最佳的CNC加工材料就是您的專案所需的材料。在選擇之前，您應該考慮以下幾個因素：強度、硬度、韌性、可加工性、成本以及耐熱性和耐化學腐蝕性。尺寸公差和表面光潔度也很重要。一種材料可能適用於某個項目，但不適用於另一個項目。您的設計可能比較複雜，或需要非常精確的尺寸。有時，您需要考慮所需的零件數量，或者您的製造商是否熟悉該材料。鋁或鋼等金屬強度高，使用壽命長。 ABS 等塑膠在簡單的加工中可以節省成本。您的選擇會影響加工效果、成本和品質。
關鍵要點
選擇合適的數控加工材料，以滿足您專案的特定需求。在NOBLE，我們的工程團隊將協助您評估強度、耐熱性、成本和精度等關鍵因素，以便做出最佳選擇。鋁和鋼等金屬具有耐用性和長壽命，但需要更複雜的加工——NOBLE先進的生產能力完全能夠勝任。對於優先考慮加工便利性和成本效益的項目，ABS和PEEK等塑膠是理想之選；它們耐化學腐蝕，且加工速度更快。透過選擇與零件預期功能相符的材料，並與NOBLE經驗豐富的協調員和工程師合作，您可以縮短時間、節省成本並確保高性能——尤其是在具有挑戰性或關鍵性的應用領域。
關鍵比較因素
機械性能
選擇數控加工材料時，請考慮其機械性質，例如抗拉強度、硬度和韌性。這些性能指標顯示材料在斷裂前能夠承受多大的力，以及其抗刮擦和抗衝擊能力。如果您想比較不同材料，下表列出了它們的基本資訊：
| 材料類型 | 具體材料/等級 | 抗拉屈服強度（MPa） | 硬度（HRB/HRC） | 韌性/抗衝擊性 | 應用例子 |
| 金屬 | 鋁6061 | 200-400 | 媒材 | 良好的加工性能，中等韌性 | 通用、航空、汽車 |
| 鋁7075 | 400-600 | 媒材 | 高抗疲勞性，可熱處理 | 航空航太、體育器材 | |
| 不銹鋼304 | 400-600 | 媒材 | 高韌性，耐腐蝕 | 醫療、海洋和食品業 | |
| 2205雙相不銹鋼 | 400-600 | 高 | 極高的韌性和耐腐蝕性 | 石油天然氣、海洋 | |
| 低碳鋼 1018 | 200-400 | 媒材 | 優異的韌性和焊接性能 | 通用機械零件 | |
| 合金鋼4140 | 200-400 | 高 | 良好的韌性和耐磨性 | 工業機械、工具 | |
| 工具鋼 D2 | 400-600 | 非常高（高於 50 HRC） | 極強堅韌耐磨 | 切削工具、模具 | |
| 黃銅C36000 | 200-400 | 媒材 | 良好的加工性能和耐腐蝕性 | 機械部件、閥門 | |
| 塑料
|
ABS | 30-60 | 中等（50-90 HRB） | 韌性適中，用於外殼 | 汽車、消費品 |
| 尼龍 | 60-100 | 媒材 | 高韌性機械部件 | 汽車、緊固件 | |
| 窺視 | 60-100 | 媒材 | 高韌性、耐化學性 |
不銹鋼和工具鋼等金屬強度高、硬度大。 ABS 和 PEEK 等塑膠強度不如金屬，但仍然很堅韌，適用於許多零件。如果您的零件需要承受重物或衝擊，請選擇具有高抗拉強度和韌性的材料。
可加工性
可加工性是指材料易於切割或鑽孔的程度。如果數控加工材料的可加工性高，就能更快製造零件，刀具的使用壽命也會更長。鋁和黃銅是最容易加工的金屬之一。不銹鋼和鈦則更難加工，會加速刀具磨損。塑膠通常也易於加工，但高溫會導致其熔化或變形。
價格
CNC加工材料的價格直接影響工程成本。有些材料，例如6061鋁合金，價格低廉且易於取得。而另一些材料，例如PEEK或不銹鋼，價格則高得多。此外，材料的加工難度以及對刀具的磨損程度也會影響價格。
憑藉NOBLE的專家工程團隊和先進的加工能力，我們能協助您選擇最具成本效益的材料，同時確保卓越的性能。無論您需要高強度、耐化學腐蝕性，還是符合特定行業標準（例如航空航天或醫療領域），NOBLE都能在每個環節為您提供精準的解決方案和超值的產品。
抵抗力
耐腐蝕性是指材料抵抗高溫、化學品腐蝕或生鏽的能力。如果您的零件會接觸高溫或腐蝕性化學品，則需要選擇能夠承受這些條件的CNC加工材料。不銹鋼等金屬在高溫或潮濕環境中表現良好。 PEEK 和 PTFE 等塑膠能夠抵抗多種化學物質腐蝕且不會生鏽，但它們的耐熱性不如金屬。憑藉其專業的工程團隊和深厚的材料知識，NOBLE 確保為各種環境（無論多麼極端）選擇合適的材料。
| 材料 | 最高工作溫度 （°C） | 耐腐蝕性能 | 導熱係數（W/m·K） | 密度g /cm³ |
| 不銹鋼（304） | 870-925 | 良好（在某些環境下可能會腐蝕） | 16.2 | 16.2 |
| PEEK（聚醚醚酮） | 260 | 優 | 0.25 | 0.25 |
| PTFE（聚四氟乙烯） | 260 | 優 | 0.25 | 0.25 |
| PPS（聚苯硫醚） | 200 | 優 | 0.3 | 0.3 |
| PI（聚醯亞胺） | 400 | 優 | 3.0 | 3.0 |
公差和負載
公差是指成品零件與設計尺寸的接近程度。載重是指零件能夠承受的最大重量或力。大多數數控加工材料都能達到較高的公差要求。有些材料更適合高精度加工。
| 公差類型 | 公差值 （英寸） | 公差值（毫米） | 筆記 |
| 標準原型及生產 | ±0.005 | ±0.13 | 廣泛適用於特徵的位置、寬度、長度、厚度和直徑 |
| 標準精度或生產 | ±0.002 | ±0.051 | 提供更高精度選項 |
| 鉸孔 | ±0.0005 | ±0.0127 | 鉸孔可達到嚴格的公差 |
| 特徵位置（同側） | ±0.002 | ±0.051 | 適用於零件同一側加工特性的情況。 |
金屬概覽
鋁合金
在NOBLE公司進行數控加工時，鋁合金是首選材料。它們輕巧而堅固，易於切割和成型。許多行業都使用鋁合金，因為它不會生鏽，而且加工後外觀美觀。鋁合金比大多數其他金屬更容易加工。請看下表：
| 鋁合金 | 可加工性特徵 | 與其他金屬的比較 |
| 2011 | 非常適合快速、精準地工作；工具經久耐用 | 比鋼鐵和鈦更容易 |
| 6061 | 易於加工；強度高 | 比鋼和鈦更容易切割 |
| 6082 | 非常堅固；需要小心切割 | 仍然比鋼鐵和鈦更容易製造 |
| 7075/2024 | 非常堅固；工具磨損更快 | 雖然不如軟鋁容易加工，但比鋼/鈦好。 |
| MIC 6 | 表面非常穩定光滑 | 比許多金屬更容易用於模具和板材。 |
鋁合金可以幫助您節省時間和金錢。它們切割速度快，而且不像鋼或鈦那樣會磨損刀具。
不銹鋼
不銹鋼不易生鏽，在潮濕或粗糙的環境下也能良好使用。以下是使用不銹鋼的一些理由：
- 非常適合艱苦的工作
- 在炎熱或寒冷的地方都能保持強度
- 光澤亮麗，不會生鏽
- 持久耐用，無需過多保養
- 它可回收利用，對地球有益。
CNC加工中最常使用的不銹鋼類型是303、304和316。303不銹鋼最容易加工。 304和316不銹鋼的防銹性能較好。
碳素鋼
碳鋼強度高，價格也不算太貴。您可以選擇低碳鋼、中碳鋼或高碳鋼。以下是簡要的碳鋼等級對照表：
| 鋼級 | 1018 | 1045 | 1060 |
| 碳 （％） | 〜0.18 | 〜0.45 | 〜0.60 |
| 硬度（BHN） | 〜126 | 163-190 | 163-190 |
| 拉伸強度（MPa） | 440-790 | 570-700 | > 900 |
| 可加工性 | 固德 | 固德 | 更難 |
| 成本與使用 | 價格低廉；用於軸和桿 | 中價位；用於齒輪和軸 | 價格較高；用於工具和刀片。 |
碳鋼比不銹鋼更容易切割，但不如鋁容易切割。
黃銅和紅銅
黃銅和紫銅都適合用於需要導電的零件，而且表面光滑。黃銅（例如 C360）非常容易切割。紫銅質地較軟，但導電性能極佳。以下是它們的主要特性：
| 黃銅級 | C360 | C335 | C385 |
| 銅 （％） | 61 | 62.5 | 57 |
| 鋅（％） | 35 | 36.5 | 40 |
| 帶領 （％） | 3 | 1 | 3 |
| 關鍵屬性 | 非常容易切割，強度高。 | 易於切割，強度尚可 | 極易切割，中等強度 |
鈦
鈦金屬重量輕但強度高，不會生鏽。它常用於飛機製造和醫療器械零件。鈦金屬在嚴苛環境下也能表現出色。但鈦金屬難以切割，容易發熱，會加速刀具磨損。此外，鈦金屬的價格也比其他金屬高。切割鈦金屬需要專用工具，必須緩慢進行。
塑膠概覽
ABS
ABS塑膠在CNC加工上應用廣泛。它堅韌耐用，易於加工。 ABS塑膠能夠承受衝擊並保持形狀。它非常適合用於需要長期使用但不會承受高溫的零件。您可以使用ABS塑膠製作原型、外殼和汽車零件。它的價格比許多其他塑料都低。 ABS塑膠的耐熱性不如聚碳酸酯，強度也不如聚碳酸酯。但ABS塑膠價格更低，強度也足以滿足多數應用需求。如果您需要強度高、易於加工且價格低廉的普通零件，ABS塑膠是理想之選。
憑藉 NOBLE 的設計專長和精簡的生產能力，我們幫助客戶充分利用 ABS 等材料——平衡成本、強度和可製造性。
PPA
PPA是一種高性能塑料，具有良好的耐化學性和強度。 PPA比一般尼龍更耐熱，適用於汽車引擎、電子元件和機械設備。當您需要一種在嚴苛環境下不易分解的塑膠時，PPA是理想之選。
尼龍
尼龍材質堅韌耐用，可彎曲而不斷裂。它可用於製造齒輪、襯套和緊固件。尼龍不易磨損，且能承受衝擊。此外，它比許多塑膠更耐化學和水。如果您需要一種可彎曲且不斷裂的零件，尼龍是一個不錯的選擇。
窺視
PEEK以其強度高、耐熱耐化學腐蝕而聞名。 PEEK可用於製造飛機、醫療器材和汽車零件等需要長期使用的物品。即使在熱水或蒸氣中，PEEK也能保持形狀，而且吸水性很低。某些類型的PEEK甚至可以安全用於醫療用途。由於其特殊性， PEEK的價格高於大多數塑膠。但您可以獲得經久耐用且製造精度極高的零件。
| 項目類別 | PEEK的優點 |
| 材料 | 具有極佳的耐化學腐蝕性，不吸水，耐磨，對人體安全。 |
| 過程 | 精度高、重複性好、尺寸緊湊，熔點高，加工速度更快。 |
德爾林
聚甲醛（也稱為聚甲醛）易於加工，且能保持造型。用它製成的零件強度高，能夠承受衝擊和高溫。聚甲醛非常適合用於製造齒輪、軸承和運動機械零件。當您需要堅固耐用且精度高的塑膠零件時，它是理想之選。
Polycarbonate（聚碳酸酯）
聚碳酸酯非常堅韌，幾乎不會破損。您可以將其用於製造透明且堅固的零件，例如安全防護罩或燈罩。聚碳酸酯能夠承受高溫和陽光照射，但比某些塑膠更容易被刮傷。它的價格高於ABS，但能提供更高的強度和更透明的零件。
| Property | ABS（機械加工） | 聚碳酸酯（PC）（機械加工） |
| 熱變形溫度 | 約 214°F (101°C) | 約 280°F (138°C) |
| 拉伸強度 | ~6,100 磅/平方英吋（42 兆帕） | ~8,000 磅/平方英吋（55 兆帕） |
| 斷裂伸長率 | 〜40％ | 〜50％ |
CNC加工材料比較
金屬與塑料
選擇材料時，您必須在金屬和塑膠之間做出選擇。兩者各有優缺點。鋁、鋼和鈦等金屬非常堅固，能夠承受重物並保持形狀。 ABS、Delrin 和 PEEK 等塑膠則更輕，且更耐化學腐蝕。 NOBLE 的工程團隊與客戶緊密合作，為每個專案選擇理想的材料，確保性能、耐久性和成本之間的最佳平衡。請查看下表，了解它們的差異：
| 方面 | 金屬（鋁、鋼、鈦） | 塑膠（ABS、尼龍、PEEK） |
| 材料費用 | 每磅價格較高；特殊金屬的價格較高。 | 大多數塑膠價格較低；某些特殊塑膠價格較高。 |
| 強度與剛度 | 很 堅固而僵硬適合搬運重物 | 強度不如其他材質；重量輕；可彎曲；適合阻斷電流 |
| 可加工性 | 需要堅固耐用的機器和工具；速度慢；需要冷卻液 | 切割起來更容易更快；遇熱會融化；需要鋒利的工具 |
| 公差 | 可以做得非常精確（±0.001英寸至±0.005英寸) | 精度不高（±0.002″ 至 ±0.010″）；受熱或水的影響會改變 |
| 加工時間 | 耗時更長，因為它難度高，而且會磨損工具。 | 速度更快，但高溫會損壞零件。 |
| 後期處理 | 可能需要額外的步驟，例如打磨或塗層。 | 通常只需少量後續處理；有時需要熱處理 |
應用適合
選擇數控加工材料時，請務必選擇適合您專案需求的材料。不確定哪種材料適合您的專案？ NOBLE 的專家團隊可以為您提供協助！我們將根據您的設計、性能和生產需求，為您配對合適的材料，從而節省時間並最大限度地減少代價高昂的錯誤。以下是一些範例，可協助您進行選擇：
- 高強度部件：
如果你的零件需要承受很大的重量或強烈的衝擊，請選擇鋼或鈦等金屬。這些金屬強度高，使用壽命長。 - 輕量級需求：
如果想要輕巧的零件，可以使用鋁或尼龍等塑膠。鋁材強度高且重量輕。塑膠則適合用於外殼或強度要求不高的零件。 - 化學品接觸：
如果您的零件會接觸強腐蝕性化學品，請選擇 PEEK 或 PTFE 等塑膠。這些塑膠不會生鏽或分解。不銹鋼在潮濕或惡劣環境下也表現良好。 - 成本敏感型項目：
使用 塑膠等 ABS 或者，如果想要價格低廉且結構簡單的零件，可以選擇聚甲醛（Delrin）。如果想要節省成本但又需要一定的強度，6061鋁合金是個不錯的選擇。 - 嚴格的公差：
如果需要精準度極高的零件，請選擇金屬材質。金屬材質能更好地保持形狀，並且可以加工得更精確。塑膠材質則容易受熱或遇水變形。 - 電氣絕緣：
如果你的部件不需要導電，請使用塑膠。尼龍和PEEK等塑膠可以阻隔電流，保護電子元件的安全。
以下清單可協助您進行選擇：
- 你的部件需要有多強？
- 你的零件會發熱、接觸化學物質或受潮嗎？
- 你們零件的尺寸需要多精確？
- 你是想減輕重量還是省錢？
- 你的部件需要停止供電嗎？
回答這些問題後，您就可以為您的專案選擇最佳的CNC加工材料。如果您需要任何協助，請隨時聯絡我們，NOBLE 的優秀工程師團隊將為您提供最佳解答！
選擇合適的材料
決策步驟
您可以按照一個簡單的流程來選擇最適合您專案的材料。以下是逐步指南：
- 明確你的零件需要什麼考慮一下強度、耐熱性、電力以及你將在什麼地方使用該部件。
- 列出符合這些需求並與您的設計相符的材料清單。
- 比較這些材料。看看它們加工的難易程度、成本以及能否快速獲得。
- 想想你負責的部件要做什麼工作。看看它是否需要輕便、堅固，或需要在惡劣環境下工作。
- 觀察材料在加工過程中的表現。有些材料會加速刀具磨損，或需要較低的加工速度。
- 收尾計劃確保該材料適用於您想要的任何表面處理流程。
- 檢查每種材料的主要特性。觀察其強度、硬度、彎曲性能以及耐熱性和導電性。
- 想想購買這種材料是否容易。查看價格、到貨時間以及是否容易找到。
專家提示
- 選擇不銹鋼等堅固的金屬。 鋼 或對於承受較大壓力或經常移動的零件，可以使用合金鋼。
- 在潮濕或化學環境中，應使用耐腐蝕金屬。在高溫或惡劣環境下，應選擇鈦或PEEK材料。
- 測試零件可先使用鋁或ABS等簡單且價格低廉的材料。對於需要高性能的最終零件，則可使用鈦或PEEK等特殊材料。
- 根據您所在的行業選擇合適的材料。醫療器械部件需要安全防鏽的材料。飛機需要輕便堅固的材料。汽車需要耐用且價格低廉的材料。
- 使用合適的工具和速度。金屬需要良好的冷卻效果和堅固的工具。塑膠則需要鋒利的工具和低速運轉，以防止熔化或彎曲。
如果您的專案複雜或至關重要，NOBLE 的工程師和材料專家團隊可以提供值得信賴的指導，確保您的專案順利啟動並按計劃進行。他們可以幫助您避免錯誤並節省時間。
為什麼選擇NOBLE的CNC加工服務？
在NOBLE，我們融合精密工程、先進設計技術和無縫專案協調，致力於提供卓越的CNC加工解決方案。我們經驗豐富的工程師和技術人員團隊精通各種材料的加工，從鈦、鋁等金屬到PEEK、Delrin等高性能塑料，確保每個零件都符合精確的規格和性能要求。
我們的能力包括：
- 進階設計與原型製作
透過 CAD/CAM 整合和 DFM（面向製造的設計）洞察，實現快速、高精度的原型製作。 - 高精度加工
3軸、4軸及5軸數控加工，公差嚴格，表面光潔度優良。 - 材料專業知識
深入了解金屬和塑料，幫助客戶選擇強度、成本、耐熱性或化學耐久性最佳的材料。 - 規模化生產
從一次性原型到全面生產，NOBLE 確保品質始終如一，並按時交付。 - 跨職能專案支持
我們的一體化團隊連接了工程、生產和品質控制，從而優化了時間表並最大限度地減少了錯誤。
NOBLE 不僅是一家製造商，更是您在精密加工領域的策略合作夥伴。
數控加工材料常見問題解答
哪一種材料最容易用CNC工具機加工？
鋁是CNC加工中最容易加工的材料。切割速度快，表面光滑。使用鋁材加工的刀具使用壽命更長。黃銅也易於加工，加工效果也很好。
如何判斷一種材料是否夠堅固？
您應該檢查材料的抗拉強度和硬度。這些數值表示材料在斷裂或彎曲之前能夠承受的最大力。務必確保材料的強度與零件的用途相符。
塑膠可以用於製造高精度零件嗎？
塑膠可用於製造許多精密零件。某些塑料，例如聚甲醛（Delrin），具有極高的精確度。塑膠在受熱或受潮時可能會變形，因此請確認您的零件是否需要在嚴苛條件下保持精確。
如果你需要一個耐化學腐蝕的零件呢？
選擇PEEK、PTFE或不銹鋼等材質。這些材料能耐受強腐蝕性化學品，且不會生鏽。務必查看所選材料的耐化學性圖表。
