五金沖壓件加工中常用的材料需綜合考慮成本、強度、耐腐蝕性及加工性能,以下是主流選擇及其特性與應用場景:
1. 碳鋼(低碳鋼)
- 特性:成本低、延展性好、易沖壓成型,表面可電鍍或噴涂處理。
- 牌號示例:SPCC(冷軋鋼板)、08F(優(yōu)質碳素結構鋼)。
- 應用:汽車車身結構件(如車門鉸鏈)、家電外殼、五金工具等。
2. 不銹鋼
- 細分類型:
- 奧氏體鋼(如304、316):抗腐蝕性強,適用于食品機械、醫(yī)療器械。
- 馬氏體鋼(如410):硬度高,用于刀具、耐磨零件。
- 加工難點:需高噸位沖床,模具易磨損,需潤滑冷卻工藝。
3. 鋁及鋁合金
- 優(yōu)勢:輕量化(密度僅為鋼的1/3)、導電導熱性優(yōu)異、耐氧化。
- 常用系列:
- 1xxx系純鋁(如1060):沖壓性能最佳,用于簡單拉伸件。
- 3xxx系鋁錳合金(如3003):強度適中,用于散熱片、炊具。
- 5xxx系鋁鎂合金(如5052):耐海水腐蝕,用于船舶、汽車油箱。
- 典型應用:手機/電腦外殼、電池殼、航空航天輕量化部件。
4. 銅及銅合金
- 細分材質:
- 黃銅(H62、H65):導電性良好,用于電子接插件、端子。
- 磷青銅(C5191):彈性優(yōu)異,制造彈簧片、精密齒輪。
- 特點:成本較高,但表面可鍍錫/鎳增強功能性。
5. 鍍鋅鋼板
- 鍍層類型:
- 電鍍鋅(EG):表面平滑,適合噴涂,用于家電外殼。
- 熱浸鍍鋅(GI):耐蝕性更強,用于建筑屋頂、汽車底盤。
- 優(yōu)勢:鋅層提供犧牲保護,延長零件戶外使用壽命。
6. 鈦及鈦合金
- 特性:高強度重量比、耐高溫腐蝕、生物相容性優(yōu)異。
- 應用領域:醫(yī)療植入物(如骨釘)、航空航天緊固件、化工反應器襯板。
- 加工挑戰(zhàn):需預熱模具、沖壓后需退火消除殘余應力。
7. 鎂合金(AZ31B、AZ91D)
- 優(yōu)勢:比鋁輕30%,減震性好,電磁屏蔽性能突出。
- 應用:筆記本電腦外殼、相機框架、航空儀表盤。
- 注意事項:易燃,需惰性氣體保護沖壓;模具需防腐蝕處理。
8. 鎳基合金(Inconel 625、Hastelloy C276)
- 特性:極端環(huán)境耐受性(高溫、強酸/堿、高壓)。
- 典型用途:石化管道密封件、核反應堆組件、火箭發(fā)動機噴管。
選材核心考量因素
1. 功能需求:導電件選銅/鋁,耐腐蝕件選不銹鋼/鈦。
2. 成本控制:碳鋼適用于大批量低附加值零件,鈦/鎳合金限于高端領域。
3. 工藝適配性:鋁需控制回彈,不銹鋼需高噸位設備,鎂合金需防爆措施。
4. 環(huán)保規(guī)范:RoHS指令限制鉛/鎘使用,需選無污染鍍層材料。
通過復合工藝(如鋁鋼層壓板)或表面處理(陽極氧化、PVD涂層),可進一步提升材料性能邊界。