CNC-Bearbeitung von legiertem Stahl: Alles was Sie wissen sollten

Die CNC-Bearbeitung ist ein Verfahren, bei dem Werkzeugmaschinen eingesetzt werden und die Materialschichten vom Werkstück entfernt werden, um kundenspezifische Komponenten herzustellen. Die CNC-Bearbeitung von legiertem Stahl wird für die Herstellung von Bauteilen aus legiertem Stahl eingesetzt. Wenn Sie die Grundlagen der CNC-Bearbeitung von legiertem Stahl, die Vorteile der Verwendung von legiertem Stahl und seine Anwendungen erforschen möchten, können Sie diesen Leitfaden durchgehen.

Was ist legierter Stahl?

Legierter Stahl ist ein Stahl, dem weitere Elemente wie Mangan, Vanadium, Molybdän, Nickel und Chrom beigemischt sind. Diese Elemente werden dem Stahl zugesetzt, um seine mechanischen Eigenschaften zu verbessern. Diese Zusätze machen den Stahl verschleiß- und korrosionsbeständig und verleihen ihm zusätzliche Festigkeit.

Legierter Stahl ist ein vielseitiger Werkstoff, der aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften in vielen Anwendungsbereichen eingesetzt wird.

CNC-Bearbeitung von legiertem Stahl

Bei der CNC-Bearbeitung von legiertem Stahl werden präzise Bearbeitungswerkzeuge eingesetzt, die das Werkstück in der gewünschten Form erscheinen lassen. Die beiden primären Methoden der CNC-Bearbeitung, die für Komponenten aus legiertem Stahl verwendet werden, sind CNC-Fräsen und CNC-Drehen und werden im Folgenden erläutert:

CNC-Fräsen

CNC-Fräsen ist ein Bearbeitungsverfahren, bei dem rotierende Fräser eingesetzt werden, die das Material vom Werkstück abtragen und die Herstellung von Komponenten mit detaillierten Merkmalen und komplexen Layouts ermöglichen. Beim CNC-Fräsen wird das Werkstück auf dem Bearbeitungstisch fixiert und die Werkzeuge rotieren. Die beim CNC-Fräsen verwendeten Werkzeuge werden je nach Zähigkeit des Werkstoffs entweder aus Schnellarbeitsstahl oder aus Hartmetall hergestellt.

Während sich die Spindel des Werkzeugs dreht, wird die gewünschte Form auf dem Werkstück herausgearbeitet. Während des Prozesses werden Kühlmittel verwendet, um die Wärme zu steuern und sicherzustellen, dass eine verfeinerte Oberfläche des Werkstücks mit engen Toleranzen erreicht wird.

CNC-Drehen

CNC-Drehen ist ein Verfahren, bei dem das Schneidewerkzeug stationär bleibt und das Werkstück rotiert, um Material aus dem legierten Stahl zu entfernen und ihn zu formen. CNC-Drehen ist ein Verfahren, das sich für zylindrische Teile eignet. Das Werkstück wird eingespannt, und die aus Hartmetall gefertigten Schneidwerkzeuge helfen, die gewünschte Oberfläche zu erreichen.

Während des Bearbeitungsprozesses werden Kühlmittel zur Wärmeregulierung und zur Erhaltung der Schärfe des Werkzeugs verwendet.

Arten von legiertem Stahl

Es gibt verschiedene Kategorien von legiertem Stahl, bei denen die Legierungselemente in unterschiedlichen Anteilen hinzugefügt werden:

Niedrig legierter Stahl

Niedrig legierter Stahl enthält einen sehr geringen Anteil an Legierungselementen, der in der Regel unter 5% liegt. Diese Stähle sind für ihre Härte, ihre verbesserten mechanischen Eigenschaften und ihre Zähigkeit bekannt. Diese Stähle werden in Anwendungen wie Rohrleitungen, Automobilen und Baumaschinen verwendet. Einige der gängigen Arten von legiertem Stahl sind Legierter Stahl 4130legierter Stahl 4140, und Legierter Stahl 4340.

Hochlegierter Stahl

Hochlegierter Stahl enthält einen hohen Anteil an Legierungselementen, der über 5% liegt. Diese Stähle haben Eigenschaften wie hohe Korrosionsbeständigkeit, hohe Verschleißfestigkeit und hohe Leistung bei extremen Temperaturen. Hochlegierter Stahl besteht aus 304 und 316 Edelstahl und diese Art von Stahl wird in der Luft- und Raumfahrt, der chemischen Verarbeitung und der medizinischen Industrie verwendet.

Martensitaushärtender Stahl

Martensitaushärtender Stahl ist eine ganz besondere Stahlsorte mit einem geringen Kohlenstoffgehalt. Er bietet eine sehr hohe Festigkeit und ist sehr dehnbar. Er wird mit Hilfe von intermetallischen Verbindungen gehärtet, die ausgeschieden werden. Martensitaushärtender Stahl wird häufig in Waffen, bei der Herstellung von Werkzeugen und bei Bauteilen für die Luft- und Raumfahrt verwendet.

Werkzeugstahl

Werkzeugstahl ist eine Art von legiertem Stahl, der meist für die Herstellung von Werkzeugen verwendet wird. Der Werkzeugstahl ist bekannt für seine Härte, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit und wird auch bei hohen Temperaturen nicht weich.

Vorteile der CNC-Bearbeitung von legiertem Stahl

Die CNC-Bearbeitung von legiertem Stahl hat verschiedene Vorteile, weshalb das Verfahren der CNC-Bearbeitung bei der Herstellung von Teilen aus legiertem Stahl eingesetzt wird. Einige der Vorteile, die die Bearbeitung von legiertem Stahl bietet, sind wie folgt:

Verbesserte Langlebigkeit und Stärke

Legierter Stahl ist für seine mechanischen Eigenschaften und seine Härte bekannt und wird daher als geeignet für Bauteile angesehen, die eine hohe Belastbarkeit und Verschleißfestigkeit erfordern. Die CNC-Bearbeitung sorgt dafür, dass die Eigenschaften des legierten Stahls in den Bauteilen erhalten bleiben und die Teile Festigkeit und Haltbarkeit aufweisen.

Hohe Präzision und Genauigkeit

Die CNC-Bearbeitung zeichnet sich durch hohe Präzision und Genauigkeit aus, was für die Herstellung komplizierter Designs und komplexer Formen sehr wichtig ist. Präzision ist auch sehr wichtig bei Anwendungen, bei denen Komponenten aus legiertem Stahl mit engen Toleranzen benötigt werden.

Konsistente Komponenten

Der Prozess der CNC-Bearbeitung ist automatisiert und bietet eine konstante Produktion. Das CNC-Programm wird einmal eingerichtet, und die Teile können wiederholt in großen Mengen hergestellt werden. Dies trägt zur Minimierung von Fehlern bei und gewährleistet die Gleichmäßigkeit der großen Anzahl von Bauteilen, was zu Kosten- und Zeiteinsparungen führt.

Vielseitiges Verfahren

CNC-Bearbeitung ist ein vielseitiges Verfahren, das Fräsen und Drehen umfasst und zur Herstellung einer breiten Palette von Teilen aus legiertem Stahl beiträgt. Der Hersteller kann daher verschiedene Verfahren anwenden und Teile herstellen, die sehr komplex sind und unterschiedliche Formen und Details erfordern.

Beschränkungen für kundenspezifische Teile aus legiertem Stahl

Die CNC-Bearbeitung von legiertem Stahl hat viele Vorteile, aber es gibt auch einige Einschränkungen, wie zum Beispiel

Hohe Kosten

Legierter Stahl ist im Vergleich zu anderen Materialien wie Kohlenstoff sehr teuer, da die Kosten für die Legierungselemente hoch sind. Die hohen Kosten sind in der Regel eine Einschränkung bei Projekten, die nur begrenzte Budgets für die Herstellung von Komponenten aus legiertem Stahl haben.

Herausforderungen bei der maschinellen Bearbeitung

Legierter Stahl ist im Vergleich zu anderen Werkstoffen härter, was seine Bearbeitung erschwert. Daher führt die Zähigkeit des legierten Stahls zu einem hohen Werkzeugverschleiß und erfordert häufige Werkzeugwechsel.

Einschränkung im Layout

Das Verfahren der CNC-Bearbeitung ist recht vielseitig, aber dennoch gibt es bestimmte Größen- und Formbeschränkungen für die aus legiertem Stahl hergestellten Teile. Die Teile, die in der Größe groß sind, können ein bisschen schwierig sein, die Maschine durch die CNC-Bearbeitung Prozesse.

Zeitaufwendig

Der Prozess des Prototyping, der Konstruktion und der Herstellung von kundenspezifischen Komponenten aus legiertem Stahl ist ein zeitaufwändiger Prozess. Die Bauteile aus legiertem Stahl müssen nach der CNC-Bearbeitung unter Umständen noch nachbearbeitet werden, was ebenfalls zu einer Verlängerung der Herstellungszeit führt.

Materialabfall

Die CNC-Bearbeitung ist zweifellos eine hochpräzise Methode zur Herstellung von Bauteilen, aber sie verursacht auch viel Materialabfall, da es sich um eine subtraktive Fertigungstechnik handelt. Stahllegierungen sind teure Werkstoffe, so dass sich der Materialabfall auch auf die Kosten der Bauteile auswirken kann.

Tipps zur CNC-Bearbeitung von legiertem Stahl

Einige Tipps für die CNC-Bearbeitung von legiertem Stahl können sich während des Bearbeitungsprozesses als sehr wichtig erweisen und lauten wie folgt

1. Die Auswahl der geeignete Werkzeuge für die CNC-Bearbeitung von legiertem Stahl ist sehr wichtig; diese Werkzeuge können aus Schnellarbeitsstählen und Hartmetall bestehen. Die Härte des legierten Stahls muss mit einem ähnlich zähen Werkzeug bearbeitet werden, um die Leistung des Werkzeugs zu verbessern und den Wartungsbedarf der Bearbeitungswerkzeuge zu verringern.
2. Wählen Sie die richtige Parameter für das Schneiden während des Bearbeitungsvorgangs. Passen Sie die Vorschubgeschwindigkeit, die Schnitttiefe und die Schnittgeschwindigkeit an die von Ihnen gewählte Stahllegierung an.
3. Die Anwendung von Kühl- und Schmiermittel hilft bei der Wärmeableitung und reduziert die Reibung, die während der Bearbeitung entsteht. Es hilft sogar, die Abnutzung der Werkzeuge und die Verformung der Bauteile zu verhindern.
4. Das Werkstück sollte richtig eingespannt und muss stabil und steif sein, um die erforderliche Genauigkeit und Oberflächengüte des Bauteils zu erreichen.
5. Immer die Abnutzung der Werkzeuge zu überwachen so dass Sie immer die richtige Bearbeitungsqualität erreichen und so auch ein rechtzeitiger Austausch der Werkzeuge vorgenommen werden kann.

Nachbearbeitungs- und Oberflächenbehandlungsoptionen für Teile aus legiertem Stahl

Die Teile aus legiertem Stahl müssen nach der Herstellung unter Umständen nachbearbeitet und oberflächenbehandelt werden; einige dieser Verfahren werden im Folgenden beschrieben:

Wärmebehandlung

Wärmebehandlung hilft, die Eigenschaften von legiertem Stahl mit Hilfe von Verfahren wie Glühen, Anlassen und Abschrecken zu verändern. Das Glühen trägt zur Verbesserung der Bearbeitbarkeit bei und das Härten und Anlassen erhöht die Zähigkeit und Härte des Bauteils. Automobilteile und Werkzeuge können als legierte Stahlteile eine Wärmebehandlung erfordern.

Plattierung und Beschichtung

Der Prozess der Beschichtung besteht aus Pulverbeschichtung die dazu beiträgt, eine Schutzschicht über die legierten Stahlteile zu legen. Bei der Beschichtung wird die Schutzschicht mit Hilfe von elektrischem Strom auf das legierte Stahlteil aufgebracht. Sie trägt dazu bei, die Korrosionsbeständigkeit der legierten Stahlteile zu erhöhen und verbessert auch ihre Ästhetik. Geräte für den Außenbereich und Baumaterialien, die aus legiertem Stahl hergestellt werden, werden mit einer Beschichtung nachbearbeitet.

Sandstrahlen

Sandstrahlen hilft bei der Entfernung von Zunder und Rost auf der Oberfläche von Bauteilen aus legiertem Stahl. Beim Sandstrahlen werden winzige Partikel mit Druck auf die Oberfläche des Bauteils gestrahlt. Das Sandstrahlen wird vor dem Lackieren der legierten Stahlteile durchgeführt.

Eloxieren

Der Prozess der Eloxieren trägt dazu bei, eine dicke Oxidschicht auf die Oberfläche von legierten Stählen aufzutragen. Es wird in der Regel zum Schutz von Komponenten aus legiertem Stahl in der Luft- und Raumfahrt, in der Automobilindustrie und in der Architektur verwendet, die Korrosionsbeständigkeit benötigen.

Anwendungen der CNC-Bearbeitung von legiertem Stahl

Bearbeitete Komponenten aus legiertem Stahl werden in verschiedenen Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik, dem Maschinenbau und der Automobilindustrie eingesetzt. Einige der Komponenten, die durch CNC-Bearbeitung von legiertem Stahl hergestellt werden, sind wie folgt:

• Motorblöcke
• Turbinenschaufeln
• Schächte
• Zahnräder
• Medizinische Implantate
• Ventile und Armaturen

Die CNC-gefrästen Komponenten aus legiertem Stahl sind für ihre außergewöhnliche Leistung, Haltbarkeit, Korrosionsbeständigkeit und Präzision bekannt, was die Funktionalität und Lebensdauer der Komponenten aus legiertem Stahl erhöht.

Schlussfolgerung

Lernen über Bearbeitung von legiertem Stahl haben Sie sicher verstanden, was legierter Stahl ist und wie er nach der CNC-Bearbeitung in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden kann. Wenn Sie auf der Suche nach CNC-gefertigten Komponenten aus legiertem Stahl sind, können Sie sich mit folgenden Stellen in Verbindung setzen DEK und besprechen Sie Ihre Spezifikationen mit uns. Wir können Ihnen genaue, vielseitige und hochpräzise Komponenten aus legiertem Stahl liefern.

FAQs

Ist legierter Stahl leicht zu bearbeiten?

Ja, legierter Stahl ist hart und zäh, was seine Bearbeitung erschwert, und er erfordert die richtigen Werkzeuge und Bearbeitungsparameter, um das gewünschte Bauteil daraus herzustellen.

Was ist der Unterschied zwischen Stahl und Eisen?

Eisen ist ein Element, das in der Natur vorkommt, und Stahl ist eine Legierung, die durch Hinzufügen von Kohlenstoff und einigen anderen Elementen hergestellt wird, um die Haltbarkeit und andere Eigenschaften zu verbessern.