1. Propriétés mécaniques : Résistance vs Poids
| Matériau |
Densité (g/cm³) |
Résistance à la traction (MPa) |
Dureté (HB) |
Résistance à la corrosion |
| Aluminium 6061 |
2.7 |
310 |
95 |
Bonne, améliorée par anodisation |
| Acier inoxydable 304 |
8.0 |
520 |
200 |
Excellente, résiste à l'oxydation |
L'aluminium est léger, ce qui réduit le poids global de la pièce et est idéal pour les applications aérospatiales, automobiles et robotiques.
L'acier inoxydable offre une résistance à la traction et une dureté plus élevées, ce qui convient aux composants résistants à l'usure tels que les engrenages, les arbres et les supports structurels.
Aperçu du monde réel : Un atelier CNC produisant des engrenages de précision pour les robots industriels a constaté que le passage de l'acier inoxydable à l'aluminium réduisait le poids de l'assemblage de 35% sans compromettre la précision dimensionnelle.
2. Usinabilité et efficacité CNC
| Matériau |
Vitesse de coupe |
Usure de l'outil |
Finition de surface |
Recommandation de liquide de refroidissement |
| L'aluminium |
Élevée |
Faible |
Excellente |
Huile soluble dans l'eau ou refroidissement à l'air |
| Acier inoxydable |
Faible |
Élevée |
Bonne |
Liquide de refroidissement par immersion ou lubrification haute pression |
L'aluminium s'usine plus rapidement avec une usure minimale de l'outil. Les temps de cycle de fraisage typiques sont 20–30% plus courts que l'acier inoxydable pour une géométrie similaire.
L'acier inoxydable nécessite des vitesses de coupe plus faibles et un remplacement plus fréquent des outils. Données réelles : Le fraisage d'un support en acier inoxydable de 50 mm a pris 3,5 heures, tandis que l'aluminium a été fini en 2 heures sur la même machine CNC à 3 axes.
Conseils : Utilisez des outils en carbure tranchants pour l'acier inoxydable et des stratégies de descente fines pour éviter la déflexion de l'outil.
3. Comparaison des coûts : Matériau et traitement
| Facteur de coût |
L'aluminium |
Acier inoxydable |
| Matière première |
$2.5–3.5/kg |
$4.0–5.5/kg |
| Heures d'usinage |
Inférieures |
Supérieures (en raison d'une alimentation plus lente et de l'usure des outils) |
| Post-traitement |
Anodisation optionnelle |
Souvent polissage ou passivation requis |
L'aluminium est plus économique pour les pièces en grande série en raison d'un usinage plus rapide et de coûts de matériaux inférieurs.
L'acier inoxydable augmente les coûts de matériaux et d'exploitation, mais offre une durabilité supérieure pour les environnements difficiles.
4. Adéquation aux applications
Pièces CNC en aluminium : Boîtiers légers, supports aérospatiaux, prototypes automobiles, électronique grand public.
Pièces CNC en acier inoxydable : Instruments médicaux, machines de qualité alimentaire, supports structurels, composants à forte usure.
Étude de cas : Une entreprise de prototypage CNC a remplacé les supports en acier inoxydable par de l'aluminium 6061 pour un projet de drone. Les avantages comprenaient un usinage 30 % plus rapide, une réduction de poids de 40 %, et une finition plus facile avec l'anodisation.
5. Faire le bon choix
Priorité de performance : Si votre conception exige une résistance et une résistance à l'usure élevées, l'acier inoxydable est préférable.
Priorité au poids et au coût : L'aluminium réduit le poids et le coût de traitement tout en maintenant la précision.
Exposition environnementale : L'acier inoxydable est supérieur pour les applications sujettes à la corrosion ou à haute température ; l'aluminium anodisé offre une protection modérée à moindre coût.
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