Dịch vụ gia công CNC thép không gỉ

1. Giới thiệu

Gia công bằng thép không gỉ là nền tảng của sản xuất chính xác hiện đại.

CNC (Điều khiển số máy tính) Gia công đề cập đến quy trình trừ tự động trong đó các phôi bằng thép không gỉ được định hình thành các thành phần phức tạp bằng cách sử dụng phần mềm được lập trình sẵn.

Phương pháp này đảm bảo dung sai chặt chẽ, độ lặp lại, và kết thúc chất lượng cao, các tính chất quan trọng đối với các lĩnh vực hiệu suất cao.

Cho sức mạnh của nó, Vệ sinh, và kháng ăn mòn, stainless steel remains one of the most widely used metals in CNC applications.

Các ngành công nghiệp như Không gian vũ trụ, thuộc về y học, năng lượng, chế biến thực phẩm, Và Ô tô rely heavily on CNC-machined stainless parts for both functional performance and regulatory compliance.

2. Why Stainless Steel for CNC Machining?

Thép không gỉ is a premier choice for Gia công CNC due to its exceptional balance of Hiệu suất cơ học, kháng ăn mòn, Ổn định nhiệt, Và Khả năng tương thích sinh học.

These properties make it ideal for precision-engineered components used in industries such as aerospace, thuộc về y học, dầu & khí, và chế biến thực phẩm, Trường hợp thất bại không phải là một lựa chọn.

Key Reasons for Using Stainless Steel in CNC Machining

• Kháng ăn mòn: With chromium content typically above 10.5%, stainless steels form a passive oxide layer that resists rust and chemical attack—even in aggressive environments like seawater, acidic fluids, and high-humidity atmospheres.
• Sức mạnh và độ cứng cao: Martensitic and precipitation-hardening grades (VÍ DỤ., 410, 17-4PH) offer high tensile strength (lên đến 1100 MPA) và độ cứng (lên đến 50 HRC), making them ideal for load-bearing and wear-critical components.
• Durability in Harsh Conditions: Stainless steel maintains its mechanical integrity at both elevated and cryogenic temperatures.
  This is critical in aerospace and power generation applications.
• Hygienic and Biocompatible: Lớp như thế nào 304 Và 316 are widely used in medical and food-grade applications due to their cleanliness, resistance to biofouling, and compliance with FDA and EU regulations.
• Khả năng tái chế và bền vững: Qua 90% of stainless steel is recyclable, contributing to sustainability in modern manufacturing practices.

Common Stainless Steel Grades Used in CNC Machining

3. CNC Machining Techniques for Stainless Steel

Điều khiển số máy tính (CNC) machining offers exceptional flexibility and precision for stainless steel components, which often demand tight tolerances, Hình học phức tạp, and consistent finishes.

Phay CNC

Phay CNC involves the use of rotating multi-point cutting tools to remove material from a stainless steel workpiece.

It’s particularly effective for creating intricate contours, flat surfaces, khe cắm, lỗ, and 3D profiles. Milling is used in nearly every stainless steel-based industry due to its versatility.

• Khả năng: Produces precise slots, pockets, chamfers, gear shapes, and contoured surfaces.
• Dụng cụ: Typically uses coated carbide tools (Tialn, Vàng) for hardness and heat resistance.
• Thức ăn/tốc độ: Lower speeds and higher feed rates are advised to reduce heat buildup and prevent work hardening.
• Sử dụng chất làm mát: Flood coolant is essential to evacuate chips and manage localized heat.

Các ứng dụng điển hình:
Medical housings, khung cấu trúc, vỏ bọc, mold bases, and pump bodies.

tiện CNC

CNC quay uses a single-point cutting tool applied to a rotating workpiece to produce round parts, internal and external threads, tapers, và rãnh.

It is ideal for cylindrical stainless steel components where concentricity and finish are critical.

• Operations: Includes facing, profiling, taper turning, and threading.
• Dụng cụ: Requires sharp carbide inserts with chip-breaking geometries to handle stainless steel’s work-hardening.
• Chất lượng bề mặt: With proper setup, turning can achieve fine finishes and tight dimensional tolerances.

Các ứng dụng điển hình:
Trục, ống lót, ghim, Phụ kiện ống, buộc chặt, and rotating aerospace components.

Drilling and Tapping

Drilling and tapping involve the creation of precision holes and internal threads in stainless steel, essential for mechanical fastening and fluid channeling.

The techniques demand high torque and accurate alignment due to the hardness and ductility of stainless materials.

• Khoan: Best performed with cobalt or solid carbide drills; requires constant chip removal to prevent heat buildup and galling.
• Khai thác: Needs thread-forming or spiral-point taps for clean thread creation. Pre-drilling to precise diameters is essential.
• Chất làm mát: High-pressure coolant improves tool life and prevents workpiece distortion.

Các ứng dụng điển hình:
Chèn ren, valve plates, Công cụ phẫu thuật, and mounting holes for mechanical assemblies.

Grinding and Finishing

Nghiền and finishing are post-machining operations that refine surface quality, achieve tight tolerances, and enhance dimensional accuracy.

These processes are vital for aesthetic and functional surfaces where wear, Mắt, và khả năng chống ăn mòn là rất quan trọng.

• mài chính xác: Uses bonded abrasives or diamond wheels to achieve micro-tolerances and surface flatness (± 0,001 mm).
• Finishing Techniques: Include polishing (Ra < 0.4 μm), điện tử, thụ động, and bead blasting.
• Control Factors: Grinding fluids, wheel dressing, and RPM control are critical to avoid thermal damage or warping.

Các ứng dụng điển hình:
Bề mặt mang, Niêm phong khuôn mặt, dụng cụ phẫu thuật, and polished consumer parts.

Gia công phóng điện (EDM)

EDM uses controlled electrical discharges (tia lửa) between an electrode and a conductive stainless workpiece to vaporize material.

It is ideal for creating complex features in hardened stainless steels without inducing mechanical stress.

• Thuận lợi: Works on hardened stainless (VÍ DỤ., 420, 440C, 17-4PH); Lý tưởng cho các góc chật và chi tiết tốt.
• Loại: Dây EDM cho Hồ sơ; Sinker EDM cho sâu răng và khuôn.
• Không có lực cắt: Ngăn chặn sự biến dạng phôi và độ lệch công cụ.

Các ứng dụng điển hình:
Khoang khuôn phun, Hàng không vũ trụ chết, Chi tiết công cụ phẫu thuật, Các bộ phận có thành mỏng, và các góc sắc nét bên trong.

Laser Machining and Micro-Machining

Gia công bằng laser sử dụng dầm laser tập trung để cắt hoặc khắc thép không gỉ với độ chính xác cao.

Đó là lý tưởng cho các tấm và các thành phần mỏng đòi hỏi chi tiết quy mô vi mô. Nó được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử, Công nghệ y tế, và các bộ phận cơ học tốt.

• Cắt Laser: Cung cấp chiều rộng kerf hẹp, Các vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt tối thiểu, và các cạnh sạch. Thích hợp cho độ dày 1 trận6 mm.
• Gia công vi mô: Đạt được các tính năng nhỏ hơn 50 “M với laser femtosecond hoặc tia UV.
• Tự động hóa sẵn sàng: Tích hợp dễ dàng vào quy trình công việc kỹ thuật số để tùy chỉnh hàng loạt.

Các ứng dụng điển hình:
Cấy ghép y tế, Phẫu thuật lưới, Lò xo chính xác, Thiết bị vi lỏng, and RF shielding enclosures.

4. Challenges in Machining Stainless Steel

CNC Machining stainless steel presents a distinct set of challenges due to its physical and metallurgical characteristics.

While stainless grades are prized for their corrosion resistance and mechanical strength, these same attributes can complicate cutting processes, especially in high-precision CNC operations.

Làm việc chăm chỉ

• Sự miêu tả: Thép không gỉ Austenitic như 304 Và 316 exhibit strong work hardening behavior.
  As the material is deformed by cutting tools, its surface hardness can increase by 30–50%, forming a tougher layer that resists further cutting.
• Sự va chạm: Causes higher cutting forces, Tăng hao mòn dụng cụ, and potential dimensional inaccuracies.
• Giảm thiểu:

• • Sử dụng công cụ sắc nét with aggressive rake angles.
  • Duy trì Tỷ lệ thức ăn cao (VÍ DỤ., 0.2 mm/răng) to reduce contact time.
  • Avoid dwell or rubbing, which further promotes hardening.

Công cụ mặc

• Gây ra: Stainless steels contain cacbua crom and exhibit high abrasiveness, especially in harder grades like 316L hoặc 17-4PH.
• Kết quả: Rapid degradation of uncoated tools. Ví dụ, Một carbide insert may last for only 50–100 parts in 316L, so với 500+ parts in aluminum.
• Giải pháp:

• • Sử dụng coated carbide (Tialn, Alcrn) hoặc ceramic tools.
  • Optimize cắt thông số (lower speed, higher feed).
  • Regularly rotate or index tools to ensure consistent cutting edges.

Độ dẫn nhiệt

• Vấn đề: Stainless steel has Độ dẫn nhiệt thấp (16–24 W/m·K), significantly lower than materials like copper (~400 W/m·K) hoặc nhôm (~ 235 W/m · k).
• Tác dụng: Heat accumulates in the cutting zone rather than dissipating into chips or the tool. Điều này dẫn đến:

• • Thermal softening of the tool edge.
  • Built-up edge (CÂY CUNG) formation on inserts.

• Biện pháp đối phó:

• • Sử dụng flood or high-pressure coolant systems.
  • Áp dụng coolants with optimized chemistry for stainless cutting.
  • Coi như intermittent or pulse cutting cycles in difficult setups.

Chip Formation and Control

• Hành vi: Austenitic stainless steels often produce dài, Chuỗi Chip that are ductile and continuous.
• Vấn đề: Chips can entangle around tools, damage part surfaces, and hinder automation (VÍ DỤ., part ejection or tool changes).
• Giải pháp:

• • Implement chip breakers in tool design.
  • Sử dụng Hệ thống làm mát áp suất cao (≥70 bar) to evacuate chips.
  • Fine-tune feed and speed parameters to encourage chip segmentation.

5. Tool and Coolant Selection

Selecting the right tools and coolants is essential to maximize efficiency, cuộc sống công cụ, and surface quality when CNC machining stainless steel.

Tool Selection

Vật liệu:

• Carbide tools are the industry standard for stainless steel due to their hardness, Đang đeo điện trở, và sự ổn định nhiệt.
• Coated Carbides: Tools coated with TiAlN (Titanium nhôm nitride) or AlCrN (Aluminum Chromium Nitride) offer enhanced heat resistance and reduced built-up edge formation.
• Ceramic and CBN (Boron nitride khối) công cụ may be used for high-speed or hardened stainless grades but require stable machining conditions.
• Thép tốc độ cao (HSS) tools can be used for low-production or less demanding operations but wear quickly on stainless.

Hình học:

• Sharp cutting edges and positive rake angles reduce cutting forces and minimize work hardening.
• Chip breaker designs giúp kiểm soát lâu, Chuỗi chip điển hình của thép không gỉ austenitic.
• Helix và sân thay đổi Các công cụ cải thiện giảm chấn rung và hoàn thiện bề mặt.

Coolant Selection and Usage

Coolant Type:

• Dầu hòa tan trong nước (nhũ tương) là chất làm mát được sử dụng phổ biến nhất cho gia công bằng thép không gỉ, Cung cấp làm mát và bôi trơn tuyệt vời.
• Chất lỏng bán tổng hợp và tổng hợp Cung cấp độ ổn định nhiệt và sạch hơn cho các ứng dụng chính xác cao.
• Dầu thẳng có thể được sử dụng trong các hoạt động hạng nặng hoặc tốc độ thấp trong đó bôi trơn được ưu tiên hơn so với làm mát.

Phương pháp làm mát:

• Làm mát lũ là rất quan trọng để tiêu tan nhiệt hiệu quả từ vùng cắt và kéo dài tuổi thọ của công cụ.
• Hệ thống làm mát áp suất cao (50–70 thanh hoặc cao hơn) đặc biệt hiệu quả trong việc xả chip và giảm cạnh tích hợp trên các công cụ.
• Bôi trơn số lượng tối thiểu (MQL) các kỹ thuật đang nổi lên nhưng yêu cầu kiểm soát chính xác thép không gỉ.

Coolant Chemistry:

• Các chất phụ gia như extreme pressure (EP) agents Và anti-corrosion inhibitors improve tool lubrication and protect workpieces.
• Proper coolant maintenance is critical to avoid bacterial growth and maintain cutting performance.

6. Thiết kế cho khả năng sản xuất (DFM) in Stainless Steel CNC Machining

Optimizing part design reduces costs and improves quality:

• Avoid Sharp Corners: Use radii (≥0,5 mm) to reduce tool wear and stress concentrations.
• Độ dày tường: Tối thiểu 1 mm for 304 (thinner walls risk distortion); 0.5 mm possible with 5-axis machining and fixturing.
• Dung sai: Specify ±0.01 mm for critical features (VÍ DỤ., medical fittings); Dung sai lỏng lẻo hơn (± 0,1 mm) reduce cycle times for non-critical parts.
• Hoàn thiện bề mặt: Ra 0.8 μm achievable via end milling; Ra 0.025 μm (Gương đánh bóng) requires secondary processes (mài, điện tử).

7. Surface Finishes and Tolerances

Stainless steel CNC machining delivers precise surface quality and dimensional accuracy, critical for both functional performance and aesthetic appeal.

The choice of finish and tolerance depends on the application, from medical devices requiring ultra-smooth surfaces to industrial parts needing only basic dimensional control.

Achievable Surface Finishes

Bề mặt hoàn thiện, measured by roughness average (Ra, in micrometers [μm]), quantifies the irregularities on a part’s surface.

CNC processes for stainless steel achieve the following ranges:

Cân nhắc chính:

• Lớp Austenitic (304/316) achieve finer finishes than martensitic grades (410/420) due to their higher ductility, which reduces surface tearing during cutting.
• Hardened stainless steels (VÍ DỤ., 420 Tại 50 HRC) require grinding or EDM to achieve Ra <0.8 μm, as turning/milling may cause tool chatter and surface irregularities.

Dung sai điển hình

Tolerance— the allowable deviation from a specified dimension—varies with CNC capability, một phần phức tạp, and grade:

Critical Factors:

• Độ cứng vật chất: Hardened martensitic grades (VÍ DỤ., 420 Tại 50 HRC) require tighter fixturing and slower feeds to maintain ±0.005 mm tolerance, as excessive cutting forces can distort dimensions.
• Kích thước một phần: Larger parts (≥500 mm) may have looser tolerances (±0.02–±0.05 mm) due to thermal expansion during machining, while small parts (<50 mm) often achieve ±0.001 mm with precision 5-axis systems.

Custom Finishing Processes

Beyond machining, post-processing enhances functionality and durability:

• Thụ động: Một điều trị hóa học (Per ASTM A967) loại bỏ sắt tự do khỏi bề mặt, thickening the chromium oxide layer.
  Improves salt spray resistance (304 survives 1,000+ hours vs. 500 hours unpassivated).
• Điện tử: An electrochemical process that dissolves surface irregularities, reducing Ra by 50–70%.
  Used for medical tools (prevents bacterial trapping) and semiconductor parts (minimizes particle shedding).
• nổ hạt: Propels abrasive media (oxit nhôm, Hạt thủy tinh) to create a matte texture (RA 1.6-3,2 m).
  Enhances grip on tools or hides minor surface defects in decorative parts.
• Ngâm: Removes heat tint and scale from welded areas (per ASTM A380), critical for 316L in marine applications to prevent crevice corrosion.

Tolerance and Finish Interaction

Surface finish and tolerance are interdependent:

• Dung sai chặt chẽ (± 0,005 mm) often require finer surface finishes (Ra <0.8 μm) to avoid measurement errors—rough surfaces can interfere with CMM probe accuracy.
• Ngược lại, ultra-smooth finishes (Ra <0.1 μm) may require tighter tolerances to maintain functional fit (VÍ DỤ., piston-cylinder assemblies, where gaps >0.01 mm cause leakage).

8. Kiểm soát và kiểm tra chất lượng

Stainless steel components often require strict compliance with industry standards:

• Tolerance Verification: Phối hợp máy đo (Cmm) check dimensions with ±0.0001 inches accuracy; laser scanners validate complex surfaces.
• Surface Analysis: Profilometers measure roughness (Ra/Rz); dye penetrant testing detects cracks in high-stress parts (VÍ DỤ., aerospace bolts).
• Chứng nhận vật liệu: Traceability to ASTM/ISO standards (VÍ DỤ., 316L meets ASTM A276) via heat lot documentation, critical for medical and nuclear applications.

9. Applications of Stainless Steel CNC Machining

Stainless steel CNC machining services serve a broad range of industries due to stainless steel’s exceptional combination of strength, kháng ăn mòn, và tính linh hoạt.

The precision and repeatability of CNC processes enable the production of complex parts meeting stringent quality standards.

10. Advantages of Stainless Steel CNC Machining Services

Stainless steel CNC machining offers numerous benefits that make it a preferred manufacturing method for producing high-precision, durable components across various industries.

Độ chính xác cao và độ lặp lại

CNC machining delivers exceptional dimensional accuracy, often within ±0.005 mm or better, enabling complex geometries and tight tolerances essential for critical applications in aerospace, thuộc về y học, và các lĩnh vực ô tô.

Repeatability ensures consistent quality across large production runs.

Material Strength and Corrosion Resistance

Stainless steel’s inherent corrosion resistance and mechanical strength enhance the longevity and performance of machined parts, especially in harsh environments involving moisture, Hóa chất, hoặc nhiệt độ cao.

Versatility Across Stainless Steel Grades

CNC machining supports a wide range of stainless steel alloys—from corrosion-resistant austenitic (304, 316) to wear-resistant martensitic (410, 420) and precipitation-hardening grades (17-4PH)—allowing tailored solutions based on application requirements.

Hình học và tùy chỉnh phức tạp

CNC technology enables production of intricate designs, bao gồm cả undercuts, chủ đề, and fine surface details,

that would be challenging or impossible with traditional manufacturing methods like casting or forging.

Giảm thời gian thực hiện

CNC machining accelerates prototyping and production by minimizing tooling requirements and enabling rapid design iteration, crucial for fast product development cycles.

Scalability from Prototyping to Mass Production

Whether producing single prototypes or large volumes, CNC machining offers scalable solutions without compromising precision or quality.

Improved Surface Finishes

Machining processes combined with post-processing techniques such as polishing, thụ động, or electropolishing result in superior surface quality,

critical for aesthetic and functional requirements, especially in medical and food processing industries.

Hiệu quả chi phí trong dài hạn

Though stainless steel machining may involve higher initial tooling and operational costs compared to softer metals, its durability and low maintenance needs reduce lifecycle costs and minimize part replacements.

Tự động hóa và tích hợp kỹ thuật số

CNC machining integrates seamlessly with digital design (CAD/CAM) and automated production systems, supporting Industry 4.0 goals of smart manufacturing, truy xuất nguồn gốc, and quality assurance.

11. So sánh: CNC Gia công vs. Đúc vs. Rèn

Stainless steel components can be produced via three primary methods—CNC machining, đúc, and forging—each with distinct advantages, giới hạn, và các ứng dụng lý tưởng.

Understanding their differences is critical for selecting the most cost-effective and performance-optimized process.

Định nghĩa quá trình cốt lõi

• Gia công CNC: A subtractive process that removes material from a solid stainless steel block using computer-controlled tools (nhà máy, Lathes, vân vân.).
• Đúc: A formative process where molten stainless steel is poured into a mold, solidifying into the desired shape.
• Rèn: A deformative process that shapes stainless steel by applying extreme pressure (mechanical or hydraulic) to hot or cold metal, altering its grain structure.

Phân tích so sánh

Bản tóm tắt

• Gia công CNC is ideal when tight tolerances, fine finishes, or small batches are required.
  It allows flexibility in design and rapid prototyping, đặc biệt là cho thuộc về y học, Không gian vũ trụ, Và precision tooling.
• Đúc is more cost-effective for tổ hợp, large-volume components where strength is less critical. It suits industries like HVAC, fluid handling, Và appliance manufacturing.
• Rèn is best suited for tải cao, structurally demanding các bộ phận, offering unmatched strength and reliability—common in Ô tô, dầu & khí, Và Ứng dụng quân sự.

12. Phần kết luận

Stainless steel CNC machining services are vital to industries requiring robust, Vệ sinh, và các bộ phận được thiết kế chính xác.

With advancements in tooling, Tự động hóa, and DFM practices, CNC machining remains a cornerstone for producing high-performance stainless components, offering unmatched versatility from prototyping to production.

Dịch vụ gia công bằng thép không gỉ Langhe

Langhe is a premier provider of precision stainless steel CNC machining services, specializing in high-accuracy, custom-fabricated components for industries that demand superior strength, kháng ăn mòn, và độ chính xác kích thước.

From one-off prototypes to full-scale production, LANGHE offers a complete suite of CNC solutions tailored to the most exacting engineering standards.

Khả năng CNC của chúng tôi bao gồm:

• Multi-Axis CNC Milling & Quay
  High-speed machining for intricate geometries, dung sai chặt chẽ, and complex stainless parts.
• Khoan, Khai thác & Nhạt nhẽo
  Accurate hole-making and threading for mechanical assemblies and pressure-critical parts.
• Hoàn thiện bề mặt & Xử lý hậu kỳ
  Services such as deburring, đánh bóng, Hạt nổ còi, and passivation to meet both cosmetic and functional requirements.

Tại sao chọn Langhe?

• Advanced Equipment & Skilled Engineers: Operating with state-of-the-art CNC systems and experienced technicians for maximum reliability and repeatability.
• Wide Range of Stainless Steel Grades: Proficient in machining 304, 316, 410, 17-4PH, and other industrial-grade alloys.
• Hỗ trợ từ đầu đến cuối: From material selection and design consultation to final inspection and logistics.

Whether you’re in Không gian vũ trụ, thuộc về y học, chế biến thực phẩm, hàng hải, hoặc năng lượng, LANGHE delivers stainless steel CNC machining solutions that combine Độ chính xác, hiệu quả, và chất lượng—every time.

📩 Contact LANGHE Hôm nay to discuss how our stainless steel machining services can add value to your next project.

Câu hỏi thường gặp

Dung sai điển hình cho gia công CNC bằng thép không gỉ là gì?

Standard tolerances are ±0.01 mm for most features; precision applications (VÍ DỤ., thuộc về y học) achieve ±0.001 mm with advanced fixturing and CMM verification.

Làm thế nào để làm việc cứng công việc ảnh hưởng đến gia công bằng thép không gỉ?

Làm việc chăm chỉ (common in 304/316) increases material hardness by 30–50% during cutting, requiring higher cutting forces and more frequent tool changes. High feeds and shallow cuts mitigate this.

Lớp thép không gỉ nào dễ nhất là máy?

Ferritic grade 430 is easiest (machinability rating ~70%) due to low work hardening. Lớp Austenitic (304/316) are harder (rating ~50%), while martensitic grades (410/420) are most challenging when hardened.

Sự khác biệt về chi phí giữa gia công CNC là bao nhiêu 304 Và 316 thép không gỉ?

316 costs 20–30% more than 304 due to molybdenum content. Gia công 316 also takes 10–15% longer (độ bền cao hơn), increasing labor costs by ~15%.

Các bộ phận CNC bằng thép không gỉ có thể được đánh bóng để hoàn thiện gương?

Đúng. Kết thúc gương (Ra ≤0.025 μm) require sequential grinding (600–1,200 grit) và điện tử, adding 20–30% to part costs but critical for hygiene and aesthetics.