은 다양한 합금의 비교적 부드러운 금속입니다. 가벼운 무게로 인해 알루미늄 합금은 가공에 이상적입니다. 가볍고 가공이 용이한 장점이 있지만 고강도가 요구되는 기계 부품에는 사용하기 어렵다. 이것이 우리가 알루미늄 금속을 강화하기 위해 경질 양극 산화 코팅을 사용하는 이유입니다. 이 공정은 경도와 내식성을 향상시킵니다. 그리고 이 효과는 적절하게 제어할 수 있습니다. 따라서 알루미늄 합금의 적용은 다양한 기계 부품으로 확장될 수 있습니다. 경질 아노다이징 마감이란 무엇입니까? 하드 코트 아노다이징은 표면 처리입니다.
CNC 선반 기계 부품은 이전에 CNC 선반 소개, 주요 부품 및 기능에 설명된 사진과 함께 매우 간략하게 설명되어 있습니다. 이제 CNC 선반 기계 부품에 대해 배운 내용을 테스트할 시간이므로 시작하겠습니다. CNC 선반 기계 부품 식별 – 1 아래 그림에 표시된 CNC 선반 기계 부품을 확인할 수 있습니까? 답변: 이것은 CNC 선반 기계 공구 터렛입니다. CNC 공구는 기계가공 작업을 위해 CNC 선반 터렛에 장착되며 공구는 먼저 부품 프로그램 명령으로 인덱싱(절단 위치에서)한 다음 해당 공구로 절단이 시작됩니다.