10 nejlepších materiálů pro CNC frézování v přesné výrobě: kompletní průvodce (2025)

Hliník je lehký, snadno obrobitelný a přirozeně odolný proti korozi. Je to nejpoužívanější materiál pro CNC frézování, běžný v letectví, automobilovém průmyslu a elektronice. Slitina 6061 nabízí dobrou rovnováhu mezi pevností a obrobitelností. Slitina 7075 je výrazně pevnější a hodí se pro vysoce namáhané díly. Hliník 6061-T6 má pevnost v tahu 310 MPa a hustotu pouhých 2,7 g/cm³ (materiálový list ASM Aerospace Specification Metals).

Klíčové údaje: Druhy: 6061 (EN AW-6061), 7075 (EN AW-7075), 5083 | Obrobitelnost: vynikající | Nejvhodnější použití: kryty, držáky, prototypy, díly pro letectví | Pozor: měkký povrch se snadno poškrábe, proto díly, které musí odolávat opotřebení, eloxujte.

Nerezová ocel spojuje pevnost s vynikající odolností proti korozi. Druhy 304 a 316 jsou standardem pro díly ve zdravotnictví, potravinářství a námořním průmyslu. Obrábí se hůře než hliník, díly z ní však vydrží mnohem déle. Žíhaná ocel 316L má pevnost v tahu 515 MPa (ASM / MatWeb), zatímco 304 dosahuje 505 MPa (materiálový list ASM Aerospace Specification Metals).

Klíčové údaje: Druhy: 303, 304 (1.4301), 316L (1.4404), 17-4 PH | Obrobitelnost: střední; nejsnáze se obrábí 303 | Nejvhodnější použití: zdravotnické prostředky, zařízení pro potravinářství, lodní kování | Pozor: rychle se zpevňuje deformací, proto vyžaduje ostré nástroje a rovnoměrné posuvy.

Mosaz patří k nejsnáze obrobitelným kovům. Dobře vede elektřinu i teplo, odolává korozi a má atraktivní zlatou barvu. Běžně se používá pro elektrické konektory, instalatérské armatury, ventily a dekorativní díly. Mosaz jen málo opotřebovává nástroje, a proto je velmi efektivní pro sériovou výrobu. Automatová mosaz C36000 má pevnost v tahu 338–469 MPa podle stavu materiálu (materiálový list Smith Metal).

Klíčové údaje: Druhy: C36000 / CW603N (automatová mosaz) | Obrobitelnost: vynikající, měřítko pro slitiny mědi | Nejvhodnější použití: konektory, armatury, ventily, malé přesné díly | Pozor: olovnaté druhy mohou podléhat omezením pro pitnou vodu a podle některých předpisů EU RoHS/REACH, proto ověřte shodu s požadavky.

Titan nabízí výjimečný poměr pevnosti a hmotnosti a vynikající odolnost proti korozi. Je také biokompatibilní, a proto je ideální pro lékařské implantáty. V letectví se používá pro díly draků letadel a motorů. Titan se obrábí obtížně a vyžaduje tuhé upnutí a speciální nástroje. Ti-6Al-4V (Grade 5) má pevnost v tahu 950 MPa při hustotě pouhých 4,43 g/cm³ (ASM / MatWeb).

Klíčové údaje: Druhy: Grade 2 (technicky čistý), Grade 5 / Ti-6Al-4V (3.7165) | Obrobitelnost: obtížná | Nejvhodnější použití: implantáty, díly pro letectví, vysoce výkonné komponenty | Pozor: nízká tepelná vodivost soustřeďuje teplo na břitu, proto používejte nižší řezné rychlosti a dostatek chladicí kapaliny.

Uhlíková ocel nabízí dobrou pevnost a obrobitelnost za nízkou cenu. Je standardní volbou pro hřídele, ozubená kola, přípravky a konstrukční díly. Ocel 1018 se snadno obrábí i svařuje. Ocel 1045 obsahuje více uhlíku, takže je pevnější a lze ji kalit. AISI 1018 má pevnost v tahu 440 MPa, zatímco 1045 dosahuje 565 MPa (AZoM – 1018; AZoM – 1045).

Klíčové údaje: Druhy: 1018, 1045 (C45 / 1.0503), legovaná ocel 4140 | Obrobitelnost: dobrá | Nejvhodnější použití: hřídele, ozubená kola, vodicí a upínací přípravky, strojní díly | Pozor: bez ochrany koroduje, proto počítejte s pokovením, lakováním nebo naolejováním.

PEEK patří k nejpevnějším technickým plastům. Odolává vysokým teplotám, chemikáliím i opotřebení. Firmy z letectví, zdravotnictví a polovodičového průmyslu jím nahrazují kov tam, kde záleží na hmotnosti nebo izolaci. Neplněný PEEK má teplotu tání 343 °C a pevnost v tahu 98 MPa (materiálový list Victrex PEEK 450G).

Klíčové údaje: Druhy: neplněný, plněný skelnými vlákny, plněný uhlíkovými vlákny, medicinální jakost | Obrobitelnost: dobrá, vyžaduje však ostré nástroje | Nejvhodnější použití: zdravotnické díly, těsnění, izolátory, náhrada kovu | Pozor: jeden z nejdražších plastů; díly mohou vyžadovat žíhání ke snížení vnitřního pnutí.

Nylon je lehký, houževnatý a odolný proti opotřebení. Má nízké tření a dobře tlumí rázy. Díky tomu je vhodný pro ozubená kola, pouzdra, kladky a kluzné podložky. Nylon 6/6 má pevnost v tahu na mezi kluzu 12 000 psi (přibližně 83 MPa) (materiálový list Protolabs). Při nasycení však může pojmout až 8,5 % vody, což mění jeho rozměry.

Klíčové údaje: Druhy: PA6, PA6/6, PA plněný skelnými vlákny | Obrobitelnost: dobrá | Nejvhodnější použití: ozubená kola, pouzdra, kladky, kluzné lišty | Pozor: přijímá vlhkost a bobtná, proto se mu u dílů s úzkými tolerancemi ve vlhkém prostředí vyhněte.

Delrin je obchodní název acetalového homopolymeru (POM-H). Je tuhý, má nízké tření a velmi dobře drží tvar. Patří k plastům, které se nejsnáze obrábějí na úzké tolerance. Typickými díly jsou ozubená kola, ložiska, pouzdra a součásti ventilů. Delrin 150 při nasycení pojme jen 0,9 % vody a má dynamický součinitel tření 0,2 (materiálový list Plastics International).

Klíčové údaje: Druhy: Delrin 150 (POM-H), acetalový kopolymer (POM-C) | Obrobitelnost: vynikající | Nejvhodnější použití: přesná ozubená kola, ložiska, pouzdra, přípravky | Pozor: dlouhodobá provozní teplota je omezena na přibližně 85 °C (185 °F) a materiál se obtížně lepí.

Hořčík je nejlehčí konstrukční kov. Je přibližně o třetinu lehčí než hliník, a přesto nabízí vzhledem ke své hmotnosti dobrou pevnost. Výrobci v letectví, automobilovém průmyslu a elektronice ho používají tam, kde se počítá každý gram. Hořčík AZ31B má hustotu 1,77 g/cm³ a pevnost v tahu 290 MPa (materiálový list TechSteel).

Klíčové údaje: Druhy: AZ31B, AZ91D | Obrobitelnost: vynikající | Nejvhodnější použití: lehké kryty, díly pro letectví a automobilový průmysl, skříně elektroniky | Pozor: jemné třísky a prach jsou hořlavé, proto obrábění vyžaduje důslednou kontrolu třísek a na jemné částice se nesmí používat chladicí kapaliny na vodní bázi.

Zdroje: materiálové listy odkazované v jednotlivých částech o materiálech výše a dále TechSteel pro tvrdost hořčíku. Hodnocení ceny je relativní a mění se s tržními cenami.

Mezi nejodolnější materiály patří ty, které spojují pevnost, odolnost proti opotřebení a odolnost proti korozi:

• Titan (Ti-6Al-4V): nejvyšší poměr pevnosti a hmotnosti a odolnost proti korozi i únavě.
• Nerezová ocel 316: vynikající odolnost proti korozi ve slané vodě a chemikáliích.
• Legovaná ocel (4140): lze ji tepelně zpracovat na vysokou pevnost a houževnatost.
• PEEK: nejodolnější plast, který odolává teplu, chemikáliím i opotřebení.

U dílů vystavených abrazi se podívejte na naše díly odolné proti opotřebení.

Úspěšný projekt CNC frézování vyžaduje čtyři skupiny nástrojů a materiálů:

• Řezné nástroje: stopkové frézy, čelní frézy, vrtáky a závitníky, obvykle ze slinutého karbidu s povlaky TiN, TiAlN nebo DLC.
• Upínání: strojní svěráky, zakázkové upínací přípravky, upínky a vakuové stoly, které díl pevně drží.
• Měřidla: posuvná měřítka, mikrometry, výškoměry, dotykové sondy ve stroji a souřadnicový měřicí stroj (CMM) pro výstupní kontrolu.
• Polotovary: tyče, desky nebo bloky ve správném druhu a rozměru. Kvůli sledovatelnosti by měly být dodány s materiálovými certifikáty, například EN 10204 3.1.

Zjistěte více o našich službách CNC frézování a CNC soustružení.

Ve smluvní výrobě jsou nejlepší ty materiály, které se snadno nakupují, rychle obrábějí a mají stabilní cenu. Nejoblíbenější volbou jsou hliník 6061, nerezová ocel 304/316L, mosaz C36000, uhlíková ocel 1045 a Delrin. Jsou dostupné ve standardních rozměrech po celé Evropě i v USA, obrábějí se předvídatelně a udržují nízké jednotkové náklady. Použijte je pro rychlé prototypování a stejný materiál pak převeďte do velkosériové výroby.

Správný materiál pro přesně obráběné díly závisí na třech skupinách požadavků:

• Mechanické požadavky: pro pevnost, tuhost a odolnost proti opotřebení zvolte ocel, nerezovou ocel nebo titan. Pokud záleží na hmotnosti, zvolte hliník.
• Tepelné požadavky: pro přenos tepla zvolte měď nebo hliník. Pro vysoké provozní teploty zvolte titan, nerezovou ocel nebo PEEK. Nezapomeňte, že plasty se teplem roztahují více než kovy.
• Elektrické požadavky: pro vodivost zvolte měď nebo mosaz. Pro izolaci zvolte PEEK, Delrin nebo nylon. Podívejte se na naše přesné plastové díly.

Mikropřesné komponenty vyžadují materiály, které udrží velmi úzké tolerance a zajistí čisté hrany bez otřepů:

• Nerezová ocel 316: odolná proti korozi a biokompatibilní pro zdravotnické mikrodíly.
• Mosaz: nejsnáze obrobitelný kov v malých rozměrech, ideální pro konektory a kolíky.
• Titan: pevný a biokompatibilní pro implantáty a stomatologické díly.
• PEEK: stabilní izolační plast pro zdravotnické a elektronické mikrodíly.

Správný materiál závisí na pevnosti, hmotnosti, odolnosti proti korozi, tepelných a elektrických požadavcích a rozpočtu. Hliník je nejuniverzálnější volbou. Titan a nerezová ocel nabízejí nejvyšší odolnost. PEEK vede mezi vysoce výkonnými plasty. Pokud si nejste jisti, náš tým inženýrské podpory vám pomůže vybrat pro váš návrh správný materiál. Norck dodává přesné CNC díly z široké škály materiálů zákazníkům po celé Evropě a v USA. Získejte nabídku pro svůj další projekt.

O autorce

Rose Bennet je specialistka na obsah ve společnosti Norck. Píše o CNC obrábění, 3D tisku a zpracování plechu. Její články pomáhají inženýrům a nákupním týmům v Evropě a USA zvolit pro své díly správné materiály a procesy.