تعزيز صلابة الأجزاء: مواد التصنيع باستخدام الحاسب الآلي وسر التصميم

جدول المحتويات

ما هي الصلابة؟

الصلابة هو مقدار الشيء الانحناءات عندما تضغط عليه. إذا كان هناك شيء ما قاسيةفلن ينحني كثيرًا. إذا لم يكن صلباً، فسوف ينحني كثيراً.

في Istar Machining Istar Machining، نساعد في صنع الأجزاء التي تحتاج إلى أن تكون شديدة الصلابة للعديد من الاستخدامات. نحن نعرف كيفية اختيار المواد المناسبة لجعل الأجزاء الخاصة بك قوية.

لماذا تعتبر الصلابة مهمة

الأجزاء الصلبة:

لا تنحني عند الاستخدام
حافظ على شكلها
اعمل بشكل صحيح في كل مرة
تدوم لفترة أطول
لا تكسر

الكلمات الرئيسية التي يجب معرفتها

معامل يونغ: رقم يوضّح مدى صلابة المادة
عزم القصور الذاتي: كيف يساعد الشكل على جعل الشيء صلباً
انحراف: مقدار ما ينحني الشيء
متباين الخواص: الأشياء التي تكون أكثر صلابة من وجه دون آخر

كيفية التصميم من أجل الصلابة باستخدام خصائص المواد

المواد وصلابتها

لنلقِ نظرة على مدى صلابة المواد المختلفة:

المواد	مدى صلابته (GPa)	ما فائدته	أشياء سيئة حول هذا الموضوع
ألياف الكربون	150-800 (أكثر صلابة في بعض النواحي)	الطائرات والسيارات	يكلف الكثير، ومن الصعب صنعه
ألومنيوم 6061	68.9	إطارات، حوامل	ليست صلبة مثل الفولاذ
الفولاذ (AISI 1045)	200	الأدوات والماكينات	ثقيل جداً
التيتانيوم (الدرجة 5)	110	أجزاء الجسم والأشياء الصحية	مكلفة للغاية
بلاستيك ABS	2.1-2.4	الألعاب، قطع غيار الاختبار	ليست قاسية جداً

في التصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي للألومنيوم في Istar Machining متجر، نستخدم أفضل أنواع الألومنيوم لجميع احتياجاتك.

أمثلة من العالم الحقيقي

فيما يلي بعض الطرق التي تستخدم بها الشركات الكبرى المواد الصلبة:

طائرة بوينج 787: مستعمل ألياف الكربون للهيكل وحصلت على 20% صلابة أكثر من الألومنيوم
سيارات تسلا: صنع أجزاء كبيرة من قطعة واحدة من الألومنيوم لجعلها 30% أكثر صلابة
أجزاء الساقين والذراعين للأشخاص: مستعمل تيتانيوم بأشكال خاصة لتكون صلبة مثل العظام (10-30 جيجا باسكال)

كيف يساعد الشكل على التصلب

يمكن لشكل الجزء الخاص بك أن يجعله أكثر صلابة حتى لو كنت تستخدم نفس الكمية من المواد!

هذا أمر مهم للغاية بالنسبة لـ التفريز باستخدام الحاسب الآلي الرقمي في Istar Machining Istar Machining.

الرياضيات للصلابة

مقدار انحناء الجزء = (القوة × الطول³) ÷ (3 × معامل يونج × عزم القصور الذاتي)

وهذا يعني:

الأجزاء الأطول تنحني أكثر
المواد الأكثر صلابة تنحني أقل
أشكال أفضل تنحني أقل

أفضل الأشكال للصلابة

الشكل	مدى صلابة أكثر من القضيب الصلب
أنبوب مجوف	2-3 مرات أكثر صلابة (الوزن نفسه)
شعاع I-شعاع	5-10 مرات أكثر صلابة

لدينا التصنيع الآلي الدقيق باستخدام الحاسب الآلي الفريق في Istar Machining Istar Machining أن تصنع هذه الأشكال لك.

نصائح لصنع أجزاء أكثر صلابة

1. اختر المادة المناسبة

للأجزاء المتيبسة والخفيفة للغاية:

ألياف الكربون
تيتانيوم

للأجزاء الصلبة منخفضة التكلفة:

الفولاذ
ألومنيوم

للأجزاء التي لا تحتاج إلى الكثير من الصلابة:

بلاستيك
خشب

2. استخدام الأشكال الذكية

أجوف أفضل من الصلبة
عوارض I-العوارض جيدة جداً
الضلوع و مجمّعات مساعدة كبيرة
المزيد من الارتفاع = المزيد من الصلابة

لدينا تصنيع آلي خماسي المحاور يمكن أن تصنع حتى أكثر الأشكال الصلبة تعقيداً.

3. احترس من النقاط الضعيفة

الزوايا الحادة تجعل الأجزاء 40-60% أضعف من الأجزاء 40-60%
الاستخدام زوايا دائرية
اصنع تغييرات سلسة في السُمك
إضافة المزيد من المواد حيث تضرب القوات

اختبار تصميمك الصلب

عليك التأكد من أن تصميمك صلب بما فيه الكفاية:

اختبارات الحاسوب: استخدم البرامج لمعرفة ما إذا كان الجزء الخاص بك سوف ينحني كثيرًا
اختبارات حقيقية: اصنع الجزء واضغط عليه لمعرفة ما إذا كان ينحني
المعايير: اتبع قواعد مثل ISO 527 للاختبار الصحيح

في Istar Machining Istar Machining، يمكننا المساعدة في اختبار الأجزاء الخاصة بك للتأكد من صلابتها بما فيه الكفاية.