Guide ultime des matériaux d'usinage CNC : métaux et plastiques

Publié le 13 août 2020 | Par WayKen Rapid Manufacturing

Chez WayKen, nous pouvons fabriquer vos prototypes et pièces avec les meilleurs matériaux d'usinage CNC (métaux et plastiques) disponibles sur le marché.
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CNC signifie « Contrôle Numérique par Ordinateur ». Les machines CNC sont contrôlées par un ordinateur qui convertit l'idée humaine en produit physique en utilisant des codes de programmation. La conception finale est créée avec une gamme étroite de tolérance. Il est nécessaire de discuter des matériaux d'usinage CNC car leurs outils et produits sont polyvalents.

Ce sont des produits de haute qualité utilisés dans une large gamme d'industries. Ces produits consistent en plastique, métaux, bois, mousse et fibre de verre. Ils peuvent fournir les meilleurs services d'usinage CNC sur tours, fraiseuses, rectifieuses, machines à tourner et défonceuses. Choisir le bon matériau permet aussi d'effectuer des travaux de coupe 3D complexes en utilisant un seul ensemble de commandes.

Quels matériaux conviennent à l'usinage CNC ?

Il existe une large gamme de matériaux usinables par machines CNC. Ces machines peuvent gérer différentes opérations : fraisage CNC, rectification CNC, tournage CNC, soudage CNC, positionnement terminal, perçage et bobinage.

Caractéristiques des matériaux :

Voici la liste des matériaux avec leurs propriétés et caractéristiques :

• Acier allié et acier à outils (4140)
  • Bonne ténacité et résistance
  • Matériau plus dur
• Aluminium 6061, 6061-T6, 7075
  • Bonne résistance à la corrosion, formabilité et soudabilité.
  • Aluminium à résistance moyenne contenant magnésium et silicium.
  • Le 7075 a une résistance à la fatigue plus élevée que le 6061.
• Laiton C36000
  • Résistance à la corrosion et aux produits chimiques.
  • Fournit des barres/plaques.
• Cuivre C101
  • Bonne résistance électrique.
  • Électrique sans oxygène.
  • Faible contre la plupart des acides, sulfures d'halogènes et solutions d'ammoniac.
  • Bonne résistance à la corrosion.
• Acier doux (1018)
  • Acier au carbone ordinaire.
  • Bonne capacité de formage et soudage.
  • Cémentation dure.
• Acier au carbone
  • Facile à usiner et souder.
  • Traité thermiquement pour diverses duretés.
  • Plus résistant et plus dur.
• Acier inoxydable (304, 316, 416)
  • Le 416 est traité thermiquement.
  • Le 416 est très facilement usinable.
  • Moins de résistance à la corrosion.
  • Acier à faible teneur en carbone.
  • Bonne capacité de formage et soudage.
  • Le 316 a une meilleure résistance à la corrosion et chimique que le 304.
  • Résistance accrue à la fissuration et à la piqûre.
• Titane
  • Léger.
  • Haute résistance.
  • Bon conducteur de chaleur mais mauvaise conductivité électrique.
  • Ténacité et résistance à la corrosion bien connues.
• Acrylonitrile butadiène styrène (ABS)
  • Bonne ténacité.
  • Résistance aux chocs.

Quelles sont les applications des matériaux d'usinage CNC ?

Comment sélectionner le bon matériau ?

Sélectionner le bon matériau pour la machine CNC est très nécessaire car il fournit des produits à conception complexe. Il y a des caractéristiques sur la base desquelles ces matériaux sont sélectionnés.

Voici une comparaison entre certains matériaux similaires avec leurs différents grades, comme indiqué dans les tableaux.

Commentaire : L'aluminium 6061 et 6082 sont plus appropriés avec des prix abordables et une usinabilité très élevée.

Commentaire : L'acier inoxydable 303 est plus approprié car il offre une usinabilité raisonnable à des prix abordables.

Commentaire : Le grade d'acier doux le plus approprié est A36, en raison de sa haute résistance au prix le plus bas.

Commentaire : Parmi les aciers alliés 4140 et 4340, le préférable est le 4340 en raison de sa dureté.

Commentaire : Les grades d'acier à outils ont le même effet. Tout grade peut être choisi pour le travail.

Commentaire : Le laiton a un grade d'usage industriel. C'est un matériau approprié grâce à sa très haute usinabilité et son coût le plus bas.

Commentaire : Parmi les types mentionnés, le polycarbonate est le plus approprié. C'est dû à son faible coût et sa haute résistance.

Quel matériau est le plus adapté dans toutes les conditions ?

Selon les propriétés et l'analyse des coûts des matériaux d'usinage CNC, le matériau le plus adapté en toutes circonstances est :

• L'aluminium a une bonne résistance et dureté avec une usinabilité très élevée au coût le plus bas.
• L'acier inoxydable est très utile grâce à sa haute résistance et usinabilité. Il est cher mais a des applications très larges.
• Le laiton est le matériau le plus approprié grâce à sa très haute usinabilité à un prix raisonnable.

Quels facteurs interviennent dans la sélection du matériau ?

Le bon matériau pour les machines CNC est la clé pour produire le résultat optimal. Avant la sélection, l'objectif d'utilisation doit être noté. Quand vous réduisez le choix de matériau, le meilleur s'adaptera à la place. Il sera facile de sélectionner le matériau approprié pour votre produit désiré et l'efficacité coût. Voici les facteurs qui affectent la sélection du bon matériau d'usinage CNC :

• Charge de contrainte : La contrainte doit être appliquée au matériau selon sa capacité de charge. Certains matériaux peuvent même casser si une contrainte élevée leur est appliquée.
• Tolérance dimensionnelle : La tolérance dimensionnelle est très importante. Elle a un grand impact sur le matériau, les pièces, assemblages, méthodes de coupe, outils et machines.
• Température de fonctionnement : Les hautes températures peuvent fondre le matériau sous chaleur extrême. Tandis que le froid peut geler les pièces et le matériau dans la machine. Il est bon de maintenir une température de travail d'environ 80°C (176°F). La stabilité sera perdue au-dessus de 280°C.
• Coût du matériau : La méthode appropriée pour sélectionner le matériau rentable est de passer en revue vos exigences. Comparez les matériaux pour voir lequel est plus compatible avec la résistance, dureté, température, fonctionnalité et exigences de filament. Éliminez les matériaux inadaptés, et vous connaîtrez le matériau le plus rentable selon vos besoins.

Si vous recherchez un matériau qui n'est pas dans la liste de l'article ou avez des questions spécifiques, n'hésitez pas à nous contacter.