Metal Material Selection Guide: How to Choose the Right Alloy for CNC Machining
A comprehensive guide to selecting metal alloys for CNC machining — covering aluminum, steel, titanium, brass, copper, and their optimal applications with mechanical properties data.
บทนำ
การเลือกโลหะผสมที่เหมาะสมสำหรับงานกลึง CNC เป็นหนึ่งในการตัดสินใจที่สำคัญที่สุดในการผลิตที่มีความเที่ยงตรงสูง วัสดุที่คุณเลือกไม่เพียงกำหนดประสิทธิภาพเชิงกลของชิ้นส่วนสุดท้าย — ความแข็งแรง ความแข็ง ความต้านทานการสึกหรอ และอายุความล้า — แต่ยังรวมถึงประสิทธิภาพในการตัดเฉือน ผิวสำเร็จที่สามารถทำได้ และต้นทุนต่อชิ้นส่วน
ด้วยเกรดวัสดุกว่า 50 ชนิดที่มีให้ผ่าน MetalBizz วิศวกรต้องเผชิญกับเมทริกซ์การตัดสินใจที่ซับซ้อน โลหะผสมอะลูมิเนียมมีคุณสมบัติในการตัดเฉือนที่ดีเยี่ยมและน้ำหนักเบา เหล็กมีความแข็งแรงและความต้านทานการสึกหรอที่ไม่มีใครเทียมได้ ไทเทเนียมให้อัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่ยอดเยี่ยม ทองเหลืองและทองแดงนำไฟฟ้าและความร้อนได้ดีเยี่ยม
โลหะผสมอะลูมิเนียม
อะลูมิเนียมเป็นโลหะที่ถูกตัดเฉือนมากที่สุดในทุกอุตสาหกรรม เกรดที่ใช้มากที่สุดคือ 6061 และ 7075
**อะลูมิเนียม 6061** : ความแข็งแรงคราก 276 MPa, ต้านทานการกัดกร่อนดีเยี่ยม, ขึ้นรูปดีเยี่ยม
**อะลูมิเนียม 7075** : ตัวเลือกความแข็งแรงสูง (503 MPa) สำหรับงานอวกาศและแม่พิมพ์
เกรด │ ความแข็งแรงคราก (MPa) │ ความแข็ง (HB) │ ความสามารถในการตัดเฉือน │ ความหนาแน่น (g/cm³)
|------|---------------------|-------------|----------------------|-------------------|
6061-T6 │ 276 │ 95 │ ดีเยี่ยม (90%) │ 2.70
7075-T6 │ 503 │ 150 │ ดี (70%) │ 2.81
2024-T3 │ 345 │ 120 │ ดี (70%) │ 2.78
เหล็ก
เหล็กยังคงเป็นกระดูกสันหลังของการผลิตทางอุตสาหกรรม
**เหล็ก 1215** : ตัดเฉือนง่ายที่สุด (85% ของอะลูมิเนียม 6061)
**เหล็กผสม 4140** : เหล็กอเนกประสงค์ยอดนิยม ความแข็งแรงคราก 655 MPa
**สแตนเลส 304** : ต้านทานการกัดกร่อนดี ความสามารถในการตัดเฉือน 45–50%
เกรด │ ความแข็งแรงคราก (MPa) │ ความแข็ง │ ความสามารถในการตัดเฉือน
|------|---------------------|---------|----------------------|
1215 │ 415 │ 179 HB │ ดีมาก (85%)
4140 (Q&T) │ 655 │ 28–32 HRC │ ดี (65%)
304 SS │ 215 │ 201 HB │ ปานกลาง (45%)
316 SS │ 290 │ 217 HB │ ปานกลาง (40%)
โลหะผสมไทเทเนียม
ไทเทเนียมมีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูงที่สุด Ti-6Al-4V (เกรด 5) คิดเป็น 50% ของการใช้ไทเทเนียมทั่วโลก
**Ti-6Al-4V (เกรด 5)** : ความแข็งแรงคราก 880 MPa ความหนาแน่น 4.43 g/cm³ ความสามารถในการตัดเฉือนเพียง 20–25%
เกรด │ ความแข็งแรงคราก (MPa) │ ความสามารถในการตัดเฉือน │ ความหนาแน่น (g/cm³)
|------|---------------------|----------------------|-------------------|
Ti-6Al-4V (G5) │ 880 │ ต่ำ (20%) │ 4.43
Grade 2 (CP) │ 345 │ ปานกลาง (30%) │ 4.51
ทองเหลืองและทองแดง
ทองเหลือง C36000 เป็นโลหะที่ตัดเฉือนได้เร็วที่สุด (150%) ทองแดง C11000 นำไฟฟ้าได้สูงที่สุด (100% IACS)
**ทองเหลือง C36000** : ความแข็งแรงคราก 310 MPa, ขึ้นรูปดีเยี่ยม
**ทองแดง C11000** : ความแข็งแรงคราก 200 MPa, นำไฟฟ้า 100% IACS
เกรด │ ความแข็งแรงคราก (MPa) │ ความสามารถในการตัดเฉือน │ การนำไฟฟ้า
|------|---------------------|----------------------|-----------|
C36000 │ 310 │ ดีเยี่ยม (150%) │ 26% IACS
C11000 │ 200 │ ปานกลาง (40%) │ 100% IACS
C17200 │ 1140 │ ปานกลาง (40%) │ 22–25% IACS
เกณฑ์การเลือก
ตารางเปรียบเทียบคุณสมบัติวัสดุ
คุณสมบัติ │ อะลูมิเนียม 6061-T6 │ เหล็ก 4140 Q&T │ Ti-6Al-4V │ ทองเหลือง C36000 │ ทองแดง C11000
|-----------|-----------------|--------------|-----------|----------------|--------------|
ความหนาแน่น (g/cm³) │ 2.70 │ 7.85 │ 4.43 │ 8.50 │ 8.92
ความแข็งแรงคราก (MPa) │ 276 │ 655 │ 880 │ 310 │ 200
ความแข็ง │ 95 HB │ 28–32 HRC │ 36 HRC │ 100 HB │ 80 HB
ความสามารถในการตัดเฉือน │ 100% │ 65% │ 20% │ 150% │ 40%
คำถามที่พบบ่อย
โลหะชนิดใดกลึง CNC ได้ง่ายที่สุด?
ทองเหลือง C36000 มีความสามารถในการตัดเฉือน 150% ของอะลูมิเนียม 6061
โลหะผสมชนิดใดแข็งแรงที่สุด?
ทองแดงเบริลเลียม C17200 (1140 MPa) ในกลุ่มโครงสร้าง: Ti-6Al-4V (880 MPa)
ควรเลือกอะลูมิเนียม 6061 หรือ 7075?
6061 สำหรับงานทั่วไป 7075 สำหรับความแข็งแรงสูงกว่า 80%
บทสรุป
การเลือกวัสดุเป็นรากฐานของโครงการ CNC ที่ประสบความสำเร็จ อะลูมิเนียม 6061-T6 เป็นตัวเลือกอเนกประสงค์ที่ดีที่สุด
MetalBizz มีเกรดวัสดุกว่า 50 ชนิด ทีมงานของเราให้คำแนะนำ DFM ภายใน 24 ชั่วโมง