در صنعت تولید ، انتخاب مواد به طور مستقیم عملکرد قطعات ، هزینه های تولید و رعایت محصول را تعیین می کند. این که آیا این نیاز به مقاومت در برابر خوردگی ماشین آلات غذایی ، نیازهای سبک وزن هوافضا یا استانداردهای زیست سازگاری تجهیزات پزشکی است ، انتخاب مواد علمی نقطه شروع طراحی مهندسی است. در این مقاله ویژگی های صنعت و خواص مواد برای تهیه یک راهنمای انتخاب مواد سیستماتیک ، به شما در یافتن مناسب ترین مواد در بین مواد فلزی و غیر فلزی کمک می کند.
انتخاب مواد فلزی
فولاد ضد زنگ: پادشاه مقاومت در برابر خوردگی جهانی
ویژگی ها:محتوای کروم بیشتر از یا برابر با 12 ٪ ، با مقاومت در برابر خوردگی عالی ، استحکام بالا و تمیز کردن آسان. مدل های متداول شامل 304 (نوع عمومی) ، 316L (مقاوم در برابر اسید و قلیایی) ، 430 (مغناطیسی) است.
سازگاری صنعت
ماشین آلات غذایی:316L\/304 فولاد ضد زنگ درجه مواد غذایی (تأیید شده توسط FDA\/EC 1935) برای جلوگیری از خوردگی یون کلرید و مهاجرت یون فلزی مانند پر کردن دریچه های پر شده و اسکلت قطعات آب بندی باید انتخاب شود.
تجهیزات پزشکی:فولاد ضد زنگ 316L (همچنین به عنوان "فولاد ضد زنگ پزشکی" نیز شناخته می شود) به دلیل سازگاری عالی آن برای ابزارهای جراحی و کاشت ایمپلنت استفاده می شود و نیاز به رعایت استاندارد ASTM F138 دارد.
تجهیزات شیمیایی:Hastelloy C -276 (استیل ضد زنگ مبتنی بر نیکل) که در برابر اسیدهای قوی و قلیایی مقاوم است ، مناسب برای بدن پمپ و خطوط لوله در محیط های اسید هیدروکلریک و اسید نیتریک.
نکات کلیدی برای انتخاب:به گرایش خوردگی بین دانه ای (درمان محلول مورد نیاز است) و زبری سطح (برای قطعات تماس غذایی ، RA کمتر از یا مساوی با {0}}} 8μm) توجه کنید.
آلیاژ آلومینیوم: اولین انتخاب برای سبک وزن
سازگاری صنعت
هوافضا:7075- t6 آلیاژ آلومینیوم در اجزای ساختاری هواپیما برای برآورده کردن نیازهای استحکام بالا (استحکام کششی بیشتر از یا مساوی با 572MPa) و سبک وزن استفاده می شود.
تولید الکترونیکی:6063 آلیاژ آلومینیوم (آسان برای ماشین) برای پوسته های اتلاف گرما استفاده می شود و درمان آنودایزر برای تقویت عایق و زیبایی شناسی ترکیب می شود.
تجهیزات خودکار:5052- H32 آلیاژ آلومینیوم برای ریل های راهنما و براکت ها در محیط های مرطوب ، تست اسپری نمکی بیشتر از یا مساوی 500 ساعت است.
نکات کلیدی برای انتخاب:به حالت عملیات حرارتی توجه کنید (T4\/T6 بر سختی تأثیر می گذارد) و سازگاری با سطح درمان (مانند اکسیداسیون رسانا در مقابل آنودایزاسیون سخت).
آلیاژ تیتانیوم: برای محیط های شدید ترجیح داده می شود
خصوصیات:چگالی کم (4.5 گرم در سانتی متر مربع) ، استحکام بالا (استحکام کششی بیشتر از 895MPa) ، مقاومت در برابر دمای بالا (تا 600 درجه) ، نمرات معمولی TC4 (Ti {5}} al {6 {6} V) ، TA2 (تیتانیوم خالص صنعت).
سازگاری صنعت
هوافضا:TC4 در تیغه های موتور و اجزای دنده فرود برای کاهش وزن در حالی که تحمل استرس زیاد است ، استفاده می شود.
ایمپلنت های پزشکی:تیتانیوم خالص TA2 (Bioinert) برای اتصالات مصنوعی و ایمپلنت های دندانپزشکی ، مطابق با استانداردهای ISO {1}} استفاده می شود.
تجهیزات دریایی:Ti -5 al {1}}. 5SN در برابر خوردگی آب دریا مقاوم است و برای پوشش ردیاب های عمیق در دریا استفاده می شود.
نکات کلیدی برای انتخاب:مشکل پردازش زیاد است (برش دمای پایین مورد نیاز است) و هزینه 3 تا 5 برابر بیشتر از فولاد ضد زنگ است. عملکرد هزینه باید ارزیابی شود.
انتخاب مواد غیر فلزی: تطبیق عملکرد و انطباق
پلاستیک مهندسی: عملکرد
Peek (Polyetheretherketone)
ویژگی ها:مقاومت دما تا 260 درجه ، استحکام بالا (مقاومت کششی 90MPa) ، خودآگاهی و رعایت استانداردهای تماس غذایی FDA.
برنامه:حلقه های آب بندی با درجه حرارت بالا برای ماشین آلات غذایی (تعویض فلز) ، چرخ دنده های درجه استریل شده برای تجهیزات پزشکی (مقاوم در برابر بخار مکرر فشار بالا).
POM (پلیوکسی متیلن)
خصوصیات:استحکام بالا (مدول الاستیک 2.8GPA) ، ضریب اصطکاک کم ({2 {}}. {3}} 3) ، POM درجه غذا می تواند با غذاهای چرب در تماس باشد.
برنامه:چرخ دنده های گیربکس دستگاه های بسته بندی (خاموش و مقاوم در برابر سایش) ، کشویی دقیق دستگاه های پزشکی (دقت {1 {1}}. 02 میلی متر).
PTFE (Polytetrafluoroethylene):
ویژگی ها: مقاومت دما {0}}} درجه تا 260 درجه ، سطح غیر چسبنده (انرژی سطح 19mn\/m) ، مطابق با استانداردهای پزشکی کلاس VI USP.
برنامه:مهر و موم شیر برای تجهیزات دارویی (بدون رسوب) ، واشرهای مقاوم در برابر خوردگی در صنعت نیمه هادی.
لاستیک: آب بندی و هسته جذب شوک
سیلیکون درجه غذا
خصوصیات:مقاوم در برابر دمای پایین و بدون بو ، درجه حرارت پایین (درجه {2}}}) ، و توسط LFGB\/NSF 51 تأیید شده است.
برنامه:حلقه های آب بندی برای دستگاه های پر کردن نوشیدنی ، لوازم جانبی بطری های کودک.
لاستیک فلوئور (FKM)
ویژگی ها:مقاومت دما تا 200 درجه ، مقاومت در برابر سوخت ، مناسب برای مهر و موم موتور خودرو.
نکات کلیدی برای انتخاب:صنعت پزشکی برای جلوگیری از مهاجرت مواد افزودنی باید لاستیک سیلیکون درجه پزشکی (مانند داو کورنینگ 360) را انتخاب کند.
راهنمایی برای انتخاب مواد برای سناریوهای صنعت
صنعت ماشین آلات: ایمنی و انطباق در ابتدا آمده است
اجزای تماس غذایی:فولاد ضد زنگ 316L (سطح صیقلی سطح کمتر از یا مساوی با 0. 4μm) ، POM درجه غذا ، سیلیکون FDA باید انتخاب شود.
رطوبت بالا و محیط با درجه حرارت بالا:از فولاد کربن معمولی (خطر زنگ زدگی) خودداری کنید و از جنس استنلس استیل 304L با درمان سطح آبکاری\/نیکل استفاده کنید.
دستگاه های پزشکی: زیست سازگاری ترجیح داده می شود
ایمپلنت:آلیاژ تیتانیوم TC4 (بدون انتشار نیکل) و پلی اتیلن مولکولی فوق العاده بالا (UHMWPE ، مقاوم در برابر سایش) ترجیح داده می شود.
تجهیزات آزمایشگاهی:ABS درجه پزشکی (مانند پوشش تجهیزات پزشکی GE) ، PC (شفاف و مقاوم در برابر ضربه ، مطابق با ISO 10993).
صنعت هوافضا: متعادل کردن کاهش وزن و قابلیت اطمینان
اجزای ساختاری:{0}} t6 آلیاژ آلومینیوم (کاهش وزن 60 ٪ با تعویض قطعات فولادی) ، آلیاژ تیتانیوم (برای استفاده در مناطق با درجه حرارت بالا).
اجزای تحمل:یاتاقان های سرامیکی (با چگالی 60 ٪ پایین تر از فولاد و عمر خدمات سه بار).
الزامات فرآیند:لازم است صدور گواهینامه AMS (مشخصات مواد هواپیمایی) مانند برگه آلیاژ تیتانیوم AMS 4928 را تصویب کنید.
صنعت تولید الکترونیکی: هم در هدایت الکتریکی و هم در اتلاف گرما بسیار عالی است
اجزای اتلاف گرما:6063 آلیاژ آلومینیوم (هدایت حرارتی 205W\/M · K) ، آلیاژ مس (هدایت حرارتی مس قرمز 401W\/M · K ، که برای دستگاه های با فرکانس بالا استفاده می شود).
اجزای عایق:Bakelite (رزین فنلی ، مقاوم در برابر قوس برای 120 ثانیه) ، fr {1}}}} board epoxy (شعله بازدارنده V -0 درجه).
قطعات دقیق:PEEK (به عنوان جایگزینی برای فلز برای چرخ دنده های میکرو برای کاهش تداخل الکترومغناطیسی).
3-} دقت مرحله: مواد بهینه را انتخاب کنید
1 ، تجزیه و تحلیل شرایط کار: رطوبت دما ({0}}} درجه تا 200 درجه؟) (مرطوب در مقابل خشک) ، خوردگی (غلظت اسید و قلیایی) ، بار (بار استاتیک در مقابل بار متناوب) را تعیین کنید.
2 ، اولویت عملکرد:رتبه بندی شده بر اساس خواسته های صنعت اصلی - ماشین آلات غذایی (انطباق> مقاومت در برابر خوردگی> قدرت) ، هوافضا (قدرت> وزن> مقاومت در دمای بالا).
3 ، هزینه:دسته کوچک (قطعات {0}}): آلیاژ آلومینیوم (پردازش آسان) و POM (عملکرد برش خوب) ترجیح داده می شوند.
سوء تفاهم ها و نکات مشترک برای جلوگیری از مشکلات
تصور غلط 1:"فولاد ضد زنگ باید در برابر همه خوردگی ها مقاوم باشد" - 304 فولاد ضد زنگ مستعد ابتلا به خوردگی در آب دریا است و باید به آلیاژ 316L یا تیتانیوم ارتقا یابد.
تصور غلط 2:"پلاستیک به اندازه فلز قوی نیست" - استحکام کششی PEEK نزدیک به آلیاژ آلومینیوم است و از مزیت عایق مواد غیر فلزی برخوردار است.
خطاهای برای جلوگیری از: از تأمین کنندگان برای تهیه گواهینامه های مواد برای جلوگیری از عبور از محصولات فرومایه به عنوان محصولات خوب استفاده می کنند (مانند 201 فولاد ضد زنگ که به عنوان 304 منتقل می شوند).
از ایمنی و رعایت ماشین آلات غذایی گرفته تا عملکرد شدید هوافضا ، از زیست سازگاری تجهیزات پزشکی گرفته تا سازگاری دقیق در تولید الکترونیکی ، هر انتخاب مواد درک عمیقی از خواسته های صنعت است. با ارزیابی منظم شرایط کار ، عملکرد ، هزینه و انطباق ، شرکت ها نه تنها می توانند از خطر "عدم موفقیت پروژه به دلیل انتخاب اشتباه مواد" جلوگیری کنند ، بلکه از طریق نوآوری مواد نیز به تمایز محصول دست می یابند.
بیایید با هم چیز خارق العاده ای بسازیم
در Dahong Precision ، ما بیش از یک تأمین کننده ماشینکاری CNC هستیم ، ما در ساخت دقیق شریک زندگی شما هستیم. چه به قطعات ساده و چه به قطعات بسیار پیچیده نیاز دارید ، خدمات ماشینکاری CNC 3 ، 4 و 5 ما ، کیفیت و قابلیت اطمینان مورد نظر شما را ارائه می دهند. امروز برای بحث در مورد پروژه خود با ما تماس بگیرید و بدانید که چگونه می توانیم به شما در رسیدن به اهداف خود کمک کنیم.
