최근 몇 년간 CNC 가공 기술이 발전함에 따라 CNC 공작기계 부품도 지속적으로 진화해 왔습니다. 이제 CNC 가공은 여러 분야에서 필수적인 공정이 되었으며, 각 분야에서는 프로젝트용 특수 부품을 제조해야 합니다. CNC 소재의 종류도 소비자, 엔지니어, 계약자 등 다양한 분야의 니즈를 충족하여 매우 구체적인 애플리케이션에 대한 솔루션을 제공할 수 있도록 확대되었습니다. 최상의 완제품을 얻기 위한 핵심은 올바른 소재를 선택하는 것입니다.
CNC 가공이 수년간 발전해 온 것처럼 CNC 공작기계 부품도 함께 발전했습니다. 유사한 유형의 소재가 여러 제품에 사용되어 다양한 기능을 수행할 수 있습니다. 해당 부품이 의료 기기, 자동차, 항공우주, 기계 또는 산업 제조 분야에서 사용됩니까?
예를 들어 절연을 들면, 호흡 분석기에 사용되는 절연 소재와 카메라의 절연 소재는 다를 수 있습니다. 둘 다 같은 목적을 수행하지만 동일한 방식으로 사용할 수는 없으며 결과도 다릅니다. 부품이 실외나 습한 환경에서 사용된다면 녹 방지를 위해 탄소강 대신 스테인리스강을 사용해야 합니다.
높은 응력 하중은 일부 소재를 변형시키거나 균열을 일으킬 수 있습니다. 부품 소재를 선택할 때는 반드시 응력 하중을 고려해야 합니다. 높은 응력을 받는 부품은 응력에 견디고 변형을 방지하는 소재로 가공해야 합니다. 부품이 높은 응력을 받는다면 해당 소재는 하중을 견디고 변형을 방지하는 데 필요한 요소를 갖추어야 합니다.
치수 공차의 중요성을 과소평가해서는 안 됩니다. 공차는 소재 선택에만 영향을 미치는 것이 아니라 부품과 조립, 절삭 방법, 공구 및 기계 사용에도 영향을 줍니다. 치수 공차는 전체 공정의 효과와 수익성에 영향을 미칩니다.
부품에 필요한 공차를 정확히 알아야 합니다. 기존 부품 설계나 스케치를 사용하여 과거 방식을 따르고 싶다면 공차가 적절한지 다시 확인하는 것이 좋습니다. 문서에 오타가 있을 수 있습니다. 정보가 정확하더라도 공차를 완화하여 부품이 최적의 성능을 발휘할 수 있다면 공차를 재평가하여 비용을 절감할 수 있습니다. 엄격한 공차는 일반적으로 비용이 더 많이 듭니다.
기본적으로 표준 치수 공차가 사용되지만, 공차를 지정하지 않았거나 수치가 잘못된 것을 발견하면 결국 부적절한 부품을 주문하게 됩니다. 재가공이나 재주문에는 더 많은 시간이 소요되며, 이 단순한 초기 단계가 장기적으로 비용 절감에 도움이 됩니다.
필요한 부품의 정확한 공차를 잘 모르는 경우 추측하지 말고 전문 CNC 가공 업체의 도움을 받으십시오.
소재를 선택할 때 소재의 녹는점은 공정의 작동 온도보다 낮아야 합니다. 또한 작동 온도에 변동이 있는지 고려해야 하며, 소재는 시간이 지나도 뒤틀림, 변형 또는 손상 없이 온도를 견뎌야 합니다.
일부 내구성 있는 소재는 이러한 변화를 견디도록 제조되지만, 많은 소재는 시간이 지나면서 뒤틀림, 팽창, 균열 등의 징후를 보입니다. 극한의 온도도 특정 소재의 내구성에 악영향을 미칠 수 있습니다.
CNC 가공 시에도 이 정보를 이해하는 것이 중요합니다. 절삭 및 성형 시 발생하는 열이 부품을 변형시키지 않는지 확인할 수 있기 때문입니다. 작동 온도와 사용 소재 간의 연관성을 설정하는 것은 성공적인 설계와 생산에 필수적입니다.
가공 소재의 중량은 부품의 용도에 따라 달라집니다.
무거운 소재는 많은 압력을 흡수할 수 있습니다. 과도한 하중 지지력과 높은 응력 하중이 필요한 프로젝트에는 무거운 소재를 고려해야 합니다. 하지만 중량에 민감한 품목에는 적합하지 않습니다.
가벼운 소재는 중량에 민감한 프로젝트에서 인기가 있습니다. 내구성이 뛰어나고 많은 응력을 흡수할 수 있지만 비용이 더 많이 듭니다. 가벼운 소재는 많은 제품에 이상적이지만 비용이 중요한 요소라면 최선의 선택이 아닐 수 있습니다.
무거운 소재와 가벼운 소재 중 선택하는 것은 CNC 가공 부품에 어떤 특성이 가장 중요한지 판단하는 한 예일 뿐입니다. 이렇게 하면 부품이 제대로 작동하는 데 필수적인 요소를 지정하고, 해당 기준을 충족하지 못하는 소재를 배제한 후 비용을 비교할 수 있습니다.
가장 비싼 소재는 일반적으로 고강도 경량 소재입니다. 가공 소재를 선택할 때 많은 요소가 의사 결정에 도움이 됩니다. 완성 부품에 가장 중요한 특성을 우선순위에 두고 호환성이 가장 높은 소재를 찾으십시오. 강도 곡선, 온도 한계, 조립 요구 사항을 충족하는 소재를 선택하십시오. 이러한 요구 사항을 충족하지 못하는 소재는 배제하고, 소재 비용을 비교한 후 선택하십시오.
일반적으로 부품에 사용되는 소재가 많을수록 비용이 높아집니다. 마찬가지로 특수 소재와 극도로 강한 소재(티타늄 등)도 비용이 더 많이 듭니다.
무료 견적과 최소 주문 수량 제한이 없는 업체를 찾으면 비용 절감에 도움이 됩니다. 모든 범위를 좁히면 대부분의 요구 사항을 충족하는 더 비용 효율적인 소재를 사용할 수 있습니다.
SANS는 수백 가지 금속, 합금, 플라스틱 소재뿐만 아니라 요청 시 기타 맞춤형 소재도 가공할 수 있습니다. 아래에서는 가장 인기 있는 소재와 그 특성을 소개합니다.
CNC 밀링에서 가장 일반적인 소재 유형 중 하나는 금속이며, 선택의 폭도 넓습니다. 가장 잘 알려진 옵션과 각 금속에 가장 적합한 용도를 개략적으로 살펴보겠습니다. 부품의 크기와 형상에 따라 소재 비용이 부품 총 가격의 큰 부분을 차지할 수 있습니다.
알루미늄은 CNC 밀링에 가장 널리 사용되는 소재로, 기계 부품과 외장 부품에 탁월한 선택입니다. 다른 금속에 비해 알루미늄은 일반적으로 더 빠르게 가공할 수 있어 가장 경제적인 방법입니다. 알루미늄으로 만든 부품은 환경에 노출되면 보호층을 형성하여 강도와 내식성이 추가로 향상됩니다. 이러한 고품질 소재 특성 덕분에 CNC 밀링 알루미늄은 자동차, 항공우주, 의료, 가전 산업에 매우 적합합니다. 구체적인 용도로는 항공기 액세서리, 전자 인클로저, 의료 장비, 기어 및 샤프트 등이 있습니다.
알루미늄 6061가장 일반적으로 사용되는 범용 알루미늄 합금으로 강도 대 중량 비율이 우수하고 가공성이 뛰어납니다. 가장 일반적인 범용 알루미늄 등급으로 자동차 부품, 자전거 프레임, 스포츠 용품, RC 프레임 등에 주로 사용됩니다.
주요 합금 원소는 마그네슘, 실리콘, 철입니다. 다른 알루미늄 합금과 마찬가지로 강도 대 중량 비율이 우수하고 대기 부식에 자연적으로 강합니다. 6061의 단점 중 하나는 염수나 기타 화학 물질에 노출되었을 때 내식성이 떨어진다는 것입니다. 더 까다로운 애플리케이션에서는 다른 알루미늄 합금만큼 강하지 않습니다.
알루미늄 6082의 조성과 물성은 6061과 유사합니다. 유럽에서는 영국 표준을 준수하기 때문에 더 일반적으로 사용됩니다.
7075는 알루미늄의 고급 제품입니다. 주로 아연과 합금됩니다. 가장 강한 알루미늄 합금 중 하나로 고강도 레저 장비와 자동차 및 항공우주 프레임에 이상적인 선택입니다. 강철에 비해 알루미늄 7075는 우수한 피로 특성을 가지며 열처리를 통해 높은 강도와 경도를 얻을 수 있어 경량화가 필수적입니다. 하지만 용접이 필요한 경우에는 피해야 합니다.
알루미늄 5083은 대부분의 다른 알루미늄 합금보다 높은 강도와 우수한 내해수성을 가지므로 건축 및 해양 분야에 흔히 사용됩니다. 용접에도 탁월한 선택입니다.
알루미늄 부품에 대한 더 많은 지식은 CNC 알루미늄 가공의 모든 것을 참조하십시오.
스테인리스강스테인리스강 합금은 높은 강도, 높은 연성, 우수한 내마모성 및 내식성을 가지며 용접, 가공, 연마가 쉽습니다. 조성에 따라 (본질적으로) 비자성 또는 자성을 띨 수 있습니다.
스테인리스강에는 여러 유형이 있습니다. 크롬을 함유하여 산화(녹)를 방지하기 때문에 스테인리스강이라고 부릅니다. 모든 스테인리스강이 똑같아 보이므로 최신 측정 장비(OES 검출기 등)를 사용하여 입고 원자재를 극도로 신중하게 테스트하여 사용된 강철의 특성을 확인해야 합니다.
303의 경우 황이 첨가됩니다. 이 황은 303을 가장 가공하기 쉬운 스테인리스강으로 만들지만 내식성을 어느 정도 감소시킵니다.
303은 냉간 성형(벤딩)에 적합하지 않으며 열처리도 할 수 없습니다. 황의 존재로 인해 용접에도 이상적이지 않습니다. 가공성은 우수하지만 속도/이송과 절삭 공구의 예리함에 주의해야 합니다.
303은 일반적으로 스테인리스강 너트와 볼트, 피팅, 샤프트, 기어에 사용됩니다. 하지만 해양 등급 액세서리에는 사용하지 않아야 합니다.
가장 일반적인 스테인리스강 합금으로 우수한 기계적 특성과 좋은 가공성을 가집니다. 대부분의 환경 조건과 부식성 매체에 견딜 수 있습니다.
다양한 소비재 및 산업 제품에서 가장 흔히 볼 수 있는 스테인리스강 형태입니다. 보통 18/8이라고 부르며, 합금에 18% 크롬과 8% 니켈이 첨가된 것을 의미합니다.
304는 매우 단단하고 비자성이며 가공하기 쉽고 일반적으로 내식성이 있어 주방 액세서리, 산업용 저장 탱크 및 파이프, 건설 및 자동차 산업에 매우 적합합니다.
304는 가공하기 쉽지만 303과 달리 용접이 가능합니다. 또한 대부분의 일반적인(비화학적) 환경에서 내식성이 더 강합니다. 가공자에게는 매우 예리한 절삭 공구를 사용하고 다른 금속에 오염되지 않도록 주의하십시오.
304와 유사한 기계적 특성을 가진 또 다른 일반적인 스테인리스강 합금입니다. 일반적으로 해양 등급 스테인리스강으로 간주되며 강하고 용접이 쉽습니다. 이 소재는 내식성이 매우 뛰어나 염수(해수 등)에 매우 적합하며 건설, 선박 피팅, 산업용 파이프 및 자동차 용도에 사용됩니다.
스테인리스강 2205 듀플렉스 스테인리스강은 가장 강한 스테인리스강 합금(일반 스테인리스강 합금의 2배)이며 내식성이 우수합니다. 가혹한 환경에서 사용되며 석유 및 가스 산업에서 많은 응용 분야가 있습니다.
17-4 스테인리스강(SAE 630 등급)의 기계적 특성은 304와 비슷합니다. 침전 경화를 통해 높은 경도(공구강 대비)를 얻을 수 있으며 우수한 내화학성을 가져 터빈 블레이드 제조 등 매우 높은 성능이 요구되는 용도에 적합합니다.
공구강은 매우 높은 경도, 강성, 내마모성 및 내열성을 가진 금속 합금입니다. 금형, 스탬프, 몰드 등 제조용 공구를 만드는 데 사용됩니다(이름의 유래). 우수한 기계적 특성을 얻으려면 열처리를 거쳐야 합니다.
공구강 D2는 425°C까지 경도를 유지하는 내마모성 합금입니다. D2강은 공기 경화형 고탄소 고크롬 공구강으로 내마모성이 높습니다. 열처리가 가능하며 강한 경도 범위를 가집니다. D2강은 쉽게 구부러져야 하지만 구부러짐이 필요한 부품 및 제품을 만드는 데 이상적인 선택입니다.
공구강 A2는 공기 경화형 범용 공구강으로 우수한 인성과 고온에서 뛰어난 치수 안정성을 가집니다. 사출 금형 제조에 흔히 사용됩니다.
공구강 O1은 유 경화 합금으로 65 HRC의 높은 경도를 가집니다. 칼과 절삭 공구에 흔히 사용됩니다.
저탄소강으로도 알려져 있으며 우수한 기계적 특성, 뛰어난 가공성, 좋은 용접성을 가집니다. 저렴한 비용 덕분에 기계 부품, 지그, 고정구 제조 등 범용 용도로 사용됩니다. 연강은 부식과 화학적 공격에 취약합니다. 일반적으로 사용되는 등급은 다음과 같습니다.
연강 1018은 우수한 가공성과 용접성, 뛰어난 인성, 강도, 경도를 가진 범용 합금입니다. 가장 일반적으로 사용되는 저탄소강 합금입니다.
이 강인한 소재는 저탄소강으로 스테인리스가 아니며, 일반적으로 스테인리스강보다 저렴하지만 강도가 더 높습니다. 이 소재는 경화 및 열처리가 가능하여 가공과 용접이 쉽습니다. 높은 인성과 강도가 필요한 산업용 애플리케이션 및 기계 부품(너트, 볼트, 기어, 샤프트, 커넥팅 로드 등)에 가장 흔히 사용됩니다. 건설에도 사용되지만 환경에 노출되면 일반적으로 녹 방지를 위해 표면 처리를 합니다.
저탄소강 A36은 용접성이 좋은 일반적인 구조용 강철로 다양한 산업 및 건설 용도에 적합합니다.
알루미늄과 아연의 합금인 마그네슘 AZ31은 알루미늄보다 35% 가볍지만 강도는 더 높습니다. 하지만 이 소재는 일반적으로 더 비싸며 항공기 부품에 자주 사용됩니다. 가공이 쉽지만 인화성이 있습니다.
마그네슘은 가공하기 쉽지만 분말 형태에서 특히 쉽게 타므로 액체 윤활제를 사용하여 가공해야 합니다. 마그네슘은 양극 산화 처리를 통해 내식성을 개선할 수 있습니다. 또한 매우 안정한 구조용 소재이며 다이캐스팅에 탁월한 선택입니다.
가볍고 강도가 높기 때문에 노트북 케이스, 전동 공구, 카메라 바디 및 가정용 제품에도 자주 사용됩니다.
티타늄
티타늄은 높은 강도, 가벼운 무게, 인성, 내식성으로 유명합니다. 용접, 패시베이션, 양극 산화 처리가 가능하여 보호 기능을 강화하고 외관을 개선할 수 있습니다. 티타늄은 연마 효과가 낮고 전기 전도성이 나쁘지만 열 전도성은 좋습니다. 가공이 어려운 소재로 전문 공구만 사용 가능합니다.
이 소재는 일반적으로 다른 금속보다 비쌉니다. 지각에 풍부하지만 정제가 어렵습니다. 주로 군사, 항공우주, 산업 및 생물의학 분야에 사용됩니다.
CNC 밀링에서 가장 간단하고 비용 효율적인 소재 중 하나로 인정받는 황동은 구리와 아연의 합금으로 안정적이지만 강도는 충분하지 않습니다. 일반적인 용도로는 의료 장비, 소비재, 전기 하드웨어 및 접점이 있습니다. 황동은 마찰 계수가 낮고 내식성이 높아 엔지니어링, 배관, 증기 엔지니어링, 심지어 악기에도 사용됩니다. 부드러운 소재와 쉬운 가공 특성 덕분에 배관 액세서리, 홈 데코, 악기에 사용됩니다.
우수한 가공성과 전도성 덕분에 저마찰이 필요한 용도에 매우 적합합니다. 또한 미적 외관을 위해 황금색을 내는 건축에도 흔히 사용됩니다.
황동 C36000은 높은 인장 강도와 자연적인 내식성을 가진 소재입니다. 가장 가공하기 쉬운 소재 중 하나로 대량 생산 용도에 주로 사용됩니다.
CNC 밀링 소재 중 구리만큼 전기 전도성이 뛰어난 금속은 드뭅니다. 높은 내식성이 이 소재의 녹 방지에 도움이 되며, 열 전도성 덕분에 CNC 가공 시 성형 공정이 더 쉬워집니다. 주로 자동차 산업에서 냉각 시스템, 열교환기, 밸브, 라디에이터 등 다양한 엔지니어링 용도로 활용됩니다. 하지만 구리는 산소, 할로겐, 황화물, 암모니아 용액 등 특정 화학 물질에 약하다는 점을 알아야 합니다.
금속 소재 외에도 SANS 고정밀 CNC 가공 서비스는 여러 플라스틱과도 호환됩니다. 아래는 CNC 밀링 기술에 가장 널리 사용되는 플라스틱입니다.
ABS는 가장 일반적인 열가소성 소재 중 하나로 우수한 기계적 특성, 뛰어난 충격 강도, 높은 내열성, 좋은 가공성을 가집니다.
ABS는 밀도가 낮아 경량 용도에 매우 적합합니다. CNC 가공 ABS 부품은 사출 성형 대량 생산 전 프로토타입으로 자주 사용됩니다.
나일론은 폴리아미드(PA)라고도 하는 열가소성 수지입니다. 우수한 기계적 특성, 좋은 충격 강도, 높은 내화학성 및 내마모성, 중간 정도의 난연성 덕분에 절연체, 베어링, 사출 성형용 단기 제품 등에 흔히 사용됩니다. 단점은 물과 습기를 쉽게 흡수한다는 것입니다.
POM은 델린(Delrin)이라고도 합니다. 엔지니어링 열가소성 수지로 플라스틱 중 가장 높은 가공성을 가집니다.
POM(델린)은 고정밀, 고강성, 저마찰, 고온에서의 우수한 치수 안정성, 극도로 낮은 흡수율이 요구되는 플라스틱 부품 CNC 가공에 일반적으로 최선의 선택입니다.
PTFE는 폴리테트라플루오로에틸렌(테플론)으로 알려진 엔지니어링 열가소성 수지로 우수한 내화학성과 내열성, 알려진 고체 중 가장 낮은 마찰 계수를 가집니다. 훌륭한 전기 절연체입니다. 하지만 기계적 특성이 순수하여 부품의 라이닝이나 인서트로 자주 사용됩니다.
고밀도 폴리에틸렌(HDPE)은 높은 강도 대 중량 비율, 높은 충격 강도, 좋은 내후성을 가진 열가소성 수지입니다.
HDPE는 경량 열가소성 수지로 실외 사용과 파이프 수송에 적합합니다. ABS와 마찬가지로 사출 성형 전 프로토타입 제작에 자주 사용됩니다.
PEEK는 넓은 온도 범위에서 우수한 기계적 특성, 열 안정성, 대부분의 화학 물질에 대한 뛰어난 내성을 가진 고성능 엔지니어링 열가소성 수지입니다.
PEEK는 높은 중량 대비 강도 비율로 금속 부품을 대체하는 데 자주 사용됩니다. 의료 등급도 제공되어 생물의학 용도로도 적합합니다.
제조공정
게시일: 2020년 8월 13일 | 작성자: WayKen Rapid Manufacturing WayKen에서는 시장에서 구할 수 있는 최고의 CNC 가공 소재(금속 및 플라스틱)로 귀하의 프로토타입과 부품을 제조할 수 있습니다. 지금 견적 요청하기 CNC는 컴퓨터 수치 제어(Computer Numerical Control)의 약자입니다. CNC 기계는 컴퓨터로 제어되며 프로그래밍 코드를 사용하여 사람의 아이디어를 물리적 제품으로 변환합니다. 최종 설계는 좁은 공차 범위로 생성됩니다. 도구와 제품이 다용도이므로 CNC 가공 소재에 대
CNC 공작기계 조작자의 CNC 공구 선택 팁으로, 작업장 부품의 CNC 공구 선택에 도움이 될 것입니다. CNC 공구 선택 팁 CNC 가공을 위한 공구 선택은 예술입니다. CNC 기계는 터닝, 페이싱, 나사 가공, 탭핑, 프로파일 또는 아크 가공 등 다양한 작업을 수행할 수 있기 때문입니다. 이미지의 공구 1을 보세요. CNC 작업장에서 시간을 보내셨다면 아! 이게 작업장에서 가장 많이 쓰는 공구 타입이네라고 바로 말할 것입니다. 물론 이것은 범용 CNC 기계 공구입니다. 이 공구는 다음에 사용할 수 있습니다. 터닝 페이싱 그
