Để đáp ứng nhu cầu đa dạng của khách hàng hiện nay, rất nhiều loại vật liệu khác nhau đã được sử dụng trong gia công cơ khí. Trong đó 11 loại vật liệu gia công cơ khí sau đây là phổ biến nhất. Hãy tìm hiểu đặc điểm và phương pháp gia công được áp dụng cho những vật liệu này nhé!
Để tạo ra những sản phẩm cơ khí chất lượng với độ chính xác cao thì nguyên vật liệu gia công cần phải được lựa chọn cẩn thận, kỹ càng. Dưới đây là một số kim loại được sử dụng phổ biến nhất:
| Loại gia công áp dụng | Thành phẩm | |
| Sắt | Cắt thủ côngĂn mòn điện hóa
Cắt bằng máy Oxy-Gas CNC Cắt bằng máy Plasma CNC Cắt bằng máy Laser CNC |
Kéo, tủ kệ, bàn ghế, khóa cửa, máy giặt, thiết bị máy móc công nghiệp, khung công trình xây dựng, cầu, đường ray,… |
| Đồng | Cắt bằng các loại máy cưaCắt bằng máy Plasma CNC
Cắt bằng máy cắt Laser CNC |
Đồ dùng nội thất, đúc tượng, dây điện, động cơ máy móc thiết bị, que hàn đồng,… |
| Nhôm | Cắt bằng máy Oxy-Gas CNCCắt bằng máy Plasma CNC
Cắt bằng máy Laser CNC |
Đũa, thìa muỗng, dây dẫn điện, mái nhà,… |
| Thép | Cắt thủ côngĂn mòn điện hóa
Cắt bằng máy Oxy-Gas CNC Cắt bằng máy Plasma CNC Cắt bằng máy Laser CNC |
Xây dựng cơ sở hạ tầng, đóng tàu,… |
| Inox | Phương pháp cắt thủ côngPhương pháp ăn mòn
Phương pháp cắt bằng máy CNC-plasma Phương pháp cắt bằng máy CNC chạy mũi dao Phương pháp cắt bằng máy Laser |
Tay vịn cầu thang, tủ, bàn ghế, giường, xoong nồi, lan can ban công, cột cờ, hàng rào, cổng, cửa, dụng cụ treo đồ,… |
| Gang | Đúc | Bánh răng, bánh đà, trục cán, trục khủy, vỏ máy, thân máy, bánh đai,… |
Sắt là một kim loại được tách trực tiếp từ mỏ quặng sắt. Với ưu điểm như khả năng chịu lực tốt, độ dẻo cao, độ cứng cao, giá thành thấp nên chúng ta không khó để bắt gặp sắt trong cuộc sống hiện nay. Từ những vật dụng trong đời sống hàng ngày cho đến những công trình xây dựng, thiết bị máy móc,… tất cả đều có sự góp mặt của sắt.
Hiện nay, trong ngành gia công cơ khí có hai loại vật liệu sắt được sử dụng phổ biến:
Sắt nguyên chất (nguyên bản): là sắt ở dạng tự do. Sau khi tách ra khỏi quặng sắt, sắt nguyên chất được tạo ra bằng cách loại bỏ các tạp chất bằng phương pháp khử hóa học.
Hợp kim của sắt: là sắt nguyên bản đã được pha thêm các hợp kim khác. Phổ biến nhất là gang và thép.
Gia công sắt sẽ tạo ra nhiều vật dụng, đồ dùng phục vụ nhu cầu của con người như: kéo, tủ kệ, bàn ghế, khóa cửa, máy giặt, thiết bị máy móc công nghiệp, khung công trình xây dựng, cầu, đường ray,…
Chiếm hơn 95% tổng khối lượng kim loại được gia công sản xuất trên toàn thế giới, sắt phù hợp với hầu hết các phương pháp gia công hiện tại như: cắt thủ công, ăn mòn điện hóa, cắt bằng máy Oxy-Gas CNC, cắt bằng máy Plasma CNC, cắt bằng máy Laser CNC,…
Mẫu bàn ghế với giá trị thẩm mỹ cao được tạo ra từ quá trình gia công cơ khí vật liệu sắt
Đồng là kim loại có khả năng dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, dễ dàng dát mỏng và uốn cong để tạo kiểu.
Hai loại đồng được sử dụng phổ biến trong gia công hiện nay là: đồng nguyên chất và các loại hợp kim của đồng như đồng thau, đồng đen, đồng đỏ,… Mỗi loại nguyên vật liệu trên có tính chất và mang lại công dụng khác nhau.
Đồng được ứng dụng nhiều để gia công tạo thành các sản phẩm như: đồ dùng nội thất, đúc tượng, dây điện, động cơ máy móc thiết bị, que hàn đồng,…
Các phương pháp gia công đồng thường được sử dụng: cắt bằng các loại máy cưa, cắt bằng máy Plasma CNC, máy cắt Laser CNC,…
Tượng đồng là một sản phẩm gia công vật liệu rất được ưa chuộng hiện nay
Được biết đến là kim loại phổ biến thứ tư trên thế giới, nhôm hiện đang được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như: y học, công nghiệp, xây dựng,… và trong cuộc sống hàng ngày
Các loại vật liệu nhôm được gia công cơ khí bao gồm:
Nhôm nguyên chất: Là loại nhôm được lấy trực tiếp từ quặng, không có hoặc rất ít tạp chất.
Hợp kim của nhôm:
Hợp kim nhôm biến dạng: là loại vật liệu có hàm lượng của nhôm thấp, tính dẻo tốt, trong điều kiện nóng chảy hay nguội đều dễ dàng biến dạng.
Hợp kim nhôm đúc: hàm lượng nhôm trong vật liệu cao hơn, do có tính giòn nên rất khó hoặc không thể biến dạng.
Với những đặc tính như mềm, dễ uốn dẻo, nhiệt độ nóng chảy cao và không bị oxy hóa, nhôm được ứng dụng để chế tạo ra nhiều sản phẩm như đũa, thìa muỗng, dây dẫn điện, sản xuất, chế tạo máy bay và các thiết bị hàng không.
Các phương pháp gia công cơ khí nhôm thường được sử dụng: cắt bằng máy Oxy-Gas CNC, máy Plasma CNC, máy Laser CNC,…
Các sản phẩm nhôm cây, nhôm hình được tạo ra từ quá trình gia công cơ khí vật liệu
Thép là hợp kim được tạo ra do sự kết hợp của sắt và cacbon cùng với một số nguyên tố khác. Do có độ bền cao nên thép được ứng dụng để phục vụ các hoạt động xây dựng cơ sở hạ tầng, đóng tàu, làm cầu, đường ống dẫn…
Có hai loại thép được sử dụng chủ yếu hiện nay:
Tương tự như sắt, thép cũng được gia công bằng nhiều phương pháp khác nhau. Trong đó phổ biến là: cắt thủ công, ăn mòn điện hóa, cắt bằng máy Oxy-Gas CNC, cắt bằng máy Plasma CNC, cắt bằng máy Laser CNC,…
Ứng dụng gia công vật liệu thép vào chế tạo vỏ xe hơi
Inox (thép không gỉ) là một dạng hợp kim của sắt, trong thành phần có chứa ít nhất 10.5% Crôm. Do vậy mà inox có độ bền cao, chịu lực và chịu nhiệt tốt, không bị gỉ, ít chịu ảnh hưởng từ các điều kiện tự nhiên.
Hiện nay do nhu cầu thị trường tăng cao dẫn đến sự ra đời của nhiều chủng loại inox khác nhau, song nhìn chung có 2 loại inox cơ bản được sử dụng là: inox 201 và inox 304.
Một số phương pháp gia công cơ khí inox phổ biến: cắt thủ công, ăn mòn, cắt bằng máy CNC-plasma, cắt bằng máy CNC chạy mũi dao, cắt bằng máy Laser,…
Mẫu bồn rửa bát hiện đại được chế tạo từ inox 304
Gang là một trong những hợp kim của sắt chứa cacbon với hàm lượng trên 2.14%. Loại vật liệu này có khả năng đúc tốt, nhiệt độ nóng chảy cao, rất ít hoặc không bị biến dạng, dễ dàng điền đặc khuôn, chịu lực tốt,… Tuy nhiên, gang có một nhược điểm lớn là giòn và khả năng chịu va đập kém.
Với những đặc tính trên, gang thường được sử dụng để gia công tạo thành các chi tiết máy phức tạp như: bánh răng, bánh đà, trục cán, trục khủy, vỏ máy, thân máy, bánh đai…
Vật liệu gang được gia công thành các chi tiết máy phục vụ sản xuất công nghiệp
Trong gia công cơ khí, bên cạnh những vật liệu kim loại phổ biến kể trên còn có rất nhiều vật liệu phi kim loại được ưa chuộng sử dụng như: chất dẻo, cao su, composite, gỗ, HDPE,…
Với ưu điểm là khối lượng riêng nhỏ, độ bền cao, khả năng cách điện và cách âm tốt, chất dẻo đang là vật liệu không thể thiếu trong cuộc sống.
Một số loại chất dẻo được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực gia công cơ khí là:
Rất nhiều vật dụng trong gia đình được tạo ra từ gia công chất dẻo
Cao su được biết đến là một polyme hữu cơ với những tính chất đặc biệt như: tính đàn hồi cao, chịu lực kéo tốt, có khả năng cách điện tốt, ổn định và không thấm nước.
Hiện nay, có hai loại cao su được ứng dụng để gia công cơ khí là:
Hiện nay cao su được ứng dụng phổ biến nhất trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp, chế tạo lốp xe các loại đáp ứng nhu cầu của con người. Bên cạnh đó nó cũng được dùng để tạo ra các thành phẩm có thể sử dụng trong môi trường hóa chất, xăng, dầu như: ống dẫn khí, ống dẫn hơi, ống chịu áp lực, ống cao su,…
Cao su được ứng dụng trong sản xuất, chế tạo lốp xe
Composite là vật liệu tổng hợp, kết hợp từ hai hoặc nhiều vật liệu khác nhau để tạo thành một vật liệu mới vượt trội hơn về mọi mặt.
Một số loại vật liệu composite được ứng dụng phổ biến trong gia công cơ khí hiện nay:
Tên lửa với lớp vỏ Composite đang được ứng dụng phổ biến hiện nay
HDPE là vật liệu nhựa dẻo, bền và có khả năng chịu nhiệt cao chống chịu tốt các hóa chất mạnh, các mối hàn bền chặt ít bị ăn mòn và rò rỉ, do đó chúng được ứng dụng để sản xuất ra ống dẫn nước, ống dẫn chất thải, can nhựa, túi nhựa,…
Ống nhựa được tạo ra từ vật liệu HDPE có khả năng chịu nhiệt, chịu lực tốt
Gỗ là vật liệu rất phổ biến, có mặt trong nhiều lĩnh vực như xây dựng, giao thông vận tải, nội thất,…
Gỗ có nhiều ưu điểm như nhẹ, chắc chắn, khả năng chịu lực tốt, dễ dàng tìm kiếm và gia công. Các sản phẩm gia công cơ khí từ vật liệu gỗ thường bao gồm bàn ghế, tủ đồ, vật dụng trang trí,…
Đồ nội thất gia đình được tạo ra từ quá trình gia công vật liệu gỗ