Comment choisir le bon matériau pour votre application d'usinage CNC

L'usinage à commande numérique par ordinateur, c'est-à-dire CNC, est un processus de fabrication soustractif utilisé pour produire des pièces et des composants de haute précision conçus et fabriqués avec des tolérances serrées. En utilisant des machines et des outils informatisés, les professionnels de l'industrie utilisent la méthode pour traiter une large gamme de matériaux, chacun offrant ses propres avantages et limites de fabrication.

Le billet de blog suivant sert de guide décrivant les facteurs à prendre en compte lors du choix d'un matériau pour un projet d'usinage CNC. De plus, il compare certains des matériaux couramment utilisés ainsi que leurs caractéristiques et leurs applications typiques.

Comment sélectionner le bon matériau CNC

Le matériau utilisé dans une opération d'usinage CNC peut affecter à la fois la qualité et les performances de la pièce finie. Lors du choix d'un matériau, il y a plusieurs facteurs à considérer. Les réponses aux questions de base suivantes peuvent aider au processus de sélection :

• Quelles propriétés mécaniques, thermiques et autres sont nécessaires pour que le produit fonctionne correctement dans l'application et l'environnement d'exploitation ?
• Quels matériaux disponibles remplissent toutes ou la plupart des caractéristiques nécessaires pour répondre aux exigences de conception ?
• Quel matériau permet d'obtenir le niveau de performance le plus élevé, les meilleures caractéristiques d'usinabilité et la production la plus rentable ?

Cependant, répondre à ces questions nécessite une compréhension approfondie des exigences du produit ainsi que des caractéristiques et des applications courantes de chaque matériau potentiel.

Comparaison de différents matériaux CNC :propriétés des matériaux et applications courantes

Les professionnels de l'industrie utilisent une large gamme de matériaux dans les opérations d'usinage CNC pour répondre aux différentes spécifications de produits et de projets. Certains des matériaux les plus couramment utilisés incluent :

. Aluminium

L'un des métaux les plus courants et les plus faciles à usiner, l'aluminium est une option très polyvalente et rentable pour les projets d'usinage CNC. Propriétés matérielles supplémentaires inclure :

• Résistance moyenne (6061) et haute résistance (7075)
• Résistance à la corrosion et à la température
• Conduction thermique et électrique
• Haute maniabilité

Applications typiques inclure :

• pour 6061 : équipements aéronautiques et marins, montures d'objectifs de caméra, couplages et matériel électronique
• pour 7075 : pièces d'avion et de vélo, engrenages et arbres, pièces de fusible, clés, pièces de missile et soupapes

. Laiton

Semblable à l'aluminium, le laiton est facile à travailler et économique. Autres propriétés matérielles inclure :

• Résistance moyenne
• Haute stabilité
• Résistance à la corrosion
• Résistance chimique
• Haute usinabilité

Pièces usinées CNC typiques inclure :

• Composants aérospatiaux
• Matériel électronique et contacts
• Montage
• Appareils médicaux

. Bronze

Le bronze est composé de cuivre et de zinc et possède bon nombre des mêmes propriétés physiques et mécaniques. du matériau de cuivre de base, tel que :

• Anti-étincelles
• Résistance à la corrosion
• Conduction thermique et électrique
• Bonne maniabilité

Produits typiques fabriqués inclure :

• Roulements et bagues
• Instruments de musique
• Sculptures
• Ressorts

. Fonte

Dans les opérations d'usinage CNC, la fonte est principalement utilisée pour sa disponibilité immédiate, sa solidité et sa résistance à l'usure. Applications typiques inclure :

• Pièces pour voitures et camions
• Pièces d'équipement de production éolienne
• Composants de pompe de puits de pétrole
• Outils et cadres de machines-outils

. Cuivre

Le cuivre offre plusieurs caractéristiques qui le rendent adapté aux pièces usinées CNC, y compris :

• Résistance moyenne
• Conduction électrique
• Résistance à la corrosion
• Bonne maniabilité

Certains des produits usinés CNC généralement fabriqués à partir de cuivre comprennent :

• Pièces automobiles et d'ingénierie générale
• Composants de l'appareil
• Contacts électriques

. Nickel et alliages de nickel

Il existe une variété de nickel et d'alliages de nickel, tels que l'Hastelloy et l'Inconel, disponibles pour une utilisation dans les opérations d'usinage CNC, chacun offrant :

• Résistance moyenne à élevée
• Résistance à la corrosion et à l'oxydation
• Fonctionnalité moyenne

Applications typiques pour ces matériaux comprennent :

• pour Hastelloy :réacteurs chimiques, équipements de distillation, conduites et vannes, et récipients sous pression
• pour Inconel  :pièces automobiles et aérospatiales, électronique grand public et appareils de santé

. Acier et alliages d'acier

L'acier est disponible dans une large gamme de nuances pour s'adapter à différents projets d'usinage industriels et commerciaux. En général, chaque alliage présente les propriétés suivantes :

• Haute résistance et dureté
• Faible résistance à la corrosion
• Formabilité, usinabilité et soudabilité élevées

Applications de l'acier dans les opérations d'usinage CNC comprennent :

• Pièces à usage intensif
• Engins
• Rivets
• Arbres
• Clous

. Acier inoxydable

L'acier inoxydable combine la résistance et la dureté de l'acier avec une plus grande résistance à la corrosion. En plus de ces caractéristiques avantageuses, il offre également une bonne usinabilité et soudabilité.

Applications industrielles et grand public inclure :

• Pièces aérospatiales et automobiles
• Matériel de transformation des aliments
• Instruments médicaux et chirurgicaux
• Composants de machines
• Vis

. Variété de plastiques

Les plastiques constituent une alternative peu coûteuse et facile à usiner aux métaux pour les applications où la résistance et la conductivité électrique ne sont pas critiques. Selon les formulations plastiques spécifiques, certaines des propriétés que le plastique démontre sont :

• Nylon :bonne résistance aux flammes et isolation
• PVC :excellente résistance chimique et à la corrosion et bonne résistance aux flammes
• COUP D'ŒIL :stabilité et résistance élevées, résistance aux chocs et fluage minimum

Applications typiques inclure :

• pour nylon :roulements et isolateurs
• pour PVC :des profilés de construction aux dispositifs médicaux, des membranes de toiture aux cartes de crédit et des jouets aux tuyaux
• pour PEEK :connecteurs, interrupteurs et prises de test

Matériaux CNC de Technox Machine and Manufacturing, Inc.

Pour les opérations d'usinage CNC, les professionnels de l'industrie utilisent le plus souvent l'aluminium, l'acier et l'acier inoxydable en raison de leur résistance et de leur polyvalence globales. Cependant, selon les spécifications de la pièce et du projet, ils peuvent également utiliser d'autres matériaux pour améliorer la conductivité thermique et électrique, la résistance à la rouille et à la corrosion ou d'autres propriétés matérielles requises.

Chez Technox Machine and Manufacturing, Inc., nous avons une large gamme de matériaux disponibles pour répondre à une variété d'applications d'usinage. Notre équipe possède les connaissances et l'expertise nécessaires pour vous aider à sélectionner le matériau présentant les bonnes caractéristiques pour la production rentable de vos composants. Contactez-nous pour plus d'informations sur la disponibilité et les capacités de nos matériaux ou demandez un devis pour discuter des détails de votre prochain projet.