A precíziós megmunkálás alapvető anyagkövetelményei közé tartozik a nagy méretstabilitás, a közepes keménység, a jó megmunkálhatóság, a kiváló hőstabilitás és az anyag egyenletessége annak érdekében, hogy a végső alkatrészek mikron{0}}szintű pontosságot és magas felületi minőséget érjenek el.
A kulcsfontosságú anyagkövetelmények részletes magyarázata:
Közepes keménység, kisebb, mint a szerszám keménysége: Az anyag keménységének kisebbnek kell lennie, mint a megmunkáló szerszám keménysége (például keményfém vagy gyémánt). Ellenkező esetben nemcsak nehéz lesz a vágás, hanem a szerszám töréséhez vagy a munkadarab sérüléséhez is vezethet. Például a közönséges esztergaszerszámok nem tudnak ultrakemény kerámiákat megmunkálni; helyette lézert vagy speciális eljárásokat kell alkalmazni.
Jó megmunkálási teljesítmény: A szabad-forgácsoló anyagok (például a ként{1}}mentes 12L15 vágóacél és az ólmozott sárgaréz C31000) hatékonyan letörhetik a forgácsot, csökkenthetik a szerszám tapadását, javíthatják a felületkezelést és a megmunkálási hatékonyságot, és különösen alkalmasak automatizált tömeggyártásra.
Nagy méretstabilitás és alacsony belső feszültség: A nyersanyagnak alacsony maradó feszültséggel kell rendelkeznie, hogy elkerülje a befejezés után felszabaduló feszültség miatti deformációt. Az esettanulmányban a közönséges rozsdamentes acél kerek rudak nagy-precíziós csiszolórudakra (Ra0,8, h6 fokozat) lecserélése 1 mm-ről 0,2 mm-re csökkentette a megmunkálási ráhagyást, így a hozam 60%-ról 92%-ra nőtt.
Kiváló hőstabilitás (alacsony hőtágulási együttható): Minél kisebb az anyag deformációja a hőmérséklet-változások hatására, annál jobban megőrzi a pontosságot. Különösen a precíziós műszerekben és a repülőgépiparban alacsony hőtágulási együtthatójú anyagokra (például Invar-ötvözetek) vagy öregedési kezelésekre van szükség a mikrostruktúra stabilizálásához.
Anyagegyenletesség és nagy tisztaság: A sűrű belső szerkezetű és porozitási zárványok nélküli anyagok jobb megmunkálási konzisztenciát biztosítanak. A nem-fémes zárványok vagy a szemcsés szegregáció helyi keménységi ingadozásokat okozhat, ami befolyásolja a felület minőségét és a méretpontosságot.
Jó hővezetőképesség és mechanikai tulajdonságok illeszkedése:
A jó hővezető képesség elősegíti a hő elvezetését és megakadályozza a helyi túlmelegedést és deformációt. Például az alumíniumötvözetek széles körben használatosak-a nagysebességű megmunkálásban. Míg a titánötvözetek nagy szilárdságúak, gyenge hővezető képességük nagy-nyomású hűtést és alacsony vágási paramétereket igényel az égés vagy deformáció elkerülése érdekében.
