تُعدّ ماكينات التحكم الرقمي بالحاسوب (CNC) بلا شك عصب الصناعة التحويلية، حيث تُستخدم في تطبيقات متنوعة مثل الطيران، والأجهزة الطبية، والإلكترونيات. وقد شهدت السنوات الأخيرة تطورات هائلة في مجال مواد ماكينات التحكم الرقمي بالحاسوب. وتوفر مجموعتها الواسعة الآن مزيجًا رائعًا من خصائص المواد، والتكلفة، والجمال.
في هذه المقالة، سنتعمق في عالم مواد CNC المتنوع. سنقدم لكم دليلاً شاملاً لاختيار المواد المناسبة لآلات CNC، بما في ذلك قائمة مفصلة بالمواد شائعة الاستخدام. بالإضافة إلى ذلك، سنتطرق إلى بعض المواد الأقل شهرة والتي ربما لم تخطر ببالكم من قبل.
بيئة التصنيع
من المهم مراعاة بيئة التشغيل عند اختيار مواد CNC، إذ تتفاعل المواد المختلفة بشكل مختلف مع ظروف التشغيل المختلفة، مثل سرعة القطع، ومادة الأداة، وسائل التبريد. وتشمل بيئة التشغيل عوامل مثل درجة الحرارة، والرطوبة، ووجود الملوثات.
على سبيل المثال، قد تميل بعض المواد إلى التشقق أو التشقق إذا ارتفعت درجة حرارة التشغيل بشكل مفرط، بينما قد تتعرض مواد أخرى لتآكل مفرط في الأدوات إذا كانت سرعة القطع عالية جدًا. وبالمثل، قد يكون استخدام سوائل تبريد أو زيوت تشحيم معينة ضروريًا لتقليل الحرارة والاحتكاك أثناء التشغيل. إلا أن هذه المواد قد لا تكون متوافقة مع بعض المواد، وقد تؤدي إلى التآكل أو أشكال أخرى من التلف.
لذلك، فإن أخذ بيئة التصنيع في الاعتبار يمكن أن يساعد في تحسين الإنتاجية وخفض التكاليف وضمان جودة المنتج النهائي.
وزن الجزء
من الضروري مراعاة وزن القطعة لضمان فعالية التكلفة والأداء وسهولة التصنيع. تتطلب القطع الأثقل وزنًا موادًا أكثر، مما قد يزيد من تكلفة الإنتاج. بالإضافة إلى ذلك، قد تتطلب القطع الأثقل آلات CNC أكبر وأقوى لتصنيعها، مما يزيد من التكاليف ووقت الإنتاج. لذلك، فإن اختيار مادة ذات كثافة أقل، مثل الألومنيوم أو المغنيسيوم، يمكن أن يساعد في تقليل وزن القطعة وخفض تكاليف الإنتاج.
علاوة على ذلك، يؤثر وزن القطعة أيضًا على أداء المنتج النهائي. على سبيل المثال، في تطبيقات الطيران، يُحسّن تقليل وزن أحد المكونات كفاءة استهلاك الوقود ويُحسّن الأداء العام. أما في تطبيقات السيارات، فيُحسّن تقليل الوزن كفاءة استهلاك الوقود، بالإضافة إلى زيادة التسارع والتحكم.
مقاومة الحرارة
تؤثر مقاومة الحرارة بشكل مباشر على قدرة المادة على تحمل درجات الحرارة العالية دون التعرض لتشوهات أو تلف كبير. خلال عملية التصنيع باستخدام الحاسب الآلي، تخضع المادة المُشَكَّلة لدورات تسخين وتبريد متعددة، خاصةً عند القطع أو الحفر أو الطحن. قد تُسبب هذه الدورات تمددًا حراريًا أو تشوهًا أو تشققًا في المواد غير المقاومة للحرارة.
اختيار مواد CNC ذات مقاومة جيدة للحرارة يُحسّن عملية التصنيع ويُخفّض تكاليف الإنتاج. فعندما تتحمل المادة درجات حرارة عالية، تُتيح سرعات قطع أعلى وعمقًا أكبر، ما يُقلّل من أوقات التصنيع ويُقلّل من تآكل الأدوات.
تختلف المواد المستخدمة في تصنيع الآلات باستخدام الحاسب الآلي (CNC) في مقاومتها للحرارة، ويعتمد اختيار المادة على الغرض من المنتج النهائي. تُعدّ مواد مثل الألومنيوم والنحاس مناسبةً لمشتتات الحرارة وتطبيقات التحكم الحراري نظرًا لتوصيلها الحراري الجيد. أما الفولاذ المقاوم للصدأ والتيتانيوم، فهما مثاليان للتطبيقات الفضائية والطبية نظرًا لدرجات انصهارهما العالية ومقاومتهما للتآكل.
متطلبات التوصيل الكهربائي والمغناطيسي
الموصلية الكهربائية هي مقياس لقدرة المادة على توصيل الكهرباء. في عمليات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي، تُفضّل المواد ذات الموصلية الكهربائية العالية لقدرتها على تبديد الحرارة بفعالية. هذا مهم بشكل خاص عند تصنيع المعادن، لأن الحرارة المتولدة أثناء العملية قد تُسبب تشوه المادة أو انحناءها. المواد ذات الموصلية الكهربائية العالية، مثل النحاس والألومنيوم، قادرة على تبديد الحرارة بفعالية، مما يُساعد على تجنب هذه المشاكل.
تُعدّ الخواص المغناطيسية مهمةً أيضًا عند اختيار مواد CNC، خاصةً عند العمل مع مواد حديدية مغناطيسية مثل الحديد والنيكل والكوبالت. تتميز هذه المواد بمجال مغناطيسي قوي قد يؤثر على عملية القطع. أما المواد غير المغناطيسية، مثل التيتانيوم والفولاذ المقاوم للصدأ، فتُفضّل في عمليات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي، لأنها لا تتأثر بالمجال المغناطيسي، ما يُنتج قطعًا أدقّ.
صلابة
تشير قابلية التصنيع إلى مدى سهولة قطع المواد أو حفرها أو تشكيلها بواسطة أداة آلة CNC.
عندما تكون مادة CNC شديدة الصلابة، قد يصعب قطعها أو تشكيلها، مما قد يؤدي إلى تآكل مفرط للأداة أو كسرها أو ضعف تشطيب السطح. على العكس من ذلك، قد تتشوه المادة شديدة الليونة أو تنحرف تحت تأثير قوة القطع، مما يؤدي إلى ضعف دقة الأبعاد أو ضعف تشطيب السطح.
لذلك، يُعد اختيار مادة ذات صلابة مناسبة لآلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC) أمرًا بالغ الأهمية للحصول على مكونات عالية الجودة ودقيقة التصنيع. كما أن صلابة المادة قد تؤثر على سرعة وكفاءة عملية التصنيع، لأن المواد الأكثر صلابة قد تتطلب سرعات قطع أبطأ أو أدوات قطع أقوى.
تشطيب السطح
يؤثر تشطيب السطح على أداء المنتج النهائي المُشَكَّل ومظهره. على سبيل المثال، قد يتعرض الجزء ذو التشطيب الخشن لاحتكاك أكبر، مما قد يؤدي إلى التآكل المبكر والتلف. من ناحية أخرى، يكون الجزء ذو التشطيب الأملس أقل احتكاكًا، مما يؤدي إلى تحسين الأداء وإطالة العمر الافتراضي. بالإضافة إلى ذلك، يلعب تشطيب السطح دورًا هامًا في المظهر الجمالي. يمكن للتشطيب المصقول أن يُحسّن مظهر الجزء ويجعله أكثر جاذبية للعملاء.
لذلك، عند اختيار مواد التصنيع باستخدام الحاسب الآلي، من الضروري مراعاة متطلبات تشطيب السطح للمنتج النهائي. بعض المواد أسهل في التصنيع للحصول على سطح أملس من غيرها. على سبيل المثال، معادن مثل الألومنيوم والنحاس الأصفر أسهل نسبيًا في التصنيع للحصول على سطح أملس. في المقابل، قد تكون مواد مثل ألياف الكربون والألياف الزجاجية أكثر صعوبة في التصنيع، وقد يتطلب الحصول على سطح أملس أدوات وتقنيات متخصصة.
الجماليات
إذا كان مشروعك لتصنيع الآلات باستخدام الحاسب الآلي يهدف إلى إنتاج منتج يُستخدم في متاجر التجزئة الفاخرة، فإن الجمالية عامل مهم. يجب أن تكون المادة جذابة بصريًا، ذات ملمس ولون وتشطيب سطحي جذاب. كما يجب أن تكون سهلة التلميع والطلاء والتشطيب للحصول على المظهر المطلوب.
بالإضافة إلى ذلك، في صناعات مثل السيارات والفضاء، يُمكن أن يكون المظهر الجمالي مؤشرًا على جودة المنتج واهتمام الشركة المصنعة بالتفاصيل. وهذا مهم بشكل خاص في السيارات الفاخرة، حيث يدفع المستهلكون مبالغ إضافية مقابل مواد وتشطيبات عالية الجودة.
طلب
التطبيق النهائي للمنتج هو القرار النهائي. تُشكل العوامل المذكورة أعلاه جزءًا صغيرًا من جميع الأسباب التي يجب مراعاتها قبل اختيار مادة CNC. قد تشمل العوامل الأخرى المرتبطة بالتطبيق جوانب عملية مثل قابلية تشغيل المادة، والتفاعل الكيميائي، والالتصاق، وتوافر المادة، وعمر التعب، وغيرها.
عند اختيار المواد المناسبة لآلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي، يُعدّ الاستخدام المقصود للمنتج النهائي عاملاً حاسماً يجب مراعاته. تختلف المواد بخصائصها، كالصلابة، وقوة الشد، والليونة. تؤثر هذه الخصائص على أداء المادة في ظروف محددة، وتُحدد مدى ملاءمتها لتطبيقات مختلفة.
على سبيل المثال، إذا كان المنتج النهائي مخصصًا للاستخدام في بيئة ذات درجة حرارة عالية، فإن المواد مثل الألومنيوم أو النحاس ستكون خيارًا أفضل نظرًا لموصليتها الحرارية العالية ومقاومتها لأضرار الحرارة.
ميزانية
الميزانية عامل مهم يجب مراعاته لعدة أسباب. أولًا، قد تختلف تكلفة المواد اختلافًا كبيرًا حسب نوعها وكميتها المطلوبة. فبينما قد تكون بعض المعادن عالية الجودة باهظة الثمن، قد تكون أسعار البلاستيك أو المواد المركبة أقل. سيساعدك تحديد ميزانية للمواد على تضييق خياراتك والتركيز على المواد التي تناسب ميزانيتك.
ثانيًا، قد تكون تكاليف التشغيل باستخدام ماكينات التحكم الرقمي (CNC) باهظة وتستغرق وقتًا طويلًا. تعتمد تكلفة التشغيل على نوع المادة، وتعقيد القطعة، والمعدات المطلوبة. اختيار مواد أقل تكلفةً للماكينة يُقلل من تكاليف الإنتاج الإجمالية.
وأخيرًا، قد يؤثر اختيار المواد التي تناسب ميزانيتك على جودة المنتج النهائي. فالمواد الأرخص قد تكون أكثر عرضة للعيوب أو أقل متانة من المواد عالية الجودة. لذا، فإن تحديد ميزانية واختيار مواد عالية الجودة ضمن ميزانيتك سيضمنان متانة المنتج النهائي وتوافقه مع أعلى المعايير.
أفضل المواد لمشاريع التصنيع باستخدام الحاسب الآلي
الآن، لننتقل إلى الجزء التالي من مناقشتنا: أنواع مواد التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. سنناقش بالتفصيل المعادن والبلاستيكيات الشائعة. لاحقًا، سنركز على بعض مواد التصنيع باستخدام الحاسب الآلي الأقل شهرة.
مواد CNC المعدنية
المعادن هي المادة الأكثر شيوعًا في قطع الآلات المُشَغَّلة باستخدام الحاسب الآلي. تتميز بمجموعة واسعة من الخصائص المميزة، مثل القوة العالية، والصلابة، والمقاومة الحرارية، والتوصيل الكهربائي.
الألومنيوم (6061، 7075)
يُعتبر الألومنيوم على نطاق واسع من أكثر المواد تنوعًا وقيمةً في مجال تصنيع الآلات باستخدام الحاسب الآلي. يتميز بنسبة قوة إلى وزن استثنائية، وخفة وزنه، ومقاومته للتآكل، ومظهره الفضي الجذاب. لذا، يُعد الألومنيوم مرغوبًا بشدة للاستخدام في مجموعة واسعة من التطبيقات. بالإضافة إلى ذلك، فإن خصائصه الحرارية والكهربائية المتميزة تجعله مثاليًا للاستخدام في مجموعة واسعة من التطبيقات الإلكترونية وتطبيقات الإدارة الحرارية.
بالمقارنة مع معادن CNC الأخرى، مثل التيتانيوم والفولاذ، يُعدّ الألومنيوم سهل التشغيل نسبيًا، مما يجعله خيارًا شائعًا لدى المصنّعين. مع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن الألومنيوم ليس أرخص المواد المتاحة، وهو أغلى من بعض المواد الأخرى، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ.
يحظى الألمنيوم عالي الجودة بدرجتيه 6061 و7075 بشعبية كبيرة في صناعة هياكل الطائرات، وأجزاء محركات السيارات، والمعدات الرياضية خفيفة الوزن. ومع ذلك، فإن تعدد استخدامات الألمنيوم يعني استخدامه في العديد من الصناعات والتطبيقات الأخرى، بما في ذلك البناء، والتغليف، والإلكترونيات الاستهلاكية.
الفولاذ المقاوم للصدأ (316، 303، 304)
يتوفر الفولاذ المقاوم للصدأ بدرجات متعددة. يتميز عمومًا بقوة وصلابة عاليتين، ومقاومة للتآكل والتآكل، ولمعان يشبه لمعان الألومنيوم. علاوة على ذلك، يُعد من المعادن متوسطة السعر. ومع ذلك، يصعب تشكيله باستخدام الحاسب الآلي نظرًا لصلابته.
يُعد الفولاذ المقاوم للصدأ 316 مفيدًا في التطبيقات البحرية، والمعدات الطبية، والأغلفة الخارجية نظرًا لقدرته على تحمل الحرارة والتآكل. يتشابه الفولاذان 303 و314 في تركيباتهما، وهما أرخص عمومًا وأكثر قابلية للتشغيل من الفولاذ 316. ويشمل استخدامهما الرئيسي أدوات التثبيت (البراغي، والبراغي، والبطانات، وما إلى ذلك)، وأجزاء السيارات، والأجهزة المنزلية.
الفولاذ الكربوني والفولاذ السبائكي
يتميز الفولاذ الكربوني والسبائك المشابهة له بقوة فائقة وسهولة تشغيل، مما يجعله مثاليًا للاستخدام في العديد من التطبيقات. كما أنه متوافق مع مختلف عمليات المعالجة الحرارية، مما يعزز خصائصه الميكانيكية. علاوة على ذلك، يتميز الفولاذ الكربوني بانخفاض سعره نسبيًا مقارنةً بالمعادن الأخرى المستخدمة في عمليات التحكم الرقمي بالحاسوب (CNC).
مع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن الفولاذ الكربوني وسبائكه ليست مقاومة للتآكل بطبيعتها، على عكس مواد مثل الفولاذ المقاوم للصدأ أو الألومنيوم. إضافةً إلى ذلك، قد لا يكون مظهرها الخشن مناسبًا للتطبيقات الجمالية.
مع ذلك، للفولاذ الكربوني وسبائكه تطبيقات عملية عديدة، بما في ذلك المثبتات الميكانيكية والعناصر الهيكلية كالعوارض. ورغم محدوديتها، لا تزال هذه المواد خيارات شائعة في العديد من التطبيقات الصناعية والتصنيعية بفضل متانتها وسعرها المناسب وسهولة تصنيعها.
نحاس
النحاس الأصفر معدن متعدد الاستخدامات، معروف بقابليته الممتازة للتشغيل الآلي، ومقاومته للتآكل، وتوصيله الحراري والكهربائي. كما يتميز بمظهر جذاب بفضل محتواه من النحاس، بالإضافة إلى خصائص احتكاك سطحية ممتازة.
للنحاس الأصفر استخدامات متعددة في مختلف الصناعات. على سبيل المثال، يُستخدم عادةً في المنتجات الاستهلاكية، والمثبتات منخفضة القوة، والسباكة، والأجهزة الكهربائية. خصائصه تجعله خيارًا مثاليًا لتصنيع المكونات التي تتطلب المتانة والقوة مع الحفاظ على جمالها.
نحاس
يشتهر النحاس بموصليته الكهربائية والحرارية الممتازة. ومع ذلك، قد يكون من الصعب تشكيله بسبب قابليته العالية للطرق، مما قد يُسبب صعوبات في إنتاج الرقائق أثناء التشغيل باستخدام الحاسب الآلي. بالإضافة إلى ذلك، يُعد النحاس عرضة للتآكل، مما قد يُشكل مصدر قلق في بعض البيئات.
على الرغم من هذه التحديات، يُستخدم النحاس على نطاق واسع في مختلف الصناعات، بما في ذلك الأسلاك الكهربائية، والمنتجات المغناطيسية، وصناعة المجوهرات. خصائصه الموصلية الممتازة تجعله خيارًا مثاليًا للتطبيقات الكهربائية والإلكترونية، كما أن قابليته للتشكيل وجاذبيته الجمالية تجعله خيارًا شائعًا في صناعة المجوهرات.
التيتانيوم
تشتهر سبائك التيتانيوم بنسبتها الاستثنائية بين القوة والوزن، مما يجعلها خفيفة الوزن وقوية في آن واحد. كما أنها مقاومة للتآكل وتتميز بناقلية حرارية جيدة. علاوة على ذلك، يتميز التيتانيوم بتوافقه الحيوي، ما يجعله مناسبًا للتطبيقات الطبية الحيوية.
مع ذلك، هناك بعض العيوب لاستخدام التيتانيوم. فهو ذو موصلية كهربائية ضعيفة ويصعب تشكيله. ولا تُعد قواطع الفولاذ عالي السرعة (HSS) العادية أو قواطع الكربيد الأضعف مناسبة لتشكيله، كما أنه مادة باهظة الثمن في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي.
ومع ذلك، يعد التيتانيوم مادة شائعة في تصنيع الآلات ذات التحكم الرقمي، وخاصة لأجزاء الطيران عالية الأداء، والمكونات العسكرية، والمنتجات الطبية الحيوية مثل الغرسات.
المغنيسيوم
المغنيسيوم معدن يجمع بين القوة وخفة الوزن. خواصه الحرارية الممتازة تجعله مثاليًا للاستخدام في البيئات ذات درجات الحرارة العالية، مثل المحركات. كما أن خفة وزنه تُمكّن من إنتاج مركبات أخف وزنًا وأكثر كفاءة في استهلاك الوقود.
ومع ذلك، يُعرف المغنيسيوم أيضًا بقابليته للاشتعال، مما قد يجعله مصدر قلق أمني في بعض التطبيقات. إضافةً إلى ذلك، فهو ليس مقاومًا للتآكل كبعض المعادن الأخرى، مثل الألومنيوم، وقد يكون تصنيعه أكثر تكلفة.
مواد CNC البلاستيكية
سنناقش الآن بلاستيك CNC. على الرغم من أن معظم المواد البلاستيكية غير قابلة للتشغيل الآلي نظرًا لانخفاض صلابتها ودرجات انصهارها، فقد اخترنا مجموعة صغيرة ذات تطبيقات واسعة النطاق في CNC.
الأسيتال (POM)
الأسيتال مادة بلاستيكية متعددة الاستخدامات، مُستخدمة في آلات التحكم الرقمي بالكمبيوتر (CNC)، وتتميز بخصائص مرغوبة. تتميز بمقاومة ممتازة للتعب والصدمات، ومتانة جيدة، ومعاملات احتكاك منخفضة. كما أنها مقاومة للرطوبة، مما يجعلها خيارًا ممتازًا للاستخدام في البيئات الرطبة.
من أهم مزايا الأسيتال صلابته، مما يُسهّل تشغيله بدقة أبعاد عالية. وهذا يجعله خيارًا شائعًا للاستخدام في المكونات الدقيقة مثل المحامل والتروس والصمامات. وبفضل خصائصه الميكانيكية الممتازة ومقاومته العالية للعوامل البيئية، يُعد الأسيتال خيارًا موثوقًا به في مختلف الصناعات، مثل السيارات والفضاء والسلع الاستهلاكية.
الأكريليك (PMMA)
الأكريليك مادة شائعة الاستخدام، ويمكن استخدامها كبديل للزجاج بفضل خصائصها المرغوبة. يتميز بصلابة ووضوح بصري جيدين، مما يسمح باستخدامه في التطبيقات التي تتطلب أسطحًا شفافة. تُقدم مكونات الأكريليك بديلاً جذابًا وعمليًا للزجاج، مع وضوح بصري جيد ومتانة عالية.
على الرغم من بعض عيوب الأكريليك، مثل قابليته للتشقق والتليين الحراري، إلا أنه لا يزال مادة شائعة في عمليات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC) بفضل تعدد استخداماته وسهولة استخدامه. بفضل قدرته على إنتاج مكونات دقيقة وعالية الجودة، يُعد الأكريليك خيارًا ممتازًا لمجموعة واسعة من التطبيقات. العدسات، والعلب الشفافة، وحاويات تخزين الطعام، والقطع الزخرفية ليست سوى أمثلة قليلة.
البولي كربونات (PC)
البولي كربونات (PC) مادة بلاستيكية شائعة الاستخدام في ماكينات التحكم الرقمي (CNC) نظرًا لخصائصها الفريدة. تتميز بشفافيتها العالية، مما يجعلها مادة مثالية للاستخدام في المنتجات التي تتطلب وضوحًا، مثل نظارات السلامة، والمعدات الطبية، والشاشات الإلكترونية. علاوة على ذلك، تتميز بمقاومتها الجيدة للحرارة، مما يجعلها مناسبة للاستخدام في التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية.
ومع ذلك، فإن قابليته للخدش وضعف مقاومته للأشعة فوق البنفسجية قد يحدّان من استخدامه في بعض التطبيقات. فالتعرض لأشعة الشمس لفترات طويلة قد يُسبب اصفراره وهشاشته. وهذا قد يحدّ من استخدامه في التطبيقات الخارجية ما لم يُعدّل بمثبتات للأشعة فوق البنفسجية.
من الاستخدامات الشائعة للبولي كربونات إنتاج نظارات السلامة ودروع الوجه، حيث تجعله مقاومته للصدمات وشفافيته خيارًا مثاليًا. كما يُستخدم البولي كربونات في إنتاج قطع غيار السيارات، والمكونات الإلكترونية، والأجهزة الطبية.
البولي بروبيلين (PP)
البولي بروبيلين بوليمر متعدد الاستخدامات يتمتع بمزايا عديدة، منها مقاومته الكيميائية العالية وقدرته على تحمل التعب. وهو أيضًا مادة طبية، ويُنتج سطحًا أملسًا عند التشغيل الآلي باستخدام الحاسب الآلي. ومع ذلك، فإن إحدى عيوبه هي عدم قدرته على تحمل درجات الحرارة العالية، إذ يميل إلى الليونة والتآكل أثناء القطع، مما يُصعّب تشغيله.
لا يزال البولي بروبيلين خيارًا شائعًا في تطبيقات متنوعة. خصائصه الممتازة تجعله مناسبًا لتصنيع التروس والمنتجات الطبية.
نظام ABS
ABS مادة بلاستيكية اقتصادية للغاية، ومناسبة تمامًا لآلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC) بفضل قابليتها الممتازة للتشغيل، وقوة الشد، ومقاومتها للصدمات، ومقاومتها الكيميائية. علاوة على ذلك، يسهل تلوينها، مما يجعلها مثالية للتطبيقات التي تُعدّ فيها الجوانب الجمالية مهمة.
مع ذلك، فإن مادة ABS غير مناسبة للاستخدام في البيئات عالية الحرارة، كما أنها غير قابلة للتحلل البيولوجي. كما أنها تُنتج غازات كريهة عند احتراقها، مما قد يُسبب قلقًا في ورشات CNC.
لمادة ABS تطبيقات عديدة، وتُستخدم عادةً في الطباعة ثلاثية الأبعاد وقولبة الحقن، وغالبًا ما تُجرى عليها عمليات معالجة لاحقة باستخدام آلات CNC. كما تُستخدم بكثرة في تصنيع مكونات السيارات، والأغطية الواقية، وفي النماذج الأولية السريعة.
نايلون
النايلون مادة متعددة الاستخدامات، تتميز بقوة شد وصلابة ومقاومة ممتازة للصدمات. يمكن استخدامها في أشكال مركبة متنوعة، مثل النايلون المقوى بألياف زجاجية، وتتميز بقدرة فائقة على تزييت الأسطح. مع ذلك، لا يُنصح باستخدامها في البيئات الرطبة.
يُعدّ النايلون مناسبًا بشكل خاص للتطبيقات التي تتطلب حماية من قوى الاحتكاك. ويشمل ذلك مكونات مثل التروس، والأسطح المنزلقة، والمحامل، والعجلات المسننة. بفضل متانته الفائقة وخصائصه التزييتية الممتازة، يُعدّ النايلون خيارًا شائعًا للعديد من المنتجات الصناعية والرياضية.
UHMW-PE
يُعدّ البولي إيثيلين عالي الكثافة (UHMWPE) مادة شائعة الاستخدام بفضل خصائصه الاستثنائية، بما في ذلك صلابته العالية ومقاومته للتآكل والتلف ومتانته. إلا أن عدم استقراره الحراري أثناء التشغيل الآلي يجعل تشغيله صعبًا.
على الرغم من صعوبة تشغيله، يُعدّ UHMWPE مادةً ممتازةً لتصنيع الأسطح المنزلقة باستخدام الحاسب الآلي (CNC) في المحامل والتروس والبكرات. خصائصه المتميزة تجعله مثاليًا للتطبيقات التي تتطلب مقاومة عالية للتآكل والمتانة. عند تشغيله بشكل صحيح، يوفر UHMWPE أداءً ممتازًا وعمرًا افتراضيًا أطول مقارنةً بالمواد الأخرى.
مواد أخرى
تستخدم الآلات ذات التحكم الرقمي الحاسوبي (CNC) عادةً المعادن والبلاستيك، ولكنها يمكن أن تعمل أيضًا مع العديد من المواد الأخرى، بما في ذلك تلك المذكورة أدناه.
رغوة
الرغوة نوع من مواد التحكم الرقمي بالكمبيوتر (CNC)، وتتميز بجسم صلب ذي فراغات مملوءة بالهواء. يمنح هذا الهيكل الفريد الرغوة شكلًا مميزًا وخفة وزن ملحوظة. بعض الرغوات عالية الكثافة، مثل رغوة البولي يوريثان والستايروفوم، سهلة التشكيل بفضل صلابتها ومتانتها وخفة وزنها ومتانتها.
تتميز الرغوة بخفة وزنها مما يجعلها خيارًا ممتازًا للتغليف الواقي. كما أن تعدد استخداماتها في تشكيلها بأشكال وأحجام متنوعة يجعلها مفيدةً بنفس القدر في صناعة القطع الزخرفية. علاوةً على ذلك، فإن خصائصها العازلة تجعلها خيارًا شائعًا للعزل الحراري في المباني ووحدات التبريد وغيرها من التطبيقات التي تتطلب التحكم في درجة الحرارة.
خشب
الخشب مادة شائعة الاستخدام في ماكينات التحكم الرقمي بالحاسوب (CNC) لسهولة تشكيله، ومتانته وصلابته العالية، وتنوع أنواعه. إضافةً إلى ذلك، فهو مركب عضوي، وليس له أي تأثير سلبي على البيئة. وبفضل تنوعه وجماله، يُعد الخشب خيارًا شائعًا في صناعة الأثاث، وديكورات المنازل، ومشاريع "اصنعها بنفسك".
ومع ذلك، تُنتج عملية تشغيل الأخشاب كميات كبيرة من الغبار، مما قد يُشكل مخاطر صحية على العمال. لذلك، من الضروري أن تُطبّق ورش تشغيل الأخشاب أنظمةً مُناسبة لإدارة نشارة الخشب.
المركبات
المواد المركبة هي مواد تتكون من مكونين أو أكثر مترابطين باستخدام وسيط ربط. تشمل المواد المركبة الشائعة الاستخدام في ماكينات التحكم الرقمي (CNC) ألياف الكربون، والخشب الرقائقي، والألياف الزجاجية، وغيرها. لهذه المواد تطبيقات في صناعات متنوعة، مثل السيارات، والطيران، والرياضة، والطب.
قد يكون تصنيع المركبات أمرًا صعبًا للغاية نظرًا لعدة عوامل. تختلف المواد المكونة للمركبات في خصائصها الميكانيكية وأشكالها، مثل الألياف أو الشظايا أو الصفائح. علاوة على ذلك، قد يتميز وسيط الترابط نفسه بخصائص فريدة يجب مراعاتها أثناء عملية التصنيع.
لا تنسَ أن تأخذ بعين الاعتبار مواد CNC المحتملة
قد يُسبب التنوع الكبير في مواد التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC) بعض الالتباس أكثر من الفائدة. ومن الشائع تجاهل مواد التصنيع باستخدام الحاسب الآلي المحتملة، بخلاف المعادن والبلاستيك التقليدي.
لمساعدتك في النظر إلى الصورة الأكبر أثناء التصميم للتصنيع، فيما يلي قائمة قصيرة من النقاط التي يجب مراعاتها قبل الانتهاء من المواد الخاصة بمشروعك!
اختر مواد غير معدنية: هناك العديد من الحالات التي تُعدّ فيها المواد غير المعدنية بدائل متساوية للمعادن. على سبيل المثال، تتميز المواد البلاستيكية الصلبة مثل ABS أو UHMW-PE بالصلابة والقوة والمتانة. كما تُروّج المواد المركبة مثل ألياف الكربون لتفوقها على العديد من المعادن ذات الأداء الأفضل.
خذ الفينول في الاعتبار: الفينول نوع من المواد المركبة منخفضة التكلفة، وتتميز بصلابة عالية وخصائص سطحية ممتازة. يسهل تشكيلها وقصها بسرعات عالية جدًا، مما يوفر الوقت والمال.
معرفة أنواع البلاستيك المختلفة: يُعدّ الإلمام بمجموعة كاملة من مواد تصنيع البلاستيك باستخدام الحاسب الآلي مهارةً أساسيةً للمصممين. يتميز البلاستيك باستخدام الحاسب الآلي بانخفاض سعره وسهولة تصنيعه، ويتوفر بمجموعة متنوعة من خصائص المواد التي لا يمكن تجاهلها.
اختر الرغوة المناسبة من بين أنواع الرغوة المختلفة: بالرجوع إلى القسم السابق حول الرغوة، نود التأكيد على إمكانياتها الكبيرة كمواد CNC. حتى أن بعض مكونات آلات CNC تُصنع الآن من رغوات معدنية! ادرس أنواع الرغوة المختلفة لتحديد الأنسب لتطبيقاتك.
مشاريع ومواد تصنيع CNC مختلفة، مصدر واحد
يُعدّ تصميم التصنيع جانبًا أساسيًا في الصناعة الحديثة. ومع تطور علم المواد، أصبح تصنيع الآلات باستخدام الحاسب الآلي (CNC) يعتمد بشكل متزايد على اختيار المواد بعناية. في غوان شنغ، نتخصص في خدمات تصنيع الآلات باستخدام الحاسب الآلي، بما في ذلك الطحن والخراطة باستخدام الحاسب الآلي، ونقدم مجموعة واسعة من المواد، بدءًا من المعادن المرغوبة وصولًا إلى البلاستيك عالي الجودة. تتيح لنا قدراتنا في تصنيع الآلات بخمسة محاور، إلى جانب فريقنا المتمرس، تقديم دقة وجودة لا مثيل لهما لعملائنا.
نحن ملتزمون بتقديم خدمة عملاء استثنائية، ونلتزم بمساعدة عملائنا على خفض التكاليف وتحقيق أهدافهم. فريقنا الفني جاهز لمساعدتكم في اختيار أفضل المواد لمشروعكم، ويمكنه تقديم استشارات فنية مجانية. سواءً كنتم بحاجة إلى قطع غيار مُصنّعة بتقنية CNC مُخصصة أو لديكم مشروع مُحدد، فنحن هنا لمساعدتكم في كل خطوة.
وقت النشر: ٧ يوليو ٢٠٢٣