Phạm vi vật liệu cho gia công CNC tốc độ cao của kim loại _ Lĩnh vực ứng dụng của gia công CNC 5 trục

Xin chào tất cả mọi người! Hôm nay, tôi sẽ nói về gia công CNC tốc độ cao - đặc biệt là những câu hỏi mà nhiều người mới thường hỏi: Công nghệ này thực sự có thể làm máy bằng vật liệu gì? Và nó có thể đóng một vai trò quan trọng trong lĩnh vực nào? Đừng để bị lừa bởi những chiếc máy CNC trông giống như những khối kim loại cồng kềnh; chúng là "toàn diện" của sản xuất hiện đại, hiện diện ở hầu hết mọi nơi từ các bộ phận điện thoại di động đến động cơ máy bay! Vậy phạm vi ứng dụng của chúng rộng bao nhiêu? Hãy đi sâu vào và tìm hiểu!

Những vật liệu nào có thể gia công CNC tốc độ cao?

Gia công CNC tốc độ cao không có khả năng "cắt mọi thứ", nhưng phạm vi áp dụng của nó thực sự ấn tượng! Nói một cách đơn giản, nó chủ yếu đề cập đến hai loại chính: vật liệu kim loại và vật liệu phi kim loại. Trước tiên hãy tập trung vào kim loại - cũng là trọng tâm chính của gia công CNC:

1. Hợp kim nhôm: Đây là những "vật liệu ngôi sao" cho gia công CNC! Các mô hình như 6061 và 7075 có độ cứng thấp và độ dẫn nhiệt tốt, làm cho chúng đặc biệt thích hợp để cắt tốc độ cao. Tôi đã thấy nhiều nhà sản xuất sử dụng chúng để làm vỏ điện thoại di động hoặc phụ tùng ô tô; khi tốc độ trục chính đạt hơn 8000 vòng / phút (vòng / phút), bề mặt hoàn thiện vẫn có thể được duy trì ở Ra 0,8 μm (micromet) ~

2. Thép: Nó có thể xử lý mọi thứ từ thép cacbon thấp đến thép cứng dập tắt. Nhưng một lời cảnh báo! Gia công thép cacbon cao (chẳng hạn như thép khuôn) có xu hướng dễ dàng làm mòn các dụng cụ cắt. Do đó, các công cụ cacbua hoặc thậm chí các công cụ CBN (Cubic Boron Nitride) phải được sử dụng, và tốc độ trục chính cũng cần được giảm (xuống 500-1000 vòng / phút). Nếu không, các cạnh của dụng cụ sẽ bị sứt mẻ ngay lập tức.

3. Hợp kim đồng và đồng: Đồng nguyên chất (đồng đỏ) quá mềm và dễ bị dính vào dụng cụ, vì vậy phải sử dụng các dụng cụ có góc cào lớn để ép vỡ phoi. Mặt khác, đồng thau dễ gia công hơn nhiều - chip dễ bị vỡ trong quá trình chế biến và thậm chí có thể được cắt khô (không cần dung dịch cắt) ~ Tuy nhiên, vẫn nên thêm một lượng nhỏ nhũ tương trong quá trình gia công chính xác để đảm bảo chất lượng bề mặt ổn định hơn.

4. Hợp kim Titan: Đây là những "loại hạt khó bẻ" trong lĩnh vực hàng không vũ trụ! Chúng có độ bền cao nhưng dẫn nhiệt kém, do đó nhiệt cắt dễ dàng tập trung ở đầu dụng cụ. Chất lỏng cắt áp suất cao phải được sử dụng để xả trực tiếp đầu dụng cụ! Ngoài ra, tốc độ trục chính phải được giữ ở mức thấp (100-500 vòng / phút) để tránh làm hỏng dụng cụ do quá nóng.

Ngoài ra còn có nhiều vật liệu phi kim loại có thể được gia công - chẳng hạn như nhựa kỹ thuật (ABS, nylon), gỗ và thậm chí cả vật liệu composite (ví dụ: sợi carbon). Tuy nhiên, nhựa có nhiệt độ nóng chảy thấp, vì vậy nhiệt độ phải được kiểm soát trong quá trình cắt tốc độ cao để tránh nóng chảy và biến dạng. Sợi carbon gây mòn dụng cụ đáng kể, vì vậy phải sử dụng các dụng cụ phủ kim cương.

Gia công CNC 5 trục: "Át trong lỗ" cho sản xuất cao cấp

Bây giờ chúng ta đã bao phủ các vật liệu, chúng ta hãy xem các lĩnh vực ứng dụng của gia công CNC 5 trục! Nó là đại diện của gia công cao cấp, có khả năng điều khiển chuyển động của năm trục đồng thời và nó đạt được độ chính xác đặc biệt khi gia công các bề mặt cong phức tạp ~

1. Hàng không vũ trụ: Đối với các bộ phận như cánh máy bay và đĩa tuabin động cơ - có hình dạng xoắn và phải chịu được áp suất cao - máy 5 trục có thể hoàn thành việc gia công tất cả các đường viền trong một thiết lập duy nhất, tránh lặp lại lỗi định vị.

2. Thiết bị y tế: Các sản phẩm như khớp nhân tạo hoặc dụng cụ phẫu thuật thường có bề mặt dạng tự do. Gia công 5 trục có thể đảm bảo chúng đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác về kích thước và tính tương thích sinh học ~ Tôi nghe nói rằng một nhà sản xuất nhất định có thể kiểm soát dung sai của đầu bi khớp hợp kim titan trong vòng 0,01 mm!

3. Khuôn mẫu ô tô: Khuôn mẫu cho các bộ phận bao phủ ô tô lớn và phức tạp. Gia công CNC 5 trục cho phép phay chính xác cao và rút ngắn chu kỳ sản xuất khuôn! Điều này đặc biệt đúng đối với khuôn đúc tích hợp của các phương tiện năng lượng mới - với khoang sâu và chi tiết phong phú, chúng đơn giản là không thể được sản xuất mà không có công nghệ 5 trục.

4. Quang học chính xác: Các thành phần như mô-đun ống kính máy ảnh hoặc đế laser yêu cầu độ nhám bề mặt kích thước nano. Gia công chính xác 5 trục có thể tránh các vết công cụ và cải thiện bề mặt hoàn thiện ~

Vật liệu so với lĩnh vực: Làm thế nào để đạt được kết hợp hiệu quả hơn?

Các vật liệu khác nhau phù hợp với các tình huống gia công khác nhau và việc chọn phù hợp có thể tăng gấp đôi hiệu quả! Tôi đã biên soạn một bảng đơn giản để bạn tham khảo:

| Loại vật liệu | Các trường được đề xuất | Các thông số điển hình (Tốc độ / Tốc độ nạp) | Mẹo chính |

|------------------------------|-----------------------------------|--------------------------------------------|-----------------------------------------------|

| Hợp kim nhôm | Vỏ điện tử, Phụ tùng ô tô | 8000-12000 vòng / phút, 0.1-0.3 mm / răng | Sử dụng tốc độ cao + làm mát đủ để tránh các cạnh tích tụ |

| Thép không gỉ | Thiết bị y tế, Máy móc thực phẩm | 1000-2000 vòng / phút, 0.05-0.15 mm / răng | Sử dụng tốc độ thấp + tốc độ nạp cao để giảm làm cứng |

| Titan hợp kim | Hàng không vũ trụ, cấy ghép | 100-500 rpm, 0.1-0.2 mm / răng | Sử dụng làm mát áp suất cao + các công cụ chống mài mòn để ngăn ngừa tích tụ nhiệt |

| Nhựa kỹ thuật | Sản xuất nguyên mẫu, chất cách điện | 2000-4000 vòng / phút, 0.1-0.3 mm / răng | Ưu tiên làm mát không khí để tránh biến dạng vật liệu do cắt hấp thụ chất lỏng |

| Vật liệu tổng hợp sợi carbon | Khung máy bay không người lái, Thiết bị thể thao | 3000-6000 vòng / phút, 0.02-0.1 mm / răng | Sử dụng các công cụ kim cương chuyên dụng và tốc độ nạp liệu thấp để ngăn ngừa phân tách |

Quan điểm của tôi: Đừng mù quáng theo đuổi "Cấu hình cao"!

Nhiều người mới nghĩ rằng máy 5 trục là tuyệt vời và khăng khăng đầu tư vào chúng... Nhưng điều đó không cần thiết! Máy 3 trục hoàn toàn đủ để phay phẳng hoặc các đường viền đơn giản, và chúng có giá thấp hơn nhiều ~ Máy 5 trục phù hợp hơn cho các tình huống liên quan đến bề mặt cong phức tạp hoặc yêu cầu độ chính xác cao.

Ngoài ra, việc lựa chọn vật liệu cũng nên thực tế. Ví dụ, khi chế tạo nguyên mẫu chức năng, sử dụng nhựa ABS thay vì hợp kim nhôm có thể tiết kiệm 30% chi phí; không quá muộn để chuyển sang kim loại để sản xuất thử nghiệm theo lô nhỏ ~ Rốt cuộc, chi phí gia công CNC được tính dựa trên độ cứng của vật liệu và thời gian xử lý!

Nhân tiện, tôi đã đến thăm một số nhà sản xuất ở Đông Quan và nhận thấy rằng các đơn đặt hàng của họ ngày càng trở nên đa dạng trong những năm gần đây - từ bộ lọc trạm gốc 5G đến các thành phần cấu trúc đồng hồ thông minh. Điều này cho thấy phạm vi gia công CNC đang mở rộng cùng với các ngành công nghiệp mới nổi! Vì vậy, các bạn, hãy chú ý nhiều hơn đến các ngành công nghiệp năng lượng và điện tử mới - bạn có thể nhận được nhiều đơn đặt hàng hơn ~

✅ Tham chiếu dữ liệu độc quyền

Theo báo cáo ngành năm 2025, tốc độ tăng trưởng ứng dụng của gia công CNC 5 trục trong lĩnh vực hàng không vũ trụ đạt 15% hàng năm và gia công hợp kim nhôm vẫn chiếm hơn 40% tổng khối lượng kinh doanh ~ Tuy nhiên, lợi nhuận từ hợp kim titan và gia công vật liệu composite cao hơn, với tỷ suất lợi nhuận gộp gấp đôi so với gia công hợp kim nhôm! Vì vậy, nâng cấp công nghệ thực sự mang lại lợi nhuận ~

Cuối cùng, xin nhắc lại: Mặc dù gia công CNC tốc độ cao rất mạnh mẽ nhưng nó phải phù hợp với đặc tính vật liệu và yêu cầu của sản phẩm! Tiến hành thử nghiệm nguyên mẫu trước, sau đó tiến hành sản xuất hàng loạt - thực hiện các bước ổn định có thể giúp tránh sai lầm ~ Tôi hy vọng thông tin hữu ích này sẽ giúp ích cho những bạn mới bắt đầu!