- 3月 7, 2025
不锈钢因其出色的通用性而成为CNC加工中常用的金属之一。它被广泛应用于汽车、消费品、医疗和航空航天等多个行业。不锈钢的通用性源于其众多的材料特性，包括耐腐蚀性和耐用性。
然而，并非所有类型的不锈钢都易于加工。在CNC加工不锈钢时，可能会遇到一些挑战。继续阅读以了解更多信息。
为什么选择不锈钢材料进行CNC加工？
不锈钢是CNC加工材料的一个绝佳选择，可用于制造坚固耐用的部件。以下是选择不锈钢进行CNC加工项目的一些原因：
高抗拉强度
不锈钢的抗拉强度高于低碳钢、黄铜和各种铝合金。抗拉强度是指将材料拉伸至断裂点所需的张力，这一特性会影响产品的使用寿命，特别是对于需要经历高强度弯曲和滚动的部件。
耐低温性能
在多种温度下，某些不锈钢等级都能保持稳定。例如，奥氏体不锈钢在零度以表现出优异的韧性和高抗拉强度。然而，并非所有不锈钢等级都具有这一特性。
耐腐蚀性
不锈钢具有出色的耐腐蚀性，能够抵抗水渍和锈蚀。这种耐腐蚀性使不锈钢成为各种户外和室内应用的理想选择，包括在极端温度和压力下的应用。不锈钢的这一特性是由于其包含的铬元素，铬在与氧气接触时会形成一层薄膜来保护钢材。
外观
不锈钢具有银白色泽，且不会随时间褪色或生锈。其外观得益于高含量的铬。此外，不锈钢除了具有强度外，这种金属还因其美观性而被用于多种产品。
定制不锈钢机加工部件的挑战
在硬度、可加工性、强度和耐温性方面，不锈钢合金介于钛和铝之间。但存在一些挑战。以下是定制加工不锈钢部件时可能会遇到的一些挑战：
过热
与许多其他类型的钢材和金属不同，不锈钢是热的不良导体。但加工不锈钢会使其迅速升温，这可能会对不锈钢本身以及加工过程中使用的刀具和CNC机床造成损害。
表面处理难度大
为不锈钢CNC加工部件选择合适的表面处理是一个挑战。原因是，与其他金属不同，不锈钢的表面处理不仅影响其美观性，它还影响其他品质，如耐腐蚀性、电性能、抗冲击性和可焊性。
可加工性较差
与其他金属相比，不锈钢更难加工。此外，它迅速硬化，难以控制，导致其可加工性等级较低。因此，不锈钢需要专门的加工工具。
不锈钢CNC加工的提示
虽然不锈钢CNC加工存在诸多挑战，但有一些方法可以避免这些问题，确保加工顺利进行。以下是一些不锈钢CNC加工的快速提示：
选择专用铣刀和钻头
最好使用由优质材料（如钼或钨高速钢）制成的铣刀和钻头。在切割不锈钢时，它们能够承受加工过程中的应力，磨损最小。这些工具还能改善表面光洁度，避免使用易磨损的工具，因为这可能会降低加工速度，同时增加生产成本。
控制产生的热量
不锈钢CNC加工失败的原因之一是热量。最好降低切削速度并使用冷却液来控制热量。此外，一般建议是，当材料开始过热时停止加工。
使用啄钻和断屑循环
使用啄钻和断屑循环进行加工是管理切屑形成的一种方法，这样做有助于消除长而连续的切屑。管理切屑形成的另一种方法是经常检查刀具，因为磨损的切削刀具会形成更多切屑。
保护工件免受变形
许多因素都可能导致工件变形，包括速度和进给率以及切削刀具。使用磨损的切削刀具会增加刀具偏转，从而导致部件超出公差并变形。这就是为什么在加工不锈钢时使用推荐的速度和进给率很重要的原因。
适用于数控加工的不锈钢合金
就像钛合金有多种类型一样，不锈钢合金也有多种，适用于不同用途。以下列出了适用于数控加工的不锈钢合金。
17-4不锈钢（沉淀硬化不锈钢）
这种不锈钢的铬含量最高可达30%，它是一种马氏体不锈钢，通过沉淀硬化处理获得强度。
优点：
- 耐腐蚀
- 高韧性
- 高强度
缺点：
- 易受热损伤
用途：
- 石油和天然气
- 飞机涡轮机
303不锈钢（易切削不锈钢）
这种奥氏体不锈钢极易切削且易于获得。
优点：
- 良好的耐腐蚀性
- 价格适中
- 极佳的切削性能
缺点：
- 不适用于海洋应用
- 热处理时不会硬化
用途：
- 螺母、螺栓和螺钉
- 飞机配件
- 衬套
- 电子五金件
304不锈钢
这种不锈钢具有良好的焊接性，是最常见的不锈钢等级之一。
优点：
- 良好的焊接性
- 良好的切削性能
- 成本低廉
- 良好的耐腐蚀性
缺点：
- 易开裂和腐蚀
用途
- 建筑应用
- 螺钉
- 热交换器
- 食品加工
- 汽车零部件
不锈钢加工件的表面处理选项
不锈钢加工件有多种表面处理选项可供选择，从抛光、蚀刻到刷光和喷砂等。不锈钢表面所选的处理类型通常决定了其耐腐蚀性。
抛光
不锈钢物体有多种抛光选择。大多数不锈钢部件有#3或#4抛光面，或#8镜面抛光面。许多制造商更喜欢镜面抛光面的反射外观，因为它们能够反射光线，看起来光亮有质感。
喷砂和酸洗
不锈钢物体的常见处理方式是喷砂和酸洗。对于这种处理，不锈钢产品先通过喷砂进行机械清洁，然后浸入不锈钢钝化槽中进行化学清洁。这种处理面呈现哑光效果，具有现代感。
喷砂和酸洗处理非常适合打造工业风格，这种表面处理能够遮盖瑕疵。此外，它也是海洋项目和其他需要经受恶劣天气项目的首选。
刷光
与抛光不锈钢类似，刷光不锈钢需要轻微研磨。刷光钢能够隐约看到底层的银灰色。虽然刷光面的反光效果不如镜面抛光面，会略微减弱钢的颜色，但是许多设计师更喜欢它的外观。
在韦克开始加工不锈钢部件
不锈钢加工需要丰富的专业知识才能成功完成，因此通常最好外包给像韦克快速成型这样有能力的制造商。
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结论
不锈钢为制造商带来了诸多好处。其主要优点是耐腐蚀、能够承受恶劣环境，并且使用寿命比许多等效金属更长。
