CNC 가공 재료: 올바른 재료를 선택하는 방법

CNC 가공 재료 선택에 영향을 미치는 요인

기계적 성질

신체 강화

CNC 절단용 재료를 선택할 때 강도가 중요합니다. 이는 재료가 변형되기 전에 견딜 수 있는 최대 하중을 결정합니다.

경도

재료의 경도는 표면 변형에 대한 저항력으로 측정됩니다. 소재가 복잡할수록 마모에 대한 저항력이 더 강해집니다. 이로 인해 마찰 및 마모성 응용 분야에 이상적입니다.

연성

재료를 파손하지 않고 소성 변형시키는 능력을 탄성이라고 합니다. 고연성 재료는 상당한 변형을 견딜 수 있습니다.

열적 특성

내열성

내열성은 특성을 잃지 않고 고온에 견딜 수 있는 재료의 능력을 측정합니다. 엔진 부품이나 산업 기계 등 고온에 노출되는 부품에 필수적입니다.

열 팽창

재료의 열팽창은 가열되었을 때의 팽창률입니다. 열팽창이 낮은 소재는 치수 안정성을 유지하므로 온도가 변동하는 환경에서 선호됩니다.

전기적 성질

전도도

전기 전도성은 물질이 전기를 전도하는 능력을 측정한 것입니다. 전기 부품과 배선은 구리, 알루미늄 등 전도성이 높은 재료로 만들어집니다.

단열재

전자부품을 보호하고 안전성을 확보하기 위해서는 절연재료가 필수적입니다. 이러한 재료는 절연체, 하우징 및 기타 전기 절연 응용 분야에 사용됩니다.

화학적 내성

내식성

부식에 저항하는 능력은 전기화학적 또는 화학적 반응을 견딜 수 있는 능력입니다. 이 특성은 화학 처리나 해양 응용 분야와 같은 가혹한 환경에 노출되는 부품에 필수적입니다.

화학적 안정성

화학적 안정성은 화학 반응에 저항하는 물질의 능력입니다. 공격적인 화학 물질 및 용제에 노출되는 응용 분야에는 화학적으로 안정적인 재료가 필요합니다.

비용 고려 사항

적합한 재료를 선택할 때 재료 비용은 필수 요소입니다. 프로젝트 타당성을 위해서는 성과와 예산 제약의 균형을 맞추는 것이 중요합니다. 고성능 소재는 우수한 특성을 제공하지만 가격이 더 비싼 경우가 많습니다. 결정을 내리기 전에 비용-이익 관계를 평가하는 것이 중요합니다.

CNC 가공 재료의 과제 및 솔루션

가공성

궤조

도전: 강철, 티타늄, 알루미늄과 같은 금속은 다양한 각도로 가공 가능하며 이는 공구 마모 및 마치다. 

해결책:

• 더 단단한 금속의 경우 초경 또는 세라믹 공구를 사용하십시오.
• 금속 종류별로 절삭 속도와 이송을 최적화하세요.
• 열을 줄이고 가공성을 향상시키는 데 적합한 절삭유를 사용하십시오.

플라스틱

도전: 열이 축적되면 플라스틱이 녹거나 변형되거나 마감이 제대로 되지 않을 수 있습니다. 

해결책:

• 깔끔한 절단을 위해서는 고속도강이나 초경 공구를 사용하십시오.
• 고속으로 절단을 계속하고 녹는 것을 방지하기 위해 적절한 냉각을 보장하십시오.
• 도구를 연마하여 열과 변형을 줄이세요.

표면 마감

도전: 재료 특성, 공구 마모 및 잘못된 가공 매개변수로 인해 매끄러운 표면을 얻는 것이 어려울 수 있습니다. 

해결책:

• 금속을 가공한 후에는 미세한 입자의 연마재나 광택제를 사용하십시오.
• 사용하는 도구가 날카롭고 가공 중인 재료에 적합한지 확인하십시오.
• 속도, 이송, 절삭 깊이 등의 가공 매개변수를 조정하여 표면 조도를 최적화하세요.
• 냉각수를 사용하면 열을 줄이고 재료가 공구에 달라붙는 것을 방지할 수 있습니다. 마감이 손상될 수 있습니다.

공구 수명 및 마모

도전: 공구 마모는 CNC 가공에서 정밀도, 표면 조도, 생산성에 영향을 미치는 중요한 문제입니다. 

해결책:

• 세라믹, 카바이드 또는 다이아몬드 코팅 공구와 같이 마모에 강한 고품질 재료를 사용해야 합니다.
• 공구 마모를 줄이고 열을 관리하려면 올바른 절삭유 시스템을 사용하십시오.
• 도구를 정기적으로 교체하고 검사하여 양호한 상태를 유지하십시오.
• 공구 마모를 가속화하는 지나치게 공격적인 설정을 피하십시오.
• 다양한 재료의 마모 패턴에 맞게 도구 경로를 조정하십시오.

결론

적합한 CNC 가공 재료를 선택하면 프로젝트의 성공 여부가 결정됩니다. 프로젝트 요구사항을 주의 깊게 평가하고 재료 특성을 이해함으로써 제품의 내구성과 품질을 향상시킬 수 있습니다.

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자주 묻는 질문

내 CNC 프로젝트에 가장 적합한 재료는 무엇이며 어떻게 선택합니까?

재료를 선택할 때 프로젝트의 기계적, 전기적, 화학적, 열적 요구 사항을 고려하십시오. 원하는 표면 마감을 고려하고 비용과 가용성을 비교하여 평가해 보세요. 올바른 선택을 하려면 CNC 전문가에게 문의하세요.

CNC 가공에 플라스틱이나 금속을 사용하면 어떤 이점이 있나요?

금속은 가볍고 부식에 강하며 다재다능하므로 무게에 민감한 응용 분야에 적합합니다. 플라스틱은 가볍고 부식에 강합니다. 또한 다목적이며 가벼운 무게와 열악한 환경이 필요한 응용 분야에 적합합니다.

CNC 가공 비용에 대한 재료 선택의 영향은 무엇입니까?

원자재 가격, 가공 시간, 공구 마모 등이 재료 비용에 영향을 미칩니다. 가공성이 뛰어난 소재는 가격이 저렴하지만 티타늄과 같은 금속은 가격이 더 비쌀 수 있습니다.

오늘날 CNC 가공에 사용되는 최신 재료는 무엇입니까?

이러한 재료에는 CFRP와 같은 복합재, PEEK 또는 PEI와 같은 고성능 플라스틱, 금속 합금이 포함됩니다. 이러한 소재는 특수 용도에 향상된 강도와 화학적, 열적 안정성을 제공합니다.

추가 자료:

CNC 가공용 금속 유형 – 출처 : Xometry

CNC 가공의 표면 조도 – 출처 : 허브스