常用治具材料性能及应用

发黑处理小常识
概述：钢制件的表面发黑处理，也 有被称之为发蓝的. 发黑处理现 在常用的方法有传统的碱性加 温发黑和出现较晚的常温发黑 两种. 但常温发黑工艺对于低碳 钢的效果不太好. A3钢用碱性 发黑好一些. 碱性发黑细分出来， 又有一次发黑和两次发黑的区 别. 发黑液的主要成分是氢氧化 钠和亚硝酸钠。.发黑时所需温 度的宽容度较大，大概在135摄 氏度到155摄氏度之间都可以得 到不错的表面，只是所需时间 有些长短而已.实际操作中，需 要注意的是工件发黑前除锈和 除油的质量，以及发黑后的钝 化浸油.发黑质量的好坏往往因 这些工序而变化 .
亚克力（二）
材料形式：常见有板；棒；管材等.外 观颜色有无色；水绿色；黑色等.分 不防静电和防静电两种. 应用：治具天板；针板；需透明的结 构板；支撑棒等. 仓库备料：透明亚克力，尺寸为 1220*1220，厚度有3；5；6；8； 10；15；20MM；防静电透明亚克 力，尺寸为1000*2000，厚度有5； 6；10；15MM. 加工注意事项：1）容易崩边，用顺铣 加工. 2）攻牙应加深底孔并尽量使用新丝 攻且加油润滑. 3）加工面应用抛光剂做抛光处理
常用治具材料性能及应用 简介
常用治具材料分类
常用治具材料
金属材料
非金属材料
碳素结构钢
铜合金
铝合金
不锈钢
电木
玻纤
亚克力
赛钢
碳素结构钢（一） 45#钢
综述：45#钢，是国标（GB） 中的叫法；日本国家标准 （JIS）称之为S45C；美 国材料与实验协会 （ASTM）称之为1045； 德国国家标准（DIN）称 之为C45。45#钢属优质 碳素结构钢，冷热加工性 能都不错，机械性能良好， 价格低，来源广，应用广 泛。
铝合金（二）
基本特性：铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢， 塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性；导热性和抗 蚀性，工业应用广泛，使用量仅次于钢，常见材料型式有板； 带；箔；管；棒；线；型材等. 常用型号及性能：6061铝合金，主要合金元素为镁和硅，因 Mg2Si可固溶于铝中，使合金具有人工时效硬化功能.6061铝 合金具有加工性能极佳，良好的抗腐蚀性能，韧性高及加工后 不变形，上色膜容易，氧化效果极佳等特性.硬度HB=95；密 度2.75g/立方厘米；受拉屈服强度55.2MPa；抗拉强度 124MPa；疲劳强度62.1MPa；熔点607~650℃. 应用：6061铝合金因其密度低；强度高；氧化色泽可选而广泛 应用于治具架构类；支承连接类；加强类，拉杆手柄类及外观 装饰类零件. 表面处理：一般采用阳极化处理成黑；白；金等防氧化表面.
玻纤（一）
概述：玻纤俗称FR4，其实FR4 是一种耐燃材料等级的代号， 所代表的意思是树脂材料经过 燃烧状态必须能够自行熄灭的 一种材料规格，它不是一种材 料名称，而是一种材料等级， 因此目前一般电路板所用的 FR4等级材料就有非常多的种 类，但是多数都是以所谓的四 功能(Tera-Function)的环氧 树脂加上填充剂(Filler)以及玻 璃纤维所做出的复合材料.常见 的玻纤板其全称应为FR4环氧 玻璃布层压板.属于塑料的一种.
亚克力（一）
概述：亚克力，英文名Acrylic， 俗称特殊处理有机玻璃.化学名 称叫纯聚甲基丙烯酸甲酯 （PMMA），属塑料产品中的 一种.
特性：极佳透明性，透光率≥92 ％；密度1.19g/立方厘米；耐 高温≤78℃；硬度HB=89； 优良的耐候性，户外日晒雨淋 可正常使用10年以上；加工性 能良好，冷热加工均可，可染 色，表面可喷漆，丝印或真空 镀膜；优异的综合性能且无毒.
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铝合金（一）
概述：以铝为基材的合金总称铝 合金.主要元素有铜；硅；镁； 锌；锰次要元素则有镍；铁； 钛铬；锂等. 分类：按加工方法可分铸造铝合 金和变形铝合金.铸造铝合金主 要用于各类铝铸件，变形铝合 金包括不可热处理强化型铝合 金（纯铝）；可热处理强化型 铝合金（可通过淬火和时效处 理提高机械性能，又可分硬铝； 锻铝；超硬铝和特殊铝合金等.
金属热处理小常识
概念：热处理是将材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过 改变材料表面或内部的组织结构，来控制其性能的一种综合工艺 过程. 工艺：热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有 加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接，不可间断. 分类：一般包括退火；正火；淬火；回火. 退火：退火是将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不 同的保温时间，然后进行缓慢冷却，目的是使金属内部组织达到 或接近平衡状态，获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一 步淬火作组织准备. 正火：正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效 果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性 能，也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理. 淬火：淬火是将工件加热保温后，在水、油或其它无机盐、有机水 溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬，但同时变脆. 回火：为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于 650摄氏度的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这 种工艺称为回火
铜合金
综述：纯铜呈紫红色，又称 紫铜，密度8.96g/立方厘 米，熔点1083℃.铜合金 按外观形态可分为黄铜 （铜锌合金）；青铜（铜 锡合金）；白铜（铜镍合 金）.由于铜合金具有色泽 美观；导电导热性能优异； 耐磨耐蚀性良好；易于机 械加工常用于治具轴套类； 接线端子类；导热器件类； 外观装饰类及重要防锈防 蚀零件.
玻纤（二）
特性：具有较高的机械性能和介电性 能，绝缘性能良好，耐热性和耐潮 性好并有良好的机械加工性能.密度： 1.7~1.9g/立方厘米；吸水性： 1MM≤18MG；燃烧性：FV0；熔 点：203℃. 材料形式：通常有板；棒；管；型材 等形式，外观颜色有黑；水绿；黄 色等，又可细分为防静电与不防静 电两款，根据精度要求又有研磨与 普通两种. 应用：治具结构件，针载板，连接件， 安装件，载具，托盘等.
电木（三）
应用：电木(PF-ESD)因其价格低 廉，加工简便，比重较小而大量 应用于治具行业.通常治具结构件， 无特殊要求之针载板，轻载的运 动连接部件均可采用电木材料. 仓库备料：库存电木板主要为黑色板， 材料尺寸为1020*1220，厚度有 5；6；8；10；12；15；20等. 加工注意事项：1）加工易崩边，尽 量采用顺铣. 2)因侧边牙孔不便装牙套，攻牙 时请注意加油润滑及丝攻到底. 3)国产电木加工时容易烧刀，请 注意协调走刀速度及进刀量.
概述：电木(PF-ESD)的化学名 称叫酚醛塑料，是塑料中第一 个投入工业生产的品种.酚类 和醛类化合物在酸性或碱性催 化剂作用下，经缩聚反应可制 得酚醛树脂.将酚醛树脂和锯 木粉、滑石粉（填料）、乌洛 托品（固化剂），硬脂酸(润 滑剂)、颜料等充分混合，并 在混炼机中加热混炼，即得电 木粉.将电木粉在模具中加热 压制成型后得到热固性酚醛塑 料制品.
阳极化小常识
概述：金属材料在电解质溶液中，通过外施 阳极电流使其表面形成氧化膜的一种材料 保护技术.又称表面阳极氧化.金属材料或 制品经过表面阳极化处理后，其耐蚀性、 硬度、耐磨性、绝缘性、耐热性等均有大 幅度提高.实施阳极化处理最多的金属材 料是铝.铝的阳极氧化一般在酸性电解液 中进行，以铝为阳极.在电解过程中，氧 的阴离子与铝作用产生氧化膜.这种膜初 形成时不够细密，虽有一定电阻，但电解 液中的负氧离子仍能到达铝表面继续形成 氧化膜。随着膜厚度增大，电阻也变大， 从而电解电流变小.这时，与电解液接触 的外层氧化膜发生化学溶解.当铝表面形 成氧化物的速度逐渐与化学溶解的速度平 衡时，这一氧化膜便可达到这一电解参数 下的最大厚度.铝的阳极氧化膜外层多孔， 容易吸附染料和有色物质，因而可进行染 色，提高其装饰性.
金属零件表面处理规范
零件材质 优先方案
镀黑锌
次选方案
镀硬Cr(白色）
备用方案
表面发黑
备注
45钢
Q235板
喷粉（电脑白/电 镀锌（彩锌；蓝锌； 脑灰） 白锌） 拉丝，喷砂，亮 银 表面抛光
烤漆 喷砂，亮银/ 喷砂，发 黑
颜色由客 户指定
6061铝 SUS304
拉丝，喷砂，发黑
铜合金
不做处理
电木（一）
不锈钢（一）
概述：不锈耐酸钢简称不锈钢.它由不锈钢和 耐酸钢两大部分组成，能抵抗大气腐蚀的 钢叫不锈钢；能抵抗化学介质腐蚀的叫耐 酸钢，通常而言，含Cr量大于12％的钢就 具有了不锈钢的特点. 分类：按合金成分可分为Cr系（SUS400）； Cr-Ni（SUS300）；Cr-Mn-Ni系 （SUS200）；及析出硬化系（SUS600） 常用牌号：SUS304（0Cr18Ni9）奥氏体基 本钢种，耐蚀性和耐热性优良；低温强度 和机械性能优良；单相奥氏体组织，无热 处理硬化现象.
应用：治具销轴类；耐酸碱类；耐热类；恶 劣环境使用类零件.
不锈钢（二）
不锈钢铣加工：铣削不锈钢的特点是：不锈钢 的粘附性及熔着性强，切屑容易粘附在铣刀 刀齿上，使切削条件恶化；逆铣时，刀齿先 在已经硬化的表面上滑行，增加了加工硬化 的趋势；铣削时冲击、振动较大，使铣刀刀 齿易崩刃和磨损.铣削不锈钢时，切削刃既要 锋利又要能承受冲击，容屑槽要大 ；适宜制 作不锈钢铣刀的硬质合金牌号有YG8、YW2、 813、798、YS2T、YS30、YS25等；铣削 不锈钢时，应尽可能采用顺铣法加工 ；如用 一般10%乳化液冷却，应保证切削液流量达 到充分冷却 ；硬质合金铣刀铣削不锈钢时， 取Vc=70～150 m/min，Vf=37.5～150 mm/min ，高速钢铣刀铣削时，取 Vc=20~40m/min，Vf=18~70mm/min.
碳素结构钢（三） Q235冷轧板
综述：Q235冷轧板在治具行 业主要应用于钣金件.因其 采用常温轧制，表面无氧 化皮，加之退火处理，其 机械性能及工艺性能都优 于热轧板.通常其含碳量为 万分之14~22；屈服强度 ≥235MPa；抗拉强 375~500MPa.表面硬度 HBS≤165；通常成型后 不做热处理，表面防锈处 理一般采用电镀或喷粉或 烤漆.常用厚度≤4MM.
电木（二）
特性：电木(PF-ESD)具有较 高的机械强度、良好的绝缘性， 耐热、耐腐蚀 ，外观光洁， 漂亮.但由于其采用层压而成， 亦有抗弯曲强度差，易分层等 特性. 分类：按层间介质可分纸基质与 布基质两种. 材料形式：通常有板材和棒材两 种.外观颜色常见黑色；橘红 色，又分防静电和不防静电两 款，标准板材外形是 1220*2440；厚度从 0.1~80MM都有，密度 1.3~1.5g/立方厘米
赛钢（一）
概述：POM是化学名为聚氧甲烯 （Polyoxymethylene）的简称， 通常也称为其聚甲醛、缩醛树脂 . POM为乳色不透明结晶性线性热 塑性树脂，具有良好的综合性能 和着色性，具有较高的弹性模量， 很高的刚性和硬度，比强度和比 刚性接近于金属；拉伸强度，弯 曲强度，耐蠕变性和耐疲劳性优 异，耐反复冲击，去载回复性优； 摩擦系数小，耐磨耗，尺寸稳定 性好，表面光泽好，有较高的粘 弹性，吹水性小，电绝缘性优 ， 能使用于-40~100℃.
玻纤（三）
仓库备料：常备黑色；水绿色；水绿色 研磨；单面防静电研磨四款玻纤板， 外形尺寸通常为1020*1220，厚度 一般有5；8；10；15；20MM等. 加工注意事项：1）加工中粉尘大，请 注意及时吸尘. 2）环氧树脂对刀具磨损大，易烧刀， 条件许可尽量使用切削液. 3）玻纤板可以攻牙但重要连接螺纹 孔尽量采用牙套. 4）新鲜加工面玻璃纤维外露表面粗 糙，可涂油钝化后获良好外观. 5）玻璃纤维扎入毛孔易引发搔痒， 可用温肥皂水浸泡，待毛孔舒张后可 自动排出玻璃纤维丝，从而减轻痛楚.
碳素结构钢（二） 45#钢
性能参数：含碳量万分之42~50；屈服强度≥355MPa；抗拉 强度≥600MPa；伸长率≥17％；材料硬度HBS≤241；退 火后硬度HBS≤197；淬火后表面硬度45~52HRC；密度 7.85g/立方厘米. 应用：45#钢因其加工性能良好，价格低而广泛应用于治具轴 类；重要连接类；支承类及结构类零件. 热处理：45#钢淬火性能并不好，通常采用调质处理.推荐处 理温度为正火850℃；淬火840℃；回火600℃.一般处理后 表面硬度为HRC42~46，特殊要求可表面渗碳淬火，可达 成表面硬度HRC58~62. 表面防锈处理：通常有表面发黑及表面电镀两种.