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Per semplificare la scelta, abbiamo preparato una tabella di riferimento rapido per aiutarvi a restringere le opzioni di materiali in base alle esigenze di progettazione reali. Di seguito, troverete anche 6 consigli pratici per aiutare ingegneri e progettisti a scegliere i materiali CNC più adatti in modo sicuro ed efficiente.
Riferimento rapido: quale materiale utilizzare (e perché)
La tabella seguente mostra gli scenari di lavorazione CNC più comuni e li abbina ai materiali consigliati. Tuttavia, questa tabella serve come punto di partenza, non come risposta definitiva. La prototipazione è comunque fondamentale per ottenere risultati ottimali.
| Caso d’uso | Materiale consigliato | Perchè |
| Elevato rapporto resistenza/peso | Alluminio 7075, Titanio | Ottimo equilibrio tra prestazioni e peso |
| Prototipazione a basso costo | Delrin (POM), Alluminio 6061 | Conveniente, facile da lavorare |
| Ottima finitura superficiale | Ottone, Alluminio, Acrilico | Lucidatura ottimale, post-elaborazione minima |
| Resistenza all’usura | Nylon, PEEK, Acciaio temprato | Adatto per parti mobili o superfici di contatto |
| Resistenza alla corrosione | Acciaio inox 316, Titanio | Eccellente resistenza alla ruggine, agli ambienti difficili ed alle sostanze chimiche |
| Tolleranze ritrette / bassa espansione | Acciaio inox, Acetalica (Delrin), Alluminio | Stabile a temperatura e umidità; ideale per alberi, dispositivi, alloggiamenti di precisione |
| Tempi di consegna rapidi/elevata disponibilità | Alluminio 6061, Acciaio inox 304, POM | Azioni ordinarie, ampiamente disponibili |
| Elevata resistenza al calore | PEEK, PPS, PEI | Mantiene le proprietà a temperature elevate; ideale per boccole, isolanti termici |
| Resistenza agli agenti chimici | PEEK, PTFE, PVDF | Resiste agli agenti chimici mantenendo la lavorabilità; utilizzato nelle parti per la movimentazione dei fluidi |
| Stabilità UV (uso esterno) | PEEK, Policarbonato stabilizzato agli UV | Mantiene le proprietà meccaniche sotto la luce solare |
| Resistenza all’impatto | Policarbonato, ABS | Resiste agli urti senza rompersi o creparsi |
| Conduttività elettrica | Rame, Argento, PTFE | Rame/argento per le parti conduttive; PTFE per l’isolamento |
Suggerimento 1: Inizia con il pensare all’uso finale
Scegliete il materiale CNC in base ai requisiti funzionali del vostro componente, non solo in base al costo o alla disponibilità. Prima di prendere qualsiasi decisione, ponetevi le seguenti domande: questo componente resisterà a sollecitazioni meccaniche o urti? Funzionerà ad alte temperature? Sarà esposto a sostanze chimiche, raggi UV o umidità?
Valutare i costi una volta soddisfatti i requisiti funzionali. Se l’alluminio anodizzato soddisfa i requisiti, meglio preferirlo al più costoso acciaio inox.
Suggerimento 2: Pensare ai tempi di consegna ed alla disponibilità
Il lead time è un fattore cruciale in qualsiasi produzione ed è determinato principalmente dall’approvvigionamento dei materiali.
Suggerimento 3: Realizzare prototipi per valutare le opzioni
La lavorazione CNC consente una rapida iterazione utilizzando una gamma di materiali, consentendo di testare la geometria, l’adattamento e la funzionalità di base prima di impegnarsi nei materiali di produzione finali.
Suggerimento 4: Adattare la lavorabilità al budget
La lavorabilità del materiale influisce sulla durata dell’utensile, sui tempi di produzione e sul costo complessivo del pezzo. Evitate materiali difficili da lavorare, a meno che non sia strettamente necessario. Ad esempio, il titanio possiede una resistenza maggiore, ma è più difficile da lavorare, il che incrementa i costi di produzione per via della più rapida usura dell’utensile.
Materiali come l’alluminio dissipano efficacemente il calore, consentendo una lavorazione più rapida, mentre l’acciaio inox e il titanio richiedono velocità di avanzamento inferiori per gestire l’accumulo di calore, aumentando i tempi e i costi di lavorazione.
Suggerimento 5: Non esagerate con la progettazione: bilanciate costi e prestazioni
Per tenere sotto controllo costi e sprechi, selezionate materiali sufficientemente resistenti per l’applicazione, non i più resistenti disponibili. L’eccesso di progettazione aumenta sia i costi di produzione che gli sprechi di materiale. Inoltre, progettate in funzione della producibilità evitando lavorazioni come sottosquadri, angoli interni acuti o aree difficili da raggiungere che richiedono utensili specializzati. L’aggiunta di raggi interni può anche semplificare la lavorazione e ridurre il rischio di costose regolazioni.
Suggerimento 6: Considerare in anticipo le esigenze di finitura superficiale
La scelta del materiale ha un impatto diretto sui metodi di post-lavorazione (anodizzazione, lucidatura, verniciatura) e sui requisiti. Non tutti i materiali possono essere rifiniti allo stesso modo; alcuni si lucidano bene, altri no. Quindi, adattate le vostre aspettative alle capacità del materiale. Ad esempio:
- L’ottone lucidato a specchio raggiunge solitamente una rugosità Ra compresa tra 0,2 e 0,4 µm, mentre l’alluminio 6061-T6 lucidato a vibrazione raggiunge una media di 1,0-1,2 µm.
- Una rugosità leggermente superiore consente un migliore assorbimento e tenuta del rivestimento, intrappolando la sostanza di verniciatura nelle scanalature microscopiche.
- Utilizzare plastiche rinforzate con fibra di vetro per la stabilità, ma evitarle dove è richiesta un’elevata finitura superficiale estetica. Inoltre, alcuni materiali, come l’acrilico, sono fragili e sensibili al calore.
Prototipo, test, iterazione
Ottimizzate i progetti di lavorazione CNC per efficienza e durata considerando funzionalità, lavorabilità, costi, aspettative di finitura e compromessi specifici per il materiale. Prima di scegliere il materiale, eseguite sempre la prototipazione, pianificate la finitura superficiale e valutate l’impatto ambientale.
Desiderate maggiori informazioni sui materiali CNC e sulle migliori pratiche di lavorazione? Consultate la nostra guida alla selezione dei materiali CNC per scegliere il materiale più adatto al vostro progetto di lavorazione CNC.
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