Trong quá trình gia công CNC, có nhiều loại vật liệu khác nhau có thể được sử dụng như kim loại, nhựa, gốm sứ, vật liệu tổng hợp và gỗ. Tuy nhiên, mỗi loại vật liệu này đều có những đặc điểm và thách thức riêng, ảnh hưởng đến chất lượng và đặc tính của sản phẩm cuối cùng cũng như quá trình sản xuất tổng thể.
Việc gia công cơ khí CNC là một quy trình sản xuất truyền thống đa năng, mang lại độ chính xác cao và lý tưởng cho việc sản xuất các bộ phận phức tạp với khối lượng trung bình đến cao.
Phương pháp gia công này là một quá trình loại trừ, có nghĩa là máy cắt đi từng lớp của khối vật liệu rắn để tạo ra phần hoàn thiện.
Để hiểu rõ hơn về các loại vật liệu được sử dụng trong gia công cơ khí CNC và giúp bạn lựa chọn vật liệu phù hợp cho sản phẩm của mình, nên bài viết này của Cơ Khí Trọng Tín sẽ cung cấp cho bạn đầy đủ thông tin chi tiết về từng loại vật liệu.
Là loại vật liệu được xem là lựa chọn tối ưu và kinh tế nhất trong gia công cơ khí CNC. Khả năng gia công cao, chi phí thấp và tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng lớn là những điểm mạnh khiến cho nhôm trở thành vật liệu lý tưởng để tạo ra các bộ phận đa dạng với tốc độ sản xuất nhanh chóng.
Trong số các loại nhôm, nhôm 6061 nổi bật với tính linh hoạt và khả năng gia công xuất sắc. Sự ứng dụng rộng rãi của nó trong đời sống hàng ngày chứng tỏ khả năng chống môi trường tốt. Tuy nhiên, nó không được khuyến khích sử dụng trong các điều kiện tiếp xúc với nước mặn và hóa chất mạnh.
Riêng lớp nhôm 7075 nổi bật với tính linh hoạt và độ bền cao. Đây là lựa chọn ưu tiên trong ngành hàng không và ô tô nhờ tính chất chịu lực xuất sắc. Tuy nhiên, do độ cứng cao, việc gia công trên máy CNC có thể đòi hỏi kỹ thuật chuyên nghiệp hơn.
Thích hợp sử dụng lớp nhôm này để gia công các bộ phận đơn giản hơn, dễ dàng hơn. Tóm lại, nhôm là vật liệu vô cùng hữu ích trong gia công cơ khí CNC với ưu điểm vượt trội về chi phí và hiệu suất.
Nhôm 6061 thích hợp cho các ứng dụng thông thường, trong khi nhôm 7075 là lựa chọn tốt cho các công trình đòi hỏi độ bền cao.
Mặc dù không bằng nhôm về khả năng gia công cao, nhưng Inox vẫn giữ được khả năng gia công tốt và hữu ích. Điều này cùng với chi phí nguyên liệu thô tương đối thấp, biến Inox trở thành một lựa chọn kinh tế và hiệu quả cho các bộ phận của bạn.
Trong số các loại Inox, SS304 là một trong những loại phổ biến nhất và rất phổ biến trong nhiều ứng dụng gia dụng như đồ dùng và thiết bị nhà bếp. Được biết đến với khả năng hàn và định hình tốt, SS304 cũng được ưa chuộng trong lĩnh vực ống và máy móc.
Cấp SS303 thường được sử dụng cho các trục, bánh răng và phụ tùng máy bay, nhờ vào độ bền và khả năng chống ăn mòn xuất sắc. Đáng chú ý là nó không thể được cứng qua xử lý nhiệt do sự hiện diện của lưu huỳnh.
Lớp SS316 có đặc tính cực kỳ mạnh mẽ và chống ăn mòn vượt trội. Đây thường là sự lựa chọn cho các ứng dụng đặc biệt như cấy ghép y tế và trong ngành gia công cơ khí hàng không vũ trụ.
Thép không gỉ là một lựa chọn phổ biến, nhưng không phải lúc nào cũng là lựa chọn kinh tế tốt nhất. Có nhiều loại thép và hợp kim thép khác có thể mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn. Mặc dù chúng không cung cấp khả năng chống ăn mòn như thép không gỉ, nhưng lại có những đặc tính riêng biệt vượt trội.
Ví dụ, hợp kim thép 4140 là một loại thép hợp kim thấp được gia công từ mangan, crom và molypden. Sự kết hợp này mang đến cho nó những đặc tính vượt trội, như tính bền cao, độ dai tốt và khả năng chịu va đập ưu việt.
Các đặc tính này làm cho hợp kim 4140 trở thành một lựa chọn hấp dẫn cho nhiều ứng dụng và ngành công nghiệp. Trong trường hợp này, hợp kim thép 4140 là sự thay thế kinh tế cho thép không gỉ.
Dù không có khả năng chống ăn mòn tương tự, nhưng nhờ vào các đặc tính vượt trội khác, nó vẫn mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn trong nhiều trường hợp gia công cơ khí CNC.
Titanium, kim loại đắt tiền nhất cho máy CNC, được ưu chuộng vì những đặc tính vượt trội mà nó mang lại. Với độ dẫn nhiệt thấp và độ bền cao, titanium giúp giảm khả năng gia công CNC, đồng thời kết hợp với chi phí nguyên liệu thô cao làm nên giá trị đắt đỏ của nó trong việc chế tạo máy.
Không chỉ có vậy, khả năng chống hóa chất và nhiệt độ của titanium cũng là một điểm mạnh nổi bật. Điều này làm cho nó trở nên lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi độ bền trong môi trường hoạt động khắc nghiệt.
Chính vì vậy, titanium được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực y tế, hàng không vũ trụ và đặc biệt trong các ứng dụng ô tô cao cấp. Điều đó là minh chứng cho vị trí quan trọng của kim loại này trong các ngành công nghiệp chuyên biệt, nơi hiệu suất và độ tin cậy đều được đặt lên hàng đầu.
Đồng thau là một sự kết hợp thông minh giữa đồng và kẽm, tạo thành một kim loại hợp kim vô cùng đáng chú ý. Mặc dù chi phí nguyên liệu thô hơi cao hơn một chút, nhưng nhờ vào khả năng dễ gia công cơ khí vượt trội, nó đáng được lựa chọn.
Đồng thau có những đặc tính đáng kể, bao gồm độ cứng trung bình và độ bền kéo cao. Điều này làm cho nó trở thành một sự lựa chọn tuyệt vời cho nhiều ứng dụng, đặc biệt là trong lĩnh vực điện tử, y tế và ô tô.
Nhờ vào những đặc tính xuất sắc này, đồng thau đã và đang trở thành người bạn đồng hành tin cậy trong các ngành công nghiệp quan trọng này.
Đồng có một khả năng gia công tuyệt vời, tuy đi kèm với điều đó là chi phí vật liệu cao, làm tăng tổng chi phí sản xuất. Dẫn xuất từ nguồn tài nguyên này, đồng đã trở thành nguyên liệu phổ biến và không thể thiếu trong việc gia công cơ khí CNC các sản phẩm điện, nhờ tính dẫn điện và nhiệt độ cao của nó.
Ma-giê được coi là một trong những kim loại có tính dẫn nhiệt và tính chất cơ học cao, làm cho nó trở thành một trong những loại kim loại dễ gia công nhất.
Đặc biệt, sự nhẹ nhàng của ma-giê khiến nó trở nên vượt trội hơn nhôm đến 35%, làm cho nó lựa chọn hoàn hảo cho các ứng dụng trong lĩnh vực ô tô và hàng không vũ trụ.Tuy nhiên, việc gia công ma-giê cũng đi kèm với một số rủi ro, đó là tính cháy dễ dàng của nó.
Dù việc cháy phôi trên máy là rất khó xảy ra, nhưng việc sản xuất bụi và phôi từ dụng cụ cắt có thể gây ra nguy cơ cháy đáng kể.Điều này đòi hỏi sự thận trọng và cẩn trọng hơn trong quá trình sản xuất và gia công CNC để tránh tạo ra các vật liệu không mong muốn và nguy hiểm.
Đặc biệt, ma-giê cũng có khả năng đốt cháy dưới nước, CO2 và nitơ, vì vậy việc xử lý và lưu trữ vật liệu này cần được thực hiện một cách cẩn thận và đáng tin cậy.
Nhựa là một vật liệu gia công CNC rất phổ biến mà các nhà sản xuất có thể tận dụng trong sản xuất linh kiện cho ngành điện lạnh, điện tử, đồ chơi, thể thao và nhiều ngành công nghiệp khác. Trong quá trình gia công, các loại nhựa như acrylic, polycarbonate, PVC và cả nylon thường được sử dụng.
Gỗ, một chất liệu tự nhiên dạng sợi và xốp, xuất hiện trong thân và rễ của cây cối cũng như các loại cây thân gỗ khác, đã góp phần đáng kể trong cuộc sống của con người suốt hàng ngàn năm.
Với tính chất hữu cơ độc đáo, gỗ đã trở thành một nguồn cung cấp vật liệu quan trọng cho nhiều lĩnh vực như nhiên liệu, xây dựng, chế tạo công cụ và vũ khí, đồ nội thất cũng như giấy.
Trong lĩnh vực gia công cơ khí CNC, thường thấy gỗ được ưu tiên sử dụng trong các ứng dụng nghệ thuật, như chế tác đồ nội thất hay trang trí.
Tuy nhiên, điều này không đồng nghĩa rằng gỗ không có thể áp dụng trong các ứng dụng kết cấu, mà nó vẫn có thể được sử dụng trong một số trường hợp tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của dự án.
Mặc dù gia công gốm sứ bằng máy gia công cơ khí CNC vô cùng phức tạp, nhưng nó lại được ứng dụng rộng rãi trong các công nghệ tiên tiến. Những thành phần động cơ tàu con thoi, áo giáp xe tăng và chất siêu dẫn đều là những ví dụ điển hình cho quá trình gia công gốm.
Tuy tính chất giòn của vật liệu này đòi hỏi những hoạt động gia công tinh vi, nhưng chúng lại là vô cùng quan trọng để tạo ra những bộ phận gốm vững chắc và đáng tin cậy.
Gia công cơ khí CNC có thể đối mặt với một thách thức vô cùng khó khăn là khi xử lý các vật liệu tổng hợp, và để hoàn thành việc này, thường cần sử dụng các công cụ kim cương và máy CNC 5 trục.
Tuy nhiên, không thể phủ nhận rằng việc gia công vật liệu tổng hợp mang lại nhiều lợi ích to lớn cho các ngành công nghiệp, như ô tô, hàng không vũ trụ và sản xuất điện.
Vậy bên trên là 11 loại nguyên vật liệu thường được sử dụng trong gia công cơ khí CNC mà chúng tôi giới thiệu tới các bạn. Nếu bạn đang cần tìm hiểu thêm các kiến thức khác thì hãy tham khảo thêm ở các bài viết khác của Cơ Khí Trọng Tín nhé.
