すべてのものと同様に、複数の選択肢を持つことは通常良いことです。 しかし、今後の COMPUTER NUMERICAL CONTROL 機械加工プロジェクトの明確な目的なしに選択肢が多すぎると、圧倒され、コストがかかる可能性があるため、機械加工用の硬質金属と軟質金属のどちらかを決定する前に考慮すべき上位 XNUMX つの要因を分析しました。

合金の機械的性質

さまざまな力が加えられたときの材料の性能によって測定される機械的特性から始めましょう。

考慮すべき金属の主な機械的特性は次のとおりです。
弾力性（硬い金属は柔らかい金属よりも弾力性がある傾向があります）
硬度（超硬金属）
強度（超硬）
延性（軟質金属）
密度 (範囲は、密度スケールに基づいてソフトからハードまで変化します)
磁気（鋼）
減衰（硬質金属は減衰能力が小さい傾向があります）
破壊靭性 (すべての金属は最高の範囲の破壊靭性を持っていますが、柔らかいものから硬いものまでの範囲で最も頑丈です)
上記の家のいずれかがプロジェクトにとって重要な場合は、材料ごとの実際の特性評価を取得するために調査を行うことをお勧めします. 詳細なデータ シートへのリンクを含むすべての合金の包括的なリストを入手するには、材料ページをご覧ください。

貴金属の摩耗・疲労ハウス

通常、あなたが 試作品の部品加工 素材の摩耗を気にする必要のないフィット感と機能性。 材料の選択は非常に 重要 ,保証された強度が必要な場合、またはおそらく部品の場合 極端な温度などの環境不動産のテストに耐えること。 考慮すべき最も重要な疲労特性を分類してみましょう。

疲労力と靭性: これは、材料が特定のサイクル数にさらされる可能性のある応力です。 これらのバリエーションは、最終用途の要件を満たす材料の適切な選択を支援するために広範囲に研究されています。 実際、このトピックに関する調査によると、「すべての金属故障の約 90% は消耗が原因であると推定されています。 」 故障は警告なしに急速に発生するため、通常、消耗強度は平均比率で測定します。 材料を選択する際、コンポーネントが多数の応力サイクルにさらされることがわかっている場合は、疲労強度評価を評価することをお勧めします。
– 高温に耐える金属: チタンとステンレス鋼。
環境サイクル: 環境サイクル テストに関するリソースは多数あります。 ほとんどの場合、コンポーネントは制御された環境に置かれ、高温と低温、高湿度と低湿度、熱サイクル、および熱衝撃に対してテストされます。
– 極低温に耐え、低温域でも延性を維持できる金属: 銅とアルミニウム。
耐クリープ性は、高レベルの応力にさらされたために固体材料が長期間にわたって変形する傾向を指す「クリープ」に抵抗するコンポーネントの能力として定義されます。 クリープ抵抗は、長期間にわたって発生するため、材料の標準張力限界を超えて発生する可能性があることに注意することが重要です。 クリープは、高温と接触する可能性があるユースケースで特に重要になります。航空宇宙用途や宇宙船を考えると、貴金属のクリープ抵抗レベルは通常、合金組成と溶融温度によって管理されます。 ニッケル、チタン、およびステンレス鋼は、金属に対して最高の耐クリープ性を備えています。 アルミニウムは溶融温度が非常に低くなる傾向があり、航空宇宙でのインスタンスの使用にはお勧めできません。

金属の耐食性（酸化）

合金の腐食は、合金と周囲の環境との間の化学反応の結果として生じる劣化または酸化です。 金属腐食には多くの理由があり、すべての金属が腐食する可能性があることに注意してください。 通常、純鉄は非常に急速に腐食しますが、鉄と他の合金を組み合わせたステンレスは非常にゆっくりと腐食します。 ステンレス鋼は、腐食が心配な場合に最適な鋼材です。

ステンレス鋼の別の代替品は、陽極酸化アルミニウムです。 この方法は腐食を減らすのに役立ち、間違いなく非常に耐久性のある仕上げです. 以来 陽極酸化は二次サービスになる可能性があります、プロジェクトの組み立てにリードタイムが追加される可能性が高いため、これはプロジェクトのニーズに合わない場合があります.

金属の製造可能性

製造可能性に関しては、おそらく各サプライヤーまたは製造パートナーは、その能力に基づいて異なる一連の要件を持っています。 あなたがあなたの 加工できない部分 部品設計に柔軟性がほとんどない場合、製造方法を 3D プリントに変更する必要がある場合があります。これは、金属とプラスチックで独自のソリューションを提供します。 良いニュースは、あなたがそうすることに決めた場合です コンポーネントを加工し、見積もりに関連してアップロードする、Protolabs の全員が、見積もりごとにほぼ瞬時に製造可能性設計 (DFM) フィードバックを提供します。 見積もり分析内で、部品設計のインタラクティブな XNUMX 次元画像にアクセスできます。これにより、コンポーネントの形状を確認し、肉厚、狭いポケット、公差、ねじ切り、穴などの潜在的なスタイルの問題を評価できます。 -作る。

金属の熱的性質

すでに少し触れましたが、貴金属は熱圧を下げると反応が大きく異なります。 金属は、いくつかの変化に言及するために、膨張、溶融、および伝導する場合があります。

金属のコスト

最後に、材料を選択する前に確認する重要な要素のセットを確認してください。通常はコストがかかります. おそらく驚くことではありませんが、より多くのプロパティ要件またはニーズがある場合、その材料に対してより多くの費用を支払う可能性があります. アルミはお買い得 機械加工材料 上記で説明した追加機能のいくつかをトレードオフできる場合。 トレードオフが不可能な場合は、DFM を参照して部品の設計とスタイルを最適化し、材料の選択に関係なく時間と費用を節約することをお勧めします。

ここには開梱すべきことがたくさんありますが、次のエンジニアリング プロジェクトを開始するときが来たら、ハード メタルとソフト メタルのトレードオフについてもう少し知識を深めていただければ幸いです。 ご不明な点がございましたら、経験豊富なエンジニアリング チームにお問い合わせください。

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