I 10 migliori materiali per la fresatura CNC nella produzione di precisione: la guida definitiva (2025)

L'alluminio è leggero, facile da lavorare e naturalmente resistente alla corrosione. È il materiale più usato nella fresatura CNC ed è diffuso nei settori aerospaziale, automotive ed elettronico. La lega 6061 offre un buon equilibrio tra resistenza e lavorabilità. La 7075 è molto più resistente ed è adatta a pezzi soggetti a carichi elevati. L'alluminio 6061-T6 ha una resistenza a trazione di 310 MPa e una densità di soli 2,7 g/cm³ (scheda tecnica ASM Aerospace Specification Metals).

Dati chiave: Gradi: 6061 (EN AW-6061), 7075 (EN AW-7075), 5083 | Lavorabilità: eccellente | Impiego ideale: alloggiamenti, staffe, prototipi, componenti aerospaziali | Attenzione: la superficie morbida si graffia facilmente, quindi è consigliabile anodizzare i pezzi che richiedono resistenza all'usura.

L'acciaio inossidabile unisce resistenza meccanica ed eccellente resistenza alla corrosione. I gradi 304 e 316 sono lo standard per i componenti nei settori medicale, alimentare e navale. È più difficile da lavorare rispetto all'alluminio, ma i pezzi durano molto più a lungo. Il 316L ricotto ha una resistenza a trazione di 515 MPa (ASM / MatWeb), mentre il 304 raggiunge 505 MPa (scheda tecnica ASM Aerospace Specification Metals).

Dati chiave: Gradi: 303, 304 (1.4301), 316L (1.4404), 17-4 PH | Lavorabilità: moderata; il 303 è il più facile | Impiego ideale: dispositivi medici, attrezzature alimentari, ferramenta nautica | Attenzione: incrudisce rapidamente, quindi richiede utensili affilati e avanzamenti costanti.

L'ottone è uno dei metalli più facili da lavorare. Conduce bene elettricità e calore, resiste alla corrosione e ha un gradevole colore dorato. Gli impieghi tipici comprendono connettori elettrici, raccorderia idraulica, valvole e parti decorative. L'ottone causa una ridotta usura degli utensili, quindi è molto efficiente nelle produzioni in serie. L'ottone automatico C36000 ha una resistenza a trazione di 338–469 MPa, a seconda dello stato metallurgico (scheda tecnica Smith Metal).

Dati chiave: Gradi: C36000 / CW603N (ottone automatico) | Lavorabilità: eccellente, il riferimento per le leghe di rame | Impiego ideale: connettori, raccordi, valvole, piccoli pezzi di precisione | Attenzione: i gradi al piombo possono essere soggetti a restrizioni per l'acqua potabile e in base ad alcune norme UE RoHS/REACH, quindi occorre verificarne la conformità.

Il titanio offre un eccezionale rapporto resistenza/peso e un'eccellente resistenza alla corrosione. È inoltre biocompatibile, il che lo rende ideale per gli impianti medicali. Il settore aerospaziale lo utilizza per componenti di cellula e di motore. Il titanio è difficile da lavorare e richiede piazzamenti rigidi e utensili speciali. Il Ti-6Al-4V (grado 5) ha una resistenza a trazione di 950 MPa con una densità di soli 4,43 g/cm³ (ASM / MatWeb).

Dati chiave: Gradi: grado 2 (commercialmente puro), grado 5 / Ti-6Al-4V (3.7165) | Lavorabilità: difficile | Impiego ideale: impianti, componenti aerospaziali, componenti ad alte prestazioni | Attenzione: la bassa conducibilità termica concentra il calore sul tagliente, quindi occorrono velocità più basse e abbondante refrigerante.

L'acciaio al carbonio offre buona resistenza e lavorabilità a un prezzo contenuto. È una scelta standard per alberi, ingranaggi, attrezzature e componenti strutturali. Il grado 1018 è facile da lavorare e da saldare. Il 1045 contiene più carbonio, quindi è più resistente e può essere temprato. L'AISI 1018 ha una resistenza a trazione di 440 MPa, mentre il 1045 raggiunge 565 MPa (AZoM – 1018; AZoM – 1045).

Dati chiave: Gradi: 1018, 1045 (C45 / 1.0503), acciaio legato 4140 | Lavorabilità: buona | Impiego ideale: alberi, ingranaggi, dime, attrezzature, componenti di macchine | Attenzione: arrugginisce senza protezione, quindi occorre prevedere placcatura, verniciatura o oliatura.

Il PEEK è una delle plastiche tecniche più resistenti. Resiste ad alte temperature, agenti chimici e usura. Le aziende aerospaziali, medicali e dei semiconduttori lo utilizzano per sostituire il metallo dove contano il peso o l'isolamento. Il PEEK non caricato ha un punto di fusione di 343 °C e una resistenza a trazione di 98 MPa (scheda tecnica Victrex PEEK 450G).

Dati chiave: Gradi: non caricato, caricato vetro, caricato carbonio, grado medicale | Lavorabilità: buona, ma richiede utensili affilati | Impiego ideale: componenti medicali, guarnizioni, isolatori, sostituzione del metallo | Attenzione: è una delle plastiche più costose; i pezzi possono richiedere una ricottura per eliminare le tensioni interne.

Il nylon è leggero, tenace e resistente all'usura. Ha un basso attrito e assorbe bene gli urti. Per questo è una buona scelta per ingranaggi, boccole, rulli e pattini di usura. Il nylon 6/6 ha una resistenza a trazione allo snervamento di 12.000 psi (circa 83 MPa) (scheda tecnica Protolabs). Tuttavia può assorbire fino all'8,5% di acqua a saturazione, con conseguenti variazioni dimensionali.

Dati chiave: Gradi: PA6, PA6/6, PA caricato vetro | Lavorabilità: buona | Impiego ideale: ingranaggi, boccole, rulli, listelli antiusura | Attenzione: assorbe umidità e si gonfia, quindi va evitato per pezzi a tolleranze strette in ambienti umidi.

Delrin è il nome commerciale dell'omopolimero acetalico (POM-H). È rigido, ha un basso attrito e mantiene molto bene la forma. È una delle plastiche più facili da lavorare con tolleranze strette. I pezzi tipici comprendono ingranaggi, cuscinetti, boccole e componenti di valvole. Il Delrin 150 assorbe solo lo 0,9% di acqua a saturazione e ha un coefficiente di attrito dinamico di 0,2 (scheda tecnica Plastics International).

Dati chiave: Gradi: Delrin 150 (POM-H), copolimero acetalico (POM-C) | Lavorabilità: eccellente | Impiego ideale: ingranaggi di precisione, cuscinetti, boccole, attrezzature | Attenzione: l'uso continuativo è limitato a circa 85 °C (185 °F) ed è difficile da incollare con adesivi.

Il magnesio è il metallo strutturale più leggero. È circa un terzo più leggero dell'alluminio e offre comunque una buona resistenza in rapporto al peso. I produttori dei settori aerospaziale, automotive ed elettronico lo utilizzano dove ogni grammo conta. Il magnesio AZ31B ha una densità di 1,77 g/cm³ e una resistenza a trazione di 290 MPa (scheda tecnica TechSteel).

Dati chiave: Gradi: AZ31B, AZ91D | Lavorabilità: eccellente | Impiego ideale: alloggiamenti leggeri, componenti aerospaziali e automotive, involucri per elettronica | Attenzione: trucioli fini e polveri sono infiammabili, quindi la lavorazione richiede un'adeguata gestione dei trucioli e nessun refrigerante a base acquosa sulle particelle fini.

Fonti: le schede tecniche indicate nei link di ciascuna sezione dedicata ai materiali, oltre a TechSteel per la durezza del magnesio. Le valutazioni dei costi sono relative e variano con i prezzi di mercato.

I materiali più durevoli uniscono resistenza meccanica, resistenza all'usura e resistenza alla corrosione:

• Titanio (Ti-6Al-4V): il più alto rapporto resistenza/peso; resiste inoltre a corrosione e fatica.
• Acciaio inossidabile 316: eccellente resistenza alla corrosione in acqua salata e agenti chimici.
• Acciaio legato (4140): può essere trattato termicamente per ottenere elevata resistenza e tenacità.
• PEEK: la plastica più durevole, resistente a calore, agenti chimici e usura.

Per i pezzi esposti all'abrasione sono disponibili i nostri componenti resistenti all'usura.

Un progetto di fresatura CNC ben riuscito richiede quattro gruppi di utensili e materiali:

• Utensili da taglio: frese a candela, frese per spianatura, punte e maschi, solitamente in metallo duro con rivestimenti TiN, TiAlN o DLC.
• Bloccaggio: morse per macchine utensili, attrezzature su misura, staffe di bloccaggio e piani a depressione che tengono il pezzo in modo rigido.
• Strumenti di misura: calibri, micrometri, truschini, tastatori in macchina e una CMM per il collaudo finale.
• Materiale grezzo: barre, piastre o blocchi del grado e delle dimensioni giusti. Il materiale deve essere fornito con certificati, come EN 10204 3.1, per garantire la tracciabilità.

Scopri di più sui nostri servizi di fresatura CNC e tornitura CNC.

Nella produzione conto terzi, i materiali migliori sono facili da reperire, rapidi da lavorare e stabili nel prezzo. Alluminio 6061, acciaio inossidabile 304/316L, ottone C36000, acciaio al carbonio 1045 e Delrin sono le scelte più diffuse. Sono disponibili in formati standard in tutta Europa e negli Stati Uniti, si lavorano in modo prevedibile e mantengono bassi i costi unitari. Sono ideali per la prototipazione rapida e consentono poi di passare con lo stesso materiale alla produzione in grandi volumi.

Il materiale giusto per i pezzi lavorati di precisione dipende da tre gruppi di requisiti:

• Requisiti meccanici: per resistenza, rigidità e usura sono indicati acciaio, acciaio inossidabile o titanio. Quando conta il peso, la scelta migliore è l'alluminio.
• Requisiti termici: per il trasferimento di calore sono indicati rame o alluminio; per temperature di esercizio elevate, titanio, acciaio inossidabile o PEEK. Va ricordato che le plastiche si dilatano con il calore più dei metalli.
• Requisiti elettrici: per la conducibilità sono indicati rame o ottone; per l'isolamento, PEEK, Delrin o nylon. Sono disponibili anche i nostri componenti in plastica di precisione.

I componenti di microprecisione richiedono materiali in grado di mantenere tolleranze molto strette e di garantire bordi puliti e privi di bave:

• Acciaio inossidabile 316: resistente alla corrosione e biocompatibile per microcomponenti medicali.
• Ottone: il metallo più facile da lavorare in piccole dimensioni, ideale per connettori e pin.
• Titanio: resistente e biocompatibile per impianti e componenti dentali.
• PEEK: una plastica stabile e isolante per microcomponenti medicali ed elettronici.

Il materiale giusto dipende da resistenza, peso, resistenza alla corrosione, esigenze termiche ed elettriche e budget. L'alluminio è la scelta più versatile. Titanio e acciaio inossidabile offrono la massima durata. Il PEEK è al vertice tra le plastiche ad alte prestazioni. In caso di dubbi, il nostro team di supporto ingegneristico può aiutarvi a scegliere il materiale giusto per il vostro progetto. Norck fornisce pezzi CNC di precisione in un'ampia gamma di materiali in tutta Europa e negli Stati Uniti. Richiedi un preventivo per il tuo prossimo progetto.

L'autrice

Rose Bennet è specialista di contenuti presso Norck. Scrive di lavorazione CNC, stampa 3D e lavorazione della lamiera. I suoi articoli aiutano ingegneri e team di approvvigionamento in Europa e negli Stati Uniti a scegliere i materiali e i processi più adatti ai propri pezzi.