Topp 10 materialer for CNC-fresing i presisjonsproduksjon: den ultimate guiden (2025)

Aluminium er lett, enkelt å maskinere og naturlig korrosjonsbestandig. Det er det mest brukte materialet i CNC-fresing og er vanlig innen luft- og romfart, bilindustri og elektronikk. Legeringen 6061 gir en god balanse mellom styrke og maskinerbarhet. Legeringen 7075 er mye sterkere og passer til deler med høy belastning. Aluminium 6061-T6 har en strekkfasthet på 310 MPa og en tetthet på bare 2,7 g/cm³ (datablad fra ASM Aerospace Specification Metals).

Nøkkelfakta: Kvaliteter: 6061 (EN AW-6061), 7075 (EN AW-7075), 5083 | Maskinerbarhet: utmerket | Best egnet til: hus, braketter, prototyper, deler til luft- og romfart | Vær obs på: den myke overflaten får lett riper, så deler som må tåle slitasje, bør elokseres.

Rustfritt stål kombinerer styrke med utmerket korrosjonsbestandighet. Kvalitetene 304 og 316 er standard i deler til medisinsk teknologi, næringsmiddelindustri og maritim sektor. Det er vanskeligere å maskinere enn aluminium, men delene varer mye lenger. Glødet 316L har en strekkfasthet på 515 MPa (ASM / MatWeb), mens 304 når 505 MPa (datablad fra ASM Aerospace Specification Metals).

Nøkkelfakta: Kvaliteter: 303, 304 (1.4301), 316L (1.4404), 17-4 PH | Maskinerbarhet: middels; 303 er enklest | Best egnet til: medisinsk utstyr, utstyr til næringsmiddelindustrien, maritime beslag | Vær obs på: deformasjonsherder raskt og krever derfor skarpe verktøy og jevn mating.

Messing er et av de enkleste metallene å maskinere. Det leder strøm og varme godt, motstår korrosjon og har en attraktiv gullfarge. Vanlige bruksområder er elektriske kontakter, rørdeler, ventiler og dekorative deler. Messing gir lite verktøyslitasje og er derfor svært effektivt i serieproduksjon. Automatmessing C36000 har en strekkfasthet på 338–469 MPa, avhengig av leveringstilstand (datablad fra Smith Metal).

Nøkkelfakta: Kvaliteter: C36000 / CW603N (automatmessing) | Maskinerbarhet: utmerket, referansen for kobberlegeringer | Best egnet til: kontakter, rørdeler, ventiler, små presisjonsdeler | Vær obs på: blyholdige kvaliteter kan være underlagt begrensninger for drikkevann og etter enkelte RoHS-/REACH-regler i EU, så kontroller at kravene er oppfylt.

Titan har et enestående forhold mellom styrke og vekt og utmerket korrosjonsbestandighet. Det er også biokompatibelt, noe som gjør det ideelt for medisinske implantater. Luft- og romfartsindustrien bruker det til deler i flyskrog og motorer. Titan er vanskelig å maskinere og krever stive oppspenninger og spesialverktøy. Ti-6Al-4V (Grade 5) har en strekkfasthet på 950 MPa og en tetthet på bare 4,43 g/cm³ (ASM / MatWeb).

Nøkkelfakta: Kvaliteter: Grade 2 (kommersielt rent), Grade 5 / Ti-6Al-4V (3.7165) | Maskinerbarhet: vanskelig | Best egnet til: implantater, deler til luft- og romfart, høyytelseskomponenter | Vær obs på: lav varmeledningsevne konsentrerer varmen ved skjæreeggen, så bruk lavere skjærehastighet og rikelig med kjølevæske.

Karbonstål gir god styrke og maskinerbarhet til en lav pris. Det er et standardvalg for aksler, tannhjul, fiksturer og konstruksjonsdeler. Kvalitet 1018 er lett å maskinere og sveise. Kvalitet 1045 har høyere karboninnhold og er derfor sterkere og kan herdes. AISI 1018 har en strekkfasthet på 440 MPa, mens 1045 når 565 MPa (AZoM – 1018; AZoM – 1045).

Nøkkelfakta: Kvaliteter: 1018, 1045 (C45 / 1.0503), legert stål 4140 | Maskinerbarhet: god | Best egnet til: aksler, tannhjul, jigger, fiksturer, maskindeler | Vær obs på: ruster uten beskyttelse, så planlegg galvanisk belegg, maling eller innoljing.

PEEK er en av de sterkeste konstruksjonsplastene. Den tåler høye temperaturer, kjemikalier og slitasje. Selskaper innen luft- og romfart, medisinsk teknologi og halvlederindustri bruker den til å erstatte metall der vekt eller isolasjon er viktig. Ufylt PEEK har et smeltepunkt på 343 °C og en strekkfasthet på 98 MPa (datablad for Victrex PEEK 450G).

Nøkkelfakta: Kvaliteter: ufylt, glassfylt, karbonfylt, medisinsk kvalitet | Maskinerbarhet: god, men krever skarpe verktøy | Best egnet til: medisinske deler, tetninger, isolatorer, erstatning for metall | Vær obs på: en av de dyreste plastene; delene kan trenge gløding for å avlaste indre spenninger.

Nylon er lett, seigt og slitesterkt. Det har lav friksjon og tåler slag godt. Det gjør nylon til et godt valg for tannhjul, foringer, ruller og glideplater. Nylon 6/6 har en strekkfasthet ved flytegrensen på 12 000 psi (ca. 83 MPa) (datablad fra Protolabs). Materialet kan imidlertid ta opp inntil 8,5 % vann ved metning, noe som endrer dimensjonene.

Nøkkelfakta: Kvaliteter: PA6, PA6/6, glassfylt PA | Maskinerbarhet: god | Best egnet til: tannhjul, foringer, ruller, slitelister | Vær obs på: tar opp fuktighet og sveller, så unngå det til deler med snevre toleranser i fuktige omgivelser.

Delrin er merkenavnet for acetalhomopolymer (POM-H). Materialet er stivt, har lav friksjon og er svært formstabilt. Det er en av de enkleste plastene å maskinere til snevre toleranser. Typiske deler er tannhjul, lagre, foringer og ventilkomponenter. Delrin 150 tar bare opp 0,9 % vann ved metning og har en dynamisk friksjonskoeffisient på 0,2 (datablad fra Plastics International).

Nøkkelfakta: Kvaliteter: Delrin 150 (POM-H), acetalkopolymer (POM-C) | Maskinerbarhet: utmerket | Best egnet til: presisjonstannhjul, lagre, foringer, fiksturer | Vær obs på: varig brukstemperatur er begrenset til ca. 85 °C (185 °F), og materialet er vanskelig å lime.

Magnesium er det letteste konstruksjonsmetallet. Det er omtrent en tredjedel lettere enn aluminium og gir likevel god styrke i forhold til vekten. Produsenter innen luft- og romfart, bilindustri og elektronikk bruker det der hvert gram teller. Magnesium AZ31B har en tetthet på 1,77 g/cm³ og en strekkfasthet på 290 MPa (datablad fra TechSteel).

Nøkkelfakta: Kvaliteter: AZ31B, AZ91D | Maskinerbarhet: utmerket | Best egnet til: lette hus, deler til luft- og romfart og bilindustri, elektronikkabinetter | Vær obs på: fine spon og støv er brannfarlige, så maskineringen krever god sponkontroll, og vannbasert kjølevæske må ikke brukes på fine partikler.

Kilder: databladene som er lenket til i hver materialseksjon ovenfor, samt TechSteel for hardheten til magnesium. Kostnadsvurderingene er relative og endrer seg med markedsprisene.

De mest holdbare materialene kombinerer styrke, slitestyrke og korrosjonsbestandighet:

• Titan (Ti-6Al-4V): det høyeste forholdet mellom styrke og vekt, og bestandig mot korrosjon og utmatting.
• Rustfritt stål 316: utmerket korrosjonsbestandighet i saltvann og kjemikalier.
• Legert stål (4140): kan varmebehandles for høy styrke og seighet.
• PEEK: den mest holdbare plasten, som tåler varme, kjemikalier og slitasje.

For deler som utsettes for abrasiv slitasje, se våre slitesterke deler.

Et vellykket CNC-freseprosjekt krever fire grupper verktøy og materialer:

• Skjæreverktøy: pinnefreser, planfreser, bor og gjengetapper, vanligvis av hardmetall med TiN-, TiAlN- eller DLC-belegg.
• Oppspenning: maskinskruestikker, kundespesifikke fiksturer, klemmer og vakuumbord som holder delen stivt på plass.
• Måleverktøy: skyvelære, mikrometre, høydemål, måleprober i maskinen og en koordinatmålemaskin (CMM) for sluttkontroll.
• Råmateriale: stang, plate eller blokk i riktig kvalitet og størrelse. Materialet bør leveres med materialsertifikater, for eksempel EN 10204 3.1, for sporbarhet.

Les mer om tjenestene våre innen CNC-fresing og CNC-dreiing.

I kontraktsproduksjon er de beste materialene lette å skaffe, raske å maskinere og stabile i pris. Aluminium 6061, rustfritt stål 304/316L, messing C36000, karbonstål 1045 og Delrin er de mest populære valgene. De er tilgjengelige i standarddimensjoner i hele Europa og USA, oppfører seg forutsigbart i maskineringen og holder stykkostnadene nede. Bruk dem til rask prototyping, og skaler deretter opp med det samme materialet til storserieproduksjon.

Hvilket materiale som passer til presisjonsmaskinerte deler, avhenger av tre grupper krav:

• Mekaniske krav: for styrke, stivhet og slitestyrke velger du stål, rustfritt stål eller titan. Velg aluminium når vekten er viktig.
• Termiske krav: for varmeoverføring velger du kobber eller aluminium. For høye driftstemperaturer velger du titan, rustfritt stål eller PEEK. Husk at plast utvider seg mer enn metall ved oppvarming.
• Elektriske krav: for ledningsevne velger du kobber eller messing. For isolasjon velger du PEEK, Delrin eller nylon. Se våre presisjonsdeler i plast.

Mikropresisjonskomponenter krever materialer som holder svært snevre toleranser og gir rene kanter uten grat:

• Rustfritt stål 316: korrosjonsbestandig og biokompatibelt for medisinske mikrodeler.
• Messing: det enkleste metallet å maskinere i små dimensjoner, ideelt for kontakter og pinner.
• Titan: sterkt og biokompatibelt for implantater og tanntekniske deler.
• PEEK: en stabil, isolerende plast for medisinske og elektroniske mikrodeler.

Riktig materiale avhenger av styrke, vekt, korrosjonsbestandighet, termiske og elektriske krav samt budsjett. Aluminium er det mest allsidige valget. Titan og rustfritt stål gir høyest holdbarhet. PEEK er ledende blant høyytelsesplastene. Er du usikker, kan teamet vårt for ingeniørstøtte hjelpe deg med å velge riktig materiale til designet ditt. Norck leverer CNC-maskinerte presisjonsdeler i et bredt utvalg av materialer til kunder i hele Europa og USA. Be om tilbud på ditt neste prosjekt.

Om forfatteren

Rose Bennet er innholdsspesialist hos Norck. Hun skriver om CNC-maskinering, 3D-printing og platebearbeiding. Artiklene hennes hjelper ingeniører og innkjøpsteam i Europa og USA med å velge riktige materialer og prosesser for delene sine.