CNC 강철 가공:재료, 이점 및 표면 마감 옵션

철강은 오늘날 전 세계적으로 가장 많이 사용되는 금속 중 하나입니다. 금속의 여러 이점을 고려할 때 이는 전혀 놀라운 일이 아닙니다. 산업적으로 제조업체는 제품 설계 사양 및 요구 사항을 충족하기 위해 다양한 금속 가공 서비스를 사용합니다.

이러한 가공 서비스 중 하나는 강철 CNC 가공입니다. 이 고도로 자동화된 공정은 강철 부품을 제조하는 가장 다양한 방법 중 하나입니다. 그러나 철강 가공에는 몇 가지 요인이 작용합니다.

이 문서에는 CNC 강 가공에 대해 알아야 할 모든 내용과 최상의 결과를 얻기 위한 다양한 고려 사항이 포함되어 있습니다.

CNC 철강 가공이란 무엇입니까?

가공은 많은 제조 작업에서 필수적인 프로세스입니다. 이전에는 프로세스가 완전히 수동이었던 시간이 있었지만 매우 노력과 시간 집약적이었습니다. 요즘에는 기계 가공 서비스가 자동화되고 그러한 응용 프로그램 중 하나가 CNC(Computer Numerical Controlled) 가공입니다. 기본적으로 CNC 가공에는 컴퓨터를 사용하여 특정 도구의 동작을 제어하여 금속 및 플라스틱 스톡으로 디자인을 형성하는 작업이 포함됩니다. 이 자동화 공정은 속도, 정밀도 및 생산 효율성으로 인해 제조 산업에서 매우 일반적이 되었습니다. 여러 재료가 CNC 가공과 호환되며 강철도 예외는 아닙니다. 실제로 CNC 강철 부품은 맞춤형 가공 부품 및 프로토타입에 가장 많이 사용되는 부품 중 하나입니다.

CNC 가공용 강철 등급

CNC 가공의 적용은 여러 재료에 걸쳐 있습니다. 프로젝트에 적합한 재료를 선택하는 것은 까다로울 수 있으며 일반적으로 여러 요소가 관련됩니다. 그러나 이 경우 강철을 사용할 재료를 선택하는 것은 첫 번째 단계일 뿐입니다. 여전히 사용 가능한 다른 등급 중에서 선택해야 합니다.

강철 등급의 속성은 특정 가공 프로젝트에 대한 각각의 용도를 알려줍니다. 다음은 가장 일반적인 등급과 속성입니다.

4140 강철

이 등급은 저크롬, 몰리브덴, 망간을 함유한 저합금강입니다. 이 화학 성분은 강종의 강도, 연성 및 인성을 향상시킵니다. 또한 추가된 크롬 함량으로 인해 이 등급의 내식성이 향상됩니다.

따라서 우수한 가공성과 내마모성으로 인해 많은 산업 분야에서 사용됩니다. 그러나 4140 강철은 용접이 가장 쉽지 않으며 사전 및 사후 열처리가 필요할 수 있습니다. 이 등급은 커플링, 스핀들, 볼트, 너트 및 자동차 부품용 CNC 강철 부품에서 흔히 볼 수 있습니다.

기계적 특성

항복 인장 강도(MPa):655
전단 계수(GPa):80
파단신율(%):19
경도(브리넬):197
밀도(g cm-3):7.87

4130 강철

일반 강철에 비해 4130 강철은 더 높은 수준의 합금 원소를 가지고 있습니다. 그것은 철, 탄소, 크롬, 망간, 몰리브덴, 인, 규소 및 황으로 구성됩니다. 이러한 요소는 이 강종의 인성, 기계 가공성 및 열적 적합성을 담당합니다.

높은 응력에 견딜 수 있어 다양한 건축용으로 많이 사용됩니다. 또한 항공기 엔진 마운팅에도 사용됩니다. 제조업체는 4130 강철이 항공기 등급 강철보다 저렴하면서도 효과적이기 때문에 선호하는 경우가 많습니다.

4130 강철은 열 처리가 쉽지만 용접이 쉽지 않습니다.

기계적 특성

항복 인장 강도(MPa):460
전단 계수(GPa):80
파단신율(%):20
경도(브리넬):217
밀도(g cm-3):7.87

1018 강철

이 강종은 일반적으로 철, 탄소, 망간, 인 및 황으로 구성된 연탄소강으로 간주됩니다.

강철 CNC 가공에서 1018 강철의 가장 큰 판매 포인트는 높은 용접성으로 침탄 CNC 강철 부품의 기본 옵션이 됩니다. 그러나 용접은 침탄 후에만 권장됩니다.

1018강은 용접성이 뛰어나다는 점 외에도 가공성이 뛰어납니다. 이것은 선반 및 밀링 강과 같은 CNC 정밀 가공 공정에 사용하기 위한 기초입니다. 실제로 제조업체에서는 타이 로드, 스핀들, 샤프트 및 기타 여러 금형 부품에 사용합니다.

이 강종의 주요 단점은 많은 마감 공정과의 비호환성과 상대적으로 비싼 가격입니다.

기계적 특성

항복 인장 강도(MPa):310
전단 계수(GPa):78
파단신율(%):15
경도(브리넬):131
밀도(g cm-3):7.87

1045 강철

철, 탄소, 규소, 망간, 황 또는 인으로 구성된 중간 탄소강입니다. 이것은 강철 제조업체가 CNC 강철 부품에 사용하는 가장 다양한 등급의 강철 중 하나입니다. 1045 강철은 강하고 단단하여 방수가 필수적인 많은 CNC 강철 가공 프로젝트에 사용됩니다.

또한 1045 강은 기계 가공 및 용접이 가능하며, 이는 제조업체가 강을 가공할 때 고려하는 중요한 요소입니다. 이 등급의 응용 분야에는 에일, 볼트, 기어, 샤프트 및 스터드가 포함됩니다. 기본적으로 제조업체는 극한의 속도가 필요한 프로젝트에 선호합니다.

이 강종은 상대적으로 강함에도 불구하고 인장 강도와 경화성이 기껏해야 중간이므로 매우 강한 제품에는 사용하지 않는 것이 좋습니다.

기계적 특성

항복 인장 강도(MPa):450
전단 계수(GPa):60
파단신율(%):12
경도(브리넬):170
밀도(g cm-3):7.87

1215 강철

이 강종에는 철, 탄소, 망간, 인 및 황이 포함되어 있습니다. 이 강종은 상대적으로 황 함량이 높기 때문에 쾌삭강으로 간주됩니다. 또한 자동 스크류 기계 공정에 사용되기 때문에 많은 사람들이 스크류 스톡이라고 부릅니다.

1215 강은 가공 중에 작은 칩을 형성하여 더 높은 가공 속도를 허용하고 기계의 얽힘을 방지합니다. 그러나 용접성이 매우 좋지는 않습니다. 또한 탄소 함량이 상대적으로 낮기 때문에 다른 냉간 압연 등급만큼 강하지 않습니다.

산업적으로는 무거운 기계가공이 필요한 자동 프로젝트에 적합합니다. 그 응용 분야에는 스터드, 핀, 나사, 커플링 및 호스 피팅이 포함됩니다.

기계적 특성

항복 인장 강도(MPa):415
전단 계수(GPa):80
파단신율(%):10
경도(브리넬):167
밀도(g cm-3):7.87

CNC 강철 부품의 장점과 과제

강철 부품을 올바르게 가공하려면 매번 신뢰할 수 있는 결과를 생성하기 위해 많은 경험과 기술이 필요합니다. 작업하기에 가장 까다로운 재료 중 하나이지만, Teel을 사용하여 얻는 이점은 종종 어려움보다 더 큽니다.

혜택

오늘날 사용 가능한 대부분의 CNC 강철 부품은 우수한 가공성을 가지고 있습니다. 경도, 에너지, 마력 및 전단 응력과 같은 요인은 강철 CNC 가공의 가공성에 영향을 미칩니다.

기계 부품용 CNC 강 가공의 또 다른 이점은 제품이 부식 및 마모에 매우 강하다는 것입니다. 또한 강철 부품은 일반적으로 다양한 표면 마감재와 호환됩니다.

도전

수많은 이점에도 불구하고 CNC로 강철 부품을 가공할 때 몇 가지 문제가 있습니다. 우선 모든 강철 부품이 쉽게 기계로 가공될 수 있는 것은 아닙니다. 따라서 기하학적으로 복잡한 프로젝트에 일부 강종을 사용하는 것이 어려울 수 있음을 의미합니다.

또한 강철 등급은 열 민감도가 다릅니다. 일부 등급은 열에 크게 노출되는 CNC 강철 부품에 적합하지 않습니다. 용융되어 변형될 수 있기 때문입니다.

강철 부품의 표면 마감 및 후처리 옵션

이름에서 알 수 있듯이 표면 마감은 금속 부품의 정상적인 제조 이후의 공정입니다. 목표는 이러한 부품의 기능과 미학을 개선하는 것입니다. 그러나 금속마다 다른 표면 마감이 필요합니다.

강철 부품의 경우 적용 가능한 일반적인 표면 마감은 다음과 같습니다.

분말 코팅

분말 코팅 마감은 강철 표면에 건조 분말을 증착하는 것을 포함합니다. 마감재의 두께는 일반적으로 0.15~0.3mm입니다. 명백한 이점은 CNC 강철 부품의 내식성을 높이는 것입니다.

침탄

침탄은 금속 표면을 경화시킵니다. 이 과정은 일산화탄소 및 목탄과 같은 탄소를 함유한 재료가 있는 상태에서 강철 금속을 가열하는 과정입니다. 경도 외에도 침탄 처리는 CNC 강철 부품의 내마모성을 향상시킵니다.

니켈 도금

이 표면 마감은 약 0.1mm 정도의 얇은 니켈 층을 추가하여 강철 금속을 전기도금하는 것을 포함합니다. 이것은 부식 및 마모에 대한 강철 부품의 저항을 향상시킬 수 있습니다.

연삭

연삭은 강철 표면을 매끄럽게 만들어 불규칙성을 제거하는 데 도움이 됩니다. 제조업체는 연삭 휠을 사용하여 이 작업을 수행합니다.

가공강 대 알루미늄:차이점은 무엇입니까?

오늘날 CNC 가공이 널리 보급된 이유 중 하나는 다양한 금속 및 플라스틱과의 호환성입니다. 그럼에도 불구하고 CNC 가공을 위한 가장 일반적인 두 가지 재료는 강철과 알루미늄입니다. 제조업체는 종종 이 두 가지 중 하나를 선택해야 합니다. 아래는 CNC 강철 가공과 CNC 알루미늄 가공을 비교한 것입니다.

가공강 대 알루미늄:기계가공성

가공성은 금속의 경도와 강도를 비롯한 다양한 요인에 따라 달라집니다. 일반적으로 금속이 단단할수록 가공성이 떨어집니다. 이 원칙은 알루미늄에도 적용됩니다.

강철은 알루미늄(약 15)보다 브리넬 경도 범위(80 및 600)가 더 높습니다. 마찬가지로 강철은 알루미늄보다 인장 강도와 항복 강도가 높습니다. 따라서 강철은 더 강하지만 가공성이 떨어집니다.

강철 대 알루미늄 가공:속도

알루미늄은 강철보다 가볍기 때문에 기계 기술자는 더 빠른 속도로 작업할 수 있습니다. 또한 알루미늄은 가열 후 강철보다 빨리 냉각됩니다. 이는 강철을 가공할 때 더 긴 제조 주기가 있음을 의미합니다.

강철 대 알루미늄 가공:비용

많은 경우 강철과 알루미늄 사이의 결정은 비용으로 귀결됩니다. 두 재료가 특정 프로젝트에 적합할 때 특히 그렇습니다. 이러한 금속에는 다양한 종류와 등급이 있지만 강철 CNC 가공은 일반적으로 알루미늄보다 비쌉니다.

어느 것을 선택해야 합니까?

고려해야 할 첫 번째 요소는 필요한 제품 유형입니다. 강철은 녹는점이 높기 때문에 고온에 노출되는 제품에 더 적합합니다. 반면에 알루미늄은 특히 전도성이 필수적인 경우 경량 부품에 더 적합합니다.

CNC 강철 부품의 응용

CNC 강철 부품은 오늘날 의료, 자동차 및 전자 산업을 비롯한 많은 산업 분야에 사용되고 있습니다. 보다 구체적으로, 철강 CNC 가공은 의료 기기, 기계 부품, 진공 압력 용기 및 기어에 유용합니다.

Wayken의 철강 CNC 머시닝 서비스

강철 CNC 부품은 오늘날 여러 산업에서 일반적입니다. CNC 강을 가공하기 전에 제조업체는 강종을 결정해야 합니다. 여기에는 프로젝트 요구 사항에 따라 다양한 속성을 평가하는 작업이 포함됩니다. 모든 요소를 ​​고려한 후 고품질 가공 서비스가 중요합니다.

WayKen에는 모든 철강 CNC 가공 서비스를 처리할 수 있는 전담 전문가가 있습니다. 프로젝트 구성 요소의 정밀도, 품질 및 경제성을 보장할 수 있습니다. 구체적으로 CNC강 밀링, 터닝, 연삭, EDM 및 와이어 EDM을 취급합니다.

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