구조 구성 요소 공장의 공급 업체로서, 나는이 공장의 처리에 대한 재료 경도 요구 사항에 대한 수많은 문의를 받았습니다. 이러한 요구 사항을 이해하는 것은 제조에서 최적의 결과를 달성하고 최종 제품의 수명 및 성능을 보장하는 데 중요합니다. 이 블로그 게시물에서는 재료 경도의 주요 측면과 구조 구성 요소 밀의 처리 기능에 미치는 영향을 조사하겠습니다.
물질 경도의 중요성
재료 경도는 재료의 압입, 긁힘 또는 변형에 대한 저항을 측정하는 기본 속성입니다. 가공 프로세스 중에 재료가 어떻게 행동하는지 결정하는 데 중추적 인 역할을합니다. 구조적 구성 요소 밀과 관련하여 처리되는 재료의 경도는 절단 도구의 성능, 완성 된 표면의 품질 및 가공 작동의 전반적인 효율에 크게 영향을 줄 수 있습니다.
예를 들어, 매우 단단한 재료는 절단 도구에 과도한 마모를 일으켜 공구 변화가 빈번하게 발생하고 생산 비용이 증가 할 수 있습니다. 반면에, 너무 부드러운 재료는 재료 변형 및 구축 된 가장자리 형성과 같은 문제로 인해 표면 마감과 치수 정확도가 좋지 않을 수 있습니다. 따라서 성공적인 가공을 위해서는 재료 경도의 올바른 균형을 찾는 것이 필수적입니다.
경도 측정 및 스케일
자체 규모의 재료 경도를 측정하는 몇 가지 방법이 있습니다. 제조 산업에서 가장 일반적으로 사용되는 스케일로는 Rockwell, Brinell 및 Vickers Scales가 있습니다.
로크웰 스케일은 단순성과 속도에 널리 사용됩니다. 그것은 특정 하중 하의 재료로의 들여 쓰기의 침투 깊이를 측정합니다. 재료의 경도와 두께에 따라 다른 로크웰 스케일이 사용됩니다. 예를 들어, Rockwell C 스케일은 일반적으로 강화 강과 같은 단단한 재료에 사용되는 반면 Rockwell B 스케일은 알루미늄과 같은 부드러운 금속에 더 적합합니다.
브리넬 스케일은 알려진 하중 하의 재료로 특정 직경의 하드 볼을 압축하고 결과 압입의 직경을 측정하는 것을 포함합니다. 이 척도는 종종 크거나 거친 표면 시편의 경도를 측정하는 데 사용됩니다.
Vickers Scale은 정사각형 기반 피라미드 인테이너를 사용하고 주어진 하중 하에서 만들어진 압입의 대각선 길이를 측정합니다. 그것은 정확도로 유명하며 매우 부드럽고 매우 단단한 광범위한 재료에 적합합니다.
구조 구성 요소 밀에 대한 재료 경도 요구 사항
구조적 구성 요소 밀로 재료를 처리 할 때 다른 유형의 재료마다 경도 요구 사항이 다릅니다.
궤조
- 강철: Steel은 구조 성분 공장에서 가장 일반적으로 가공 된 재료 중 하나입니다. 경도가 상대적으로 낮은 가벼운 강 (일반적으로 100-200 브리넬 경도)은 비교적 쉽게 가공됩니다. 표준 고속 스틸 (HSS) 또는 탄화물 절단 도구로 절단 할 수 있습니다. 그러나 강철의 탄소 함량이 증가함에 따라 경도도 증가합니다. 높은 탄소강 및 합금강은 강화 강 경화의 경우 200-600 브리넬 이상의 경도 값을 가질 수 있습니다. 이러한 단단한 강에는 세라믹 또는 입방 붕소 (CBN) 인서트와 같은보다 고급 절단 도구가 필요할 수 있습니다. 이 도구는 단단한 강을 가공 할 때 발생하는 높은 절단력과 열을 견딜 수 있습니다.
- 알류미늄: 알루미늄은 경도가 낮은 부드럽고 가벼운 금속입니다 (보통 약 20-100 Brinell). 가공 가능하며 날카로운 절단 도구로 빠르게 처리 할 수 있습니다. 그러나 부드러움으로 인해 표면 마감에 영향을 줄 수있는 가장자리 형성이 쌓이기 쉽습니다. 세련된 표면과 적절한 절단 매개 변수가있는 특수 절단 도구는 종종이 문제를 최소화하는 데 사용됩니다.
- 티탄: 티타늄은 비교적 높은 경도 (약 200-400 Brinell)를 가진 강력하고 경량 금속입니다. 그것은 탁월한 부식 저항과 고강도 대 중량 비율로 유명합니다. 그러나, 티타늄은 열전도율이 낮아서 절단 가장자리에 열이 쌓이게되어 가공하기가 어렵습니다. 티타늄을 효과적으로 가공하려면 높은 온도 저항 및 고급 냉각수 시스템을 갖춘 특수 절단 도구가 필요합니다.
비 금속
- 플라스틱: 플라스틱은 유형에 따라 광범위한 경도 값을 가지고 있습니다. 폴리에틸렌 및 폴리 프로필렌과 같은 소프트 플라스틱은 경도가 낮고 기계가 쉽습니다. 표준 HSS 또는 카바이드 도구로 절단 할 수 있습니다. 폴리 카보네이트 및 나일론과 같은 더 단단한 플라스틱은 용융 또는 치핑을 피하기 위해 더 신중하게 절단 도구 및 절단 매개 변수를 선택해야 할 수 있습니다.
- 복합재: 복합재는 탄소 섬유 - 강화 폴리머 (CFRP) 또는 유리 섬유 - 강화 폴리머 (GFRP)와 같은 둘 이상의 다른 재료로 구성된 재료입니다. 복합재의 경도는 강화 섬유의 유형 및 부피 분율에 따라 크게 달라질 수 있습니다. 가공 복합재는 박리 또는 섬유 풀을 유발하지 않고 섬유의 거친 특성을 처리 할 수있는 특수한 절단 도구가 필요합니다.
가공 공정에 대한 재료 경도의 영향
처리되는 재료의 경도는 가공 공정의 다양한 측면에 직접적인 영향을 미칩니다.
절단 도구
앞에서 언급했듯이 더 어려운 재료에는 더 내구성이 뛰어나고 열이 강한 절단 도구가 필요합니다. 도구의 절단 가장자리는 가공 중에 발생하는 높은 힘과 온도를 견딜 수 있어야합니다. 예를 들어, 단단한 강을 가공 할 때 코발트 함량이 높은 카바이드 인서트 또는 세라믹 인서트가 종종 사용됩니다. 이 도구는 내마모성이 높으며 오랜 기간 동안 선명도를 유지할 수 있습니다.
절단 매개 변수
재료 경도는 또한 절단 속도, 공급 속도 및 절단 깊이와 같은 절단 매개 변수에 영향을 미칩니다. 일반적으로 더 단단한 재료는 과도한 공구 마모와 손상을 피하기 위해 낮은 절단 속도와 사료 속도가 필요합니다. 예를 들어, 티타늄을 가공 할 때, 절단 속도는 가공 알루미늄에 비해 상당히 낮을 수 있습니다. 절단 깊이는 절단 도구의 과부하를 방지하기 위해 신중하게 제어해야합니다.
표면 마감
재료의 경도는 가공 된 부분의 표면 마감에 영향을 줄 수 있습니다. 더 부드러운 재료는 매끄러운 표면 마감을 생성 할 가능성이 더 높지만, 가장자리 형성이 지어 질 수도 있습니다. 반면에 더 단단한 재료는 높은 절단력과 공구 마모 가능성으로 인해 부드러운 마감 처리하기가 더 어려울 수 있습니다. 고속 가공 및 정밀 분쇄와 같은 고급 가공 기술은 하드 재료에서 원하는 표면 마감을 달성하기 위해 필요할 수 있습니다.
우리의 구조 구성 요소 밀과 재료 경도
우리 회사에서는 다양한 경도 수준을 가진 재료를 처리하도록 설계된 다양한 고급 구조 구성 요소 밀을 제공합니다. 우리의5- 축 CNC 갠트리 가공 센터소프트 플라스틱에서 단단한 금속에 이르기까지 다양한 재료를 처리하는 데 사용할 수있는 다목적 기계입니다. 가공 공정을 정확하게 제어 할 수있는 고성능 절단 도구 및 고급 제어 시스템이 장착되어 있습니다.
우리의높은 토크 5- 축 갠트리 가공 센터단단한 재료 가공을 위해 특별히 설계되었습니다. 그것은 높은 토크 스핀들을 가지고있어 티타늄 및 경화 강과 같은 거친 금속을 자르기 위해 필요한 전력을 제공 할 수 있습니다. 이 기계는 또한 가공 중에 발생하는 열을 소산하여 절단 도구의 수명을 보장하는 고급 냉각 시스템을 특징으로합니다.
결론
결론적으로, 고품질 가공 결과를 달성하는 데 구조적 구성 요소 공장에 의한 재료 경도 요구 사항을 이해하는 것이 필수적입니다. 재료마다 경도 수준이 다르며,이 수준은 절단 도구, 절단 매개 변수 및 가공 부품의 표면 마감에 중대한 영향을 미칩니다. 구조 구성 요소 공장의 공급 업체로서 우리는 고객에게 모든 경도 수준의 가공 재료를 가공하기위한 최상의 솔루션을 제공하기 위해 노력하고 있습니다.
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참조
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2009). 제조 엔지니어링 및 기술. 피어슨 프렌 티스 홀.
- Boothroyd, G., Dewhurst, P., & Knight, WA (2011). 제조 및 조립을위한 제품 설계. CRC 프레스.
- Trent, EM, & Wright, PK (2000). 금속 절단. 버터 워스 - 하이네만.
