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Metal Material Selection Guide for CNC

Guide to selecting metal alloys for CNC machining — aluminum, steel, titanium, brass, copper, and their applications with mechanical properties.

Metal MaterialsAluminum AlloysSteel GradesMaterial SelectionCNC MachiningManufacturing Guide

Introduzione

La scelta della lega metallica giusta per la lavorazione CNC è una delle decisioni più importanti nella produzione di precisione. Il materiale determina non solo le prestazioni meccaniche del pezzo finale — resistenza, durezza, resistenza all'usura e durata a fatica — ma anche l'efficienza di lavorazione, la finitura superficiale ottenibile e il costo per pezzo.

Con oltre 50 gradi di materiale disponibili tramite MetalBizz, gli ingegneri affrontano una matrice decisionale complessa. Le leghe di alluminio offrono eccellente lavorabilità e peso ridotto. Gli acciai offrono resistenza e durezza ineguagliabili. Il titanio offre rapporti resistenza/peso eccezionali. Ottone e rame offrono conduttività elettrica e termica superiori.

Leghe di Alluminio

L'alluminio è il metallo più comunemente lavorato in tutti i settori. La sua combinazione di leggerezza (2,7 g/cm³), buona resistenza alla corrosione ed eccellente lavorabilità lo rende la scelta predefinita. I gradi più utilizzati sono 6061 e 7075.

**Alluminio 6061** è il versatile. Carico di snervamento 276 MPa, eccellente resistenza alla corrosione, ottima lavorabilità.

**Alluminio 7075** è l'opzione ad alta resistenza (503 MPa). Utilizzato per componenti aerospaziali e stampi.

Grado │ Snervamento (MPa) │ Resistenza Trazione (MPa) │ Durezza (HB) │ Lavorabilità │ Densità (g/cm³) │ Applicazioni

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6061-T6 │ 276 │ 310 │ 95 │ Eccellente (90%) │ 2,70 │ Strutturale, automotive

7075-T6 │ 503 │ 572 │ 150 │ Buona (70%) │ 2,81 │ Aerospaziale, stampi

2024-T3 │ 345 │ 469 │ 120 │ Buona (70%) │ 2,78 │ Strutture aeronautiche

Acciai

L'acciaio rimane la spina dorsale della produzione industriale, offrendo la più ampia gamma di resistenza e durezza.

**Acciaio 1215** è il grado più lavorabile (80–90% rispetto all'alluminio 6061).

**Acciaio Legato 4140** è l'acciaio polivalente più popolare. Snervamento 655 MPa, lavorabilità 65–70%.

**Acciaio Inossidabile 304**: buona resistenza alla corrosione, lavorabilità 45–50%.

Grado │ Snervamento (MPa) │ Durezza │ Lavorabilità │ Applicazioni

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1215 │ 415 │ 179 HB │ Molto buona (85%) │ Pezzi torniti alto volume

4140 (T&R) │ 655 │ 28–32 HRC │ Buona (65%) │ Alberi, ingranaggi

304 Inox │ 215 │ 201 HB │ Media (45%) │ Attrezzature alimentari

316 Inox │ 290 │ 217 HB │ Media (40%) │ Componenti marini

Leghe di Titanio

Il titanio offre il miglior rapporto resistenza/peso tra i metalli strutturali. Ti-6Al-4V (Grado 5) rappresenta il 50% del titanio utilizzato globalmente.

**Ti-6Al-4V (Grado 5)**: Snervamento 880 MPa, densità 4,43 g/cm³. Lavorabilità solo 20–25%.

Grado │ Snervamento (MPa) │ Durezza (HRC) │ Lavorabilità │ Densità (g/cm³) │ Applicazioni

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Ti-6Al-4V (G5) │ 880 │ 36 │ Bassa (20%) │ 4,43 │ Aerospaziale, impianti

Grado 2 (CP) │ 345 │ 80 HB │ Media (30%) │ 4,51 │ Chimica, marina

Ottone e Rame

L'ottone C36000 è il metallo più veloce da lavorare (lavorabilità 150%). Il rame C11000 offre la conduttività più alta (100% IACS).

**Ottone C36000**: Snervamento 310 MPa, lavorabilità eccellente.

**Rame C11000**: Snervamento 200 MPa, conduttività 100% IACS.

**Rame Berillio C17200**: Snervamento 1140 MPa (tempra), comparabile all'acciaio per utensili.

Grado │ Snervamento (MPa) │ Durezza │ Lavorabilità │ Conduttività │ Applicazioni

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C36000 │ 310 │ 100 HB │ Eccellente (150%) │ 26% IACS │ Raccordi, valvole

C11000 │ 200 │ 80 HB │ Media (40%) │ 100% IACS │ Barre, dissipatori

C17200 │ 1140 │ 40 HRC │ Media (40%) │ 22–25% IACS │ Molle, contatti

Criteri di Selezione

  • Resistenza:: Acciaio 4140 T&R (655 MPa) e titanio G5 (880 MPa).
  • Peso:: Alluminio (2,7 g/cm³) e titanio (4,4 g/cm³).
  • Corrosione:: Inox 316, titanio G2, alluminio anodizzato.
  • Conduttività:: Rame (100% IACS) ineguagliato.
  • Lavorabilità e costo:: Ottone C36000 più veloce, poi alluminio 6061.

    • Tabella Comparativa delle Proprietà

    Proprietà │ Alluminio 6061-T6 │ Acciaio 4140 T&R │ Ti-6Al-4V │ Ottone C36000 │ Rame C11000

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    Densità (g/cm³) │ 2,70 │ 7,85 │ 4,43 │ 8,50 │ 8,92

    Snervamento (MPa) │ 276 │ 655 │ 880 │ 310 │ 200

    Durezza │ 95 HB │ 28–32 HRC │ 36 HRC │ 100 HB │ 80 HB

    Lavorabilità │ 100% (base) │ 65% │ 20% │ 150% │ 40%

    Costo Materiale Relativo │ € │ €€ │ €€€€ │ €€€ │ €€

    FAQ

    Qual è il metallo più facile da lavorare con CNC?

    L'ottone C36000, con lavorabilità del 150% dell'alluminio 6061.

    Qual è la lega più resistente per la lavorazione CNC?

    Il rame berillio C17200 (1140 MPa). Tra i strutturali: Ti-6Al-4V (880 MPa).

    Si possono lavorare alluminio e acciaio inox sulla stessa macchina CNC?

    Sì, ma pulire accuratamente tra i cambi di materiale.

    Come scegliere tra alluminio 6061 e 7075?

    6061 per uso generale (costo inferiore, migliore corrosione). 7075 per resistenza 80% superiore.

    Conclusione

    La scelta del materiale è fondamentale. L'alluminio 6061-T6 è la migliore scelta generale. Per maggiore resistenza, acciaio 4140 o alluminio 7075. Il titanio Ti-6Al-4V per applicazioni estreme.

    MetalBizz offre oltre 50 gradi di materiale. Il nostro team fornisce feedback DFM entro 24 ore.

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