يتم اختيار المواد المناسبة للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي في التطبيقات الحرجة بناءً على الحمل الميكانيكي، التعرض للتآكل، درجة الحرارة، الاستقرار البعدي، الوزن، متطلبات التوافق الحيوي، التوصيلية، قابلية التصنيع، احتياجات الفحص، ومسار المعالجة اللاحقة. يساعد هذا الأسئلة الشائعة المشترين في مقارنة الفولاذ المقاوم للصدأ، الألومنيوم، التيتانيوم، سبائك النحاس، البلاستيك الهندسي، وسبائك النيكل لأغلفة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي، الأعمدة، الأقواس، المشعبات، التركيبات، الموصلات، والنماذج الأولية الدقيقة عندما يتطلب طلب عرض الأسعار تقليل مخاطر المواد والتصنيع.
أفضل مادة للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي هي تلك التي تلبي وظيفة الجزء ويمكن تصنيعها وفحصها وإنهائها بشكل موثوق. يمكن للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي معالجة العديد من المعادن والبلاستيك الهندسي، لكن التطبيقات الحرجة تتطلب مراجعة دقيقة للقوة، الاستقرار، مقاومة التآكل، السلوك الحراري، ومتطلبات التوثيق.
يجب على المشترين تحديد بيئة التشغيل قبل اختيار المادة. قد يحتاج قوس خفيف الوزن، قطعة توصيل مقاومة للتآكل، مكون معرض للحرارة، موصل موصل، وتركيبة مستقرة بأبعادها إلى عائلة مواد مختلفة.
عائلة مواد التصنيع باستخدام الحاسب الآلي | الدرجات أو الأمثلة الشائعة | سبب التطبيق الحرج | مخاطر التصنيع أو طلب عرض الأسعار للتحقق |
|---|---|---|---|
الفولاذ المقاوم للصدأ | 304، 316، 316L، 17-4 PH | مقاومة التآكل، القوة، قابلية التنظيف، ومقاومة التآكل | الصلادة بالعمل، تآكل الأداة، التخميل، المعالجة الحرارية، والتوثيق |
سبائك الألومنيوم | 6061، 6082، 7075، سبائك مصبوبة أو ألواح مختارة | وزن خفيف، قابلية تصنيع، توصيل حراري، وسرعة نمذجة أولية جيدة | استجابة الأكسدة، التسطيح بعد التصنيع، قوة الخيط، وتخفيف الإجهاد |
سبائك التيتانيوم | الدرجة 2، الدرجة 5 Ti-6Al-4V | نسبة قوة إلى وزن عالية ومقاومة للتآكل | تراكم الحرارة، تآكل الأداة، استراتيجية قطع بطيئة، سلامة السطح، وتتبع المواد |
النحاس والبراص | نحاس C110، براص C360، سبائك البرونز | التوصيل الكهربائي، التوصيل الحراري، وسلوك التحمل أو التلامس | التحكم في النتوءات، التشوه، علامات السطح، الطلاء، والتحقق من التوصيلية |
سبائك النيكل | عائلة إينكونيل وسبائك أخرى عالية الحرارة | مقاومة الحرارة، مقاومة التآكل، وبيئات الخدمة الصعبة | تآكل الأداة، التحكم في الحرارة، وقت دورة طويل، الفحص، وشهادة المواد |
البلاستيك الهندسي | PEEK، PTFE، أسيتال، نايلون، بولي كربونات | وزن خفيف، عزل، مقاومة كيميائية، وسلوك ميكانيكي متخصص | الحركة الحرارية، تشوه التثبيت، النتوءات، امتصاص الرطوبة، واحتياجات التشطيب |
يجب على المشترين البدء بالمتطلبات الوظيفية للجزء: الحمل، الصلابة، الوزن، درجة الحرارة، التعرض للتآكل، التآكل، التوصيل الكهربائي، التوصيل الحراري، النظافة، أو المقاومة الكيميائية. يجب أن يتبع اختيار المواد الوظيفة ومتطلبات الفحص، وليس فقط اسم درجة مألوف.
قد يحتاج القوس الهيكلي إلى القوة ومقاومة الكلال. قد يحتاج المشعب السائل إلى مقاومة التآكل والتحكم في سطح الختم. قد يحتاج الموصل إلى التوصيلية وتوافق الطلاء. قد تحتاج التركيبة إلى الاستقرار البعدي بعد التصنيع.
الفولاذ المقاوم للصدأ عملي عندما تكون مقاومة التآكل، القوة، قابلية التنظيف، أو توافق التخميل مهمة. فولاذ 304 وعائلة 316 شائعان لمكونات المعدات، التركيبات، الأغطية، والأجزاء المعرضة للرطوبة أو عمليات التنظيف. يمكن مراجعة 17-4 PH عندما تكون القوة المعالجة حرارياً مهمة.
الألومنيوم عملي عندما يحتاج المشتري إلى وزن أقل، تصنيع فعال، أداء حراري جيد، أو مظهر مؤكسد. 6061 شائع للنماذج الأولية، الأغلفة، التركيبات، والمكونات العامة، بينما قد تحتاج درجات الألومنيوم الأقوى إلى مراجعة إضافية للإجهاد، التسطيح، وسلوك التآكل.
يمكن للتيتانيوم أن يناسب الأجزاء التي تتطلب أداء قوة إلى وزن ومقاومة للتآكل، لكن تصنيع التيتانيوم يحتاج إلى تحكم دقيق في الحرارة وتآكل الأداة. يمكن لسبائك النيكل أن تناسب البيئات عالية الحرارة أو التآكل الشديد، لكن قوى القطع وتآكل الأداة غالباً ما تزيد التكلفة ومخاطر المهلة. تناسب سبائك النحاس التطبيقات الكهربائية والحرارية والتلامسية، لكن المواد اللينة يمكن أن تتشوه أو تنتج نتوءات إذا لم يتم التحكم في تثبيت العمل.
يجب على المشتري توفير بيئة الخدمة، أسطح التلامس، متطلبات التشطيب، واحتياجات تتبع المواد. بالنسبة للتطبيقات المنظمة أو المتعلقة بالسلامة، يجب أن تتبع الموافقة النهائية على المادة والتحقق من صحتها مواصفات المشتري والمتطلبات المطبقة.
تؤثر قابلية التصنيع على وقت الدورة، تآكل الأداة، تشكيل النتوءات، توليد الحرارة، وتشطيب السطح. قد يكون من الصعب تصنيع مادة تؤدي أداءً جيداً في الخدمة إلى جدران رقيقة، جيوب عميقة، ثقوب ضيقة، أو خيوط دقيقة.
الاستقرار البعدي مهم بشكل خاص للألواح الكبيرة، الأغلفة الرقيقة، التركيبات الدقيقة، والأجزاء ذات إزالة المواد الثقيلة. قد تكون هناك حاجة لتخفيف الإجهاد، تسلسل التخشين والتشطيب، وتوقيت الفحص عندما يمكن أن تؤثر حركة المواد على الأبعاد النهائية.
يمكن أن يغير تشطيب السطح والمعالجة الحرارية كلاً من أداء المواد والأبعاد النهائية. قد تضيف الأكسدة، التخميل، الطلاء، التلميع، السفع بالخرز، المعالجة الحرارية، والطلاء سماكة، أو تغير نسيج السطح، أو تسبب تشوهاً.
تؤثر متطلبات الفحص أيضاً على اختيار المواد. يجب التخطيط لفحص CMM، مقاييس الخيط، فحوصات خشونة السطح، شهادات المواد، فحوصات الصلابة، وتقارير القطعة الأولى قبل عرض الأسعار عندما يتم استخدام الجزء في تجميع حرج.
يتضمن طلب عرض الأسعار المفيد درجة المادة، المعيار، المعالجة الحرارية، تشطيب السطح، بيئة التشغيل، متطلبات الحمل، نطاق درجة الحرارة، التعرض للتآكل، الحاجة للتوصيلية، التسامح، طريقة الفحص، متطلبات التتبع، ومرحلة الإنتاج. يجب على المشترين أيضاً ذكر ما إذا كانت المواد المكافئة مسموحة.
مع هذه التفاصيل، يمكن للمورد مقارنة أداء المواد، مخاطر التصنيع، مسار التشطيب، خطة الفحص، والتكلفة الإجمالية. يجب ربط توصية المواد بوظيفة الجزء ومواصفات المشتري، وليس بقائمة عامة من السبائك عالية الأداء.
ما هي التفاوتات التي يمكن أن يحققها التصنيع باستخدام الحاسب الآلي؟
ما هي طرق التصنيع باستخدام الحاسب الآلي الشائعة المستخدمة للأجزاء الدقيقة؟
ما أنواع تشطيبات السطح التي يمكن تحقيقها باستخدام التفريز باستخدام الحاسب الآلي؟
كيف يضمن التصنيع باستخدام الحاسب الآلي اتساق الأجزاء وقابليتها للتكرار؟
أفضل 18 قاعدة تصميم للنماذج الأولية والأجزاء المصنعة باستخدام الحاسب الآلي
ما العوامل التي تؤثر على تكلفة التفريز باستخدام الحاسب الآلي؟
لماذا يُفضل التصنيع باستخدام الحاسب الآلي على طرق التصنيع التقليدية للتطبيقات الحرجة؟