Sådan designer du for stivhed ved hjælp af materialeegenskaber

Hvad er stivhed?

Stivhed er, hvor meget en ting bøjninger når du trykker på den. Hvis noget er meget stivvil den ikke bøje meget. Hvis den ikke er stiv, vil den bøje meget.

På Istar BearbejdningVi hjælper med at fremstille dele, der skal være meget stive til mange formål. Vi ved, hvordan man vælger de rigtige ting til at gøre dine dele stærke.

Hvorfor stivhed er vigtig

Stive dele:

• Må ikke bøjes under brug
• Holder deres form
• Arbejd rigtigt hver gang
• Holder længere
• Må ikke gå i stykker

Nøgleord at kende

• Young's Modulus: Et tal, der fortæller, hvor stift et materiale er
• Inertimoment: Hvordan formen er med til at gøre noget stift
• Afbøjning: Hvor meget noget bøjer
• Anisotropisk: Ting, der er stivere på en måde end på en anden

Materialer og deres stivhed

Lad os se på, hvor stive forskellige materialer er:

På Istar Machining's CNC-bearbejdning af aluminium butik, bruger vi det bedste aluminium til alle dine behov.

Eksempler fra den virkelige verden

Her er nogle måder, hvorpå store virksomheder brugte stive materialer:

1. Boeing 787-flyet: Brugt kulfiber til kroppen og fik 20% mere stivhed end med aluminium
2. Tesla-biler: Lavede store dele af ét stykke aluminium for at gøre den 30% mere stiv
3. Ben- og armdele til mennesker: Brugt titanium med særlige former for at være lige så stive som knogler (10-30 GPa)

Hvordan form hjælper stivhed

Formen på din del kan gøre den mere stiv, selv om du bruger den samme mængde materiale!

Dette er meget vigtigt for CNC-fræsning på Istar Bearbejdning.

Matematik for stivhed

Hvor meget en del bøjer = (kraft × længde³) ÷ (3 × Young's modul × inertimoment)

Det vil sige:

• Længere dele bøjer mere
• Stivere materialer bøjer mindre
• Bedre former bøjer mindre

Bedste former for stivhed

Vores CNC-bearbejdning med høj præcision team på Istar Bearbejdning kan lave disse former for dig.

Tips til at lave stivere dele

1. Vælg det rigtige materiale

Til meget stive, lette dele:

• Kulfiber
• Titanium

Til stive, billigere dele:

• Stål
• Aluminium

Til dele, der ikke har brug for meget stivhed:

• Plast
• Træ

2. Brug smarte former

• Hule er bedre end solid
• I-bjælker er meget gode
• Ribben og Kiler hjælper meget
• Mere højde = mere stivhed

Vores 5-akset bearbejdning kan lave selv de mest komplekse stive former.

3. Hold øje med svage punkter

• Skarpe hjørner gør dele 40-60% svagere
• Brug runde hjørner
• Lav smidige ændringer i tykkelse
• Tilføj mere materiale hvor kræfterne rammer

Test dit stive design

Du skal sørge for, at dit design er stift nok:

1. Computertests: Brug programmer til at se, om din del vil bøje for meget
2. Rigtige tests: Lav delen, og tryk på den for at se, om den bøjer.
3. Standarder: Følg regler som ISO 527 for at teste rigtigt

På Istar Bearbejdningkan vi hjælpe med at teste dine dele for at sikre, at de er stive nok.

Seje nye måder at lave stive dele på

3D-print med mønstre indeni

• Kan være 70% lige så stiv som massive dele
• Vejer 50% mindre
• Sparer materiale og penge

Blandede materialer

• Brug kun stift materiale, hvor det er nødvendigt
• Sparer vægt og omkostninger
• Få det bedste af begge materialer

Vores CNC-bearbejdning af prototyper team kan hjælpe dig med at afprøve disse nye ideer.

Eksempler efter branche

Biler

• Har brug for fjedre med 139 N/mm stivhed
• Brug spiralfjedre af stål (257 N/mm)
• Tilføj krængningsstabilisatorer (17 Nm/deg)

Fly

• Brug for meget lette, stive dele
• Brug kulfiber
• Spar på vægten, men bevar stivheden

Medicinsk

• Brug for dele så stive som knogler
• Brug titanium med specielle former
• Må ikke gå i stykker inde i mennesker

Sådan designer du din stive del

1. Tænk på kræfter: Hvor vil den blive skubbet hen? Hvor hårdt?
2. Vælg dit materiale: Brug tabellen ovenfor som hjælp
3. Vælg en god form: Hult er bedre end massivt
4. Tjek svage punkter: Rundt om alle hjørner
5. Test dit design: Brug computere, før du gør det
6. Lav en testdel: Se, om det virker, som du vil have det
7. Lav den sidste del: Nu kan du lave masser af dem

Hvorfor vælge Istar Machining til stive dele?

På Istar BearbejdningVi ved, hvordan man laver dele, der er:

• Meget stiv
• Den rigtige vægt
• Den rigtige pris
• Gjort hurtigt
• Gjort rigtigt

Vores CNC-bearbejdning af titanium og CNC-bearbejdning af stål teams er klar til at hjælpe med din næste stive del.

Opsamling

At lave stive dele betyder:

1. Vælg materialer med højt Young's Modulus
2. Brug smarte former som hule rør
3. Vær forsigtig med svage punkter
4. Test dit design

Med hjælp fra Istar Bearbejdningbliver dine dele så stive, som de skal være!