现代化的工业进程对机械设计行业提出了新的要求。机械设计中,材料的选择是非常重要的。合理选用机械工程材料对充分发挥工程材料本身的性能潜力,保证材料具有良好的加工工艺性能,获得理想的使用性能,提高产品零件的质量,节省工程材料,降低生产成本等方面起着重大影响。
物理性能:金属材料的主要物理性能有密度、熔点、热膨胀性、导电性、导热性、磁性等。化学性能:金属材料的化学性能是指金属及合金在常温或高温时抵抗各种化学作用的能力。材料加工性能:包括铸造性能、压力加工性能、焊接性能、机械加工性能和热处理工艺性能。
3、材料牌号
由于工业发展的程度不同,各个国家都有自己的材料标准,如中国国家标准GB,国际标准化组织-ISO,德国工业标准-DIN,英国标准-BS,日本工业标准-JIS,美国钢铁协会JISI,美国汽车工程师协会-SAE等。各国的标准不同造成名称和计法的多样化。比如GB的45钢记为S45C;GB的GCr15,JIS记为SUJ2,IS0记为B1。
如此多的国家标准和标体系,在选择标准牌号过程中我们要根据自己的工作和所处环境对各国的工业准或者世界代表钢厂的牌号进行选择。在自动化行业(如长三角、珠三角等)企业,选材主要根据的是JIS日本工业标准;如果是国有企业,更多依据的是我国的国家标准。
AL5052-压合治具铜:黄铜、紫铜、青铜、铍青铜。黄铜是由铜和锌组成的合金,耐磨性能强,有较强的耐磨性能。其中H65黄铜是由65%的铜和35%的锌组成,因其具有良好的力学、工艺、冷热加工性能,并且外观金黄,非标行业应用较多,用在需耐磨、外观要求高的场合。
黄铜导套紫铜:紫铜为铜单质,其刚度硬度弱于黄铜,但导电导热性能更好。用在导热导电性要求高的场合。比如激光焊接部分的焊接头部分。青铜:在紫铜中加入锡或铅,青铜铸造性好、耐磨、化学性质稳定,适用于铸造各种器具、机械零件、轴承、齿轮等。青铜也较纯铁坚硬,锡青铜常用来做无油衬套,高力黄铜做无油衬套时常镶嵌固体润滑剂,但它的硬度比锡青铜高,而且承载力比锡青铜铜套要好,但没有锡青铜耐磨。铍青铜:含1.7%~2.5%铍及少量镍、铬等元素,铍青铜具有很高的强度、硬度,导热、导电性好,耐磨、耐腐蚀,常用作重要的弹性元件、耐磨零件等,价格较高。赛刚(POM):高硬度、高刚性、高熔点,耐磨、耐冲击、耐有机溶剂,但不耐酸和强碱,绝缘性高。非标设计中一般用来做治具、治具底板、皮带支撑板等,加工长度过大时易产生变形。
赛钢零件聚氯乙烯(PVC):属于低端通用塑料,力学性能、耐热性及价格都较适中,适用性强。尼龙(PA):属于工程塑料,力学性能、耐热性及价格都要高于聚氯乙烯很多;通常用于耐热、耐磨材料。电木(PF):化学名称酚醛树脂,具有较高的机械强度、质脆易碎、绝缘性较好,耐热、耐腐蚀。常用于电器材料,非标中一些公司用来做电气安装板、治具等,应考虑加工变形及易产生粉尘。
电木-治具聚氨酯(PU):为设备常用材料,因其具有优异的弹性,设备上常用来做缓冲用。例如传送带上治具、气缸、单轴模组极限位缓冲,有些包胶滚轮上的胶也是聚氨酯材料。
优力胶零件铁氟龙(PTFE):即聚四氟乙烯,耐强酸碱腐蚀、绝缘性好、摩擦系数极低。故一些材料镀铁氟龙有防刮伤产品、防粘、绝缘的作用。
铁氟龙板材ABS:由丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三种单体组成的三元共聚物,属于普通塑料,具有较高的机械强度和良好的综合性能,突出点是表面可以电镀、喷漆。ABS易吸湿,尺寸稳定,易成型加工,应用广泛。聚碳酸酯(PC):是最好的抗冲击塑料品种,机械性能好、尺寸稳定、耐酸不耐碱、吸水率低,但耐磨性差、制品易开裂,价格较高。用于小负荷、低转速耐磨零件、如齿轮、蜗杆、轴套等。聚丙烯(PP):无味无毒、密度小,强度、刚度、耐热性、透明性均优于聚乙烯(PE)。易老化、易燃烧、韧性不好、耐寒性差。化学性质稳定,一般只能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀。非标行业中用在潮湿、有腐蚀等环境。聚醚醚酮(PEEK):耐化学品腐蚀、阻燃、耐磨、抗辐射、不耐强硝酸、浓硫酸、具有超强的机械性能。非标设计中一般在要求非金属、耐腐蚀、强度高等场合使用,但其价格昂贵。有机玻璃(PMMA):也称亚克力板,有较好的透明性、化学稳定性,非标设计中常用来与铝型材搭配做机器外罩。