在本文中，“端部”一詞將用于指代所有數控雕刻機切割表面。在行業中，不同類型的端部可能被稱為端部、鉆頭、立銑刀、刀具或鉆頭（僅舉幾例）。其中一些名稱更適合某些端部，但為了清楚起見，本文將所有這些都統稱為“端部”。
選擇數控雕刻機上使用的材料需要考慮的因素不僅僅是所需的最終部件。不同的材料受雕刻機的影響方式不同，具體取決于最終使用和機器設置。雕刻機本身，尤其是最終使用，會受到材料的影響。在決定使用非標準材料時，了解可用的材料選項并能夠根據已知材料的行為進行預測非常重要。
樹木
有許多類型的木材可用于數控雕刻機，其特性的變化不容小覷。它們的硬度、韌性、剛度和密度等特性各不相同。然而，所有木材都是天然聚合物纖維素和木質素的復合物，并含有一定量的樹液或樹脂。
重要的是要記住，木材的特性會隨著水分含量而改變。一般來說，水分會使木材變得更軟、更柔韌、更致密、更粘。用于刨刀的木材應始終存放在干燥的環境中，并在干燥時進行切割。
毫不奇怪，各種特性的木材都非常適合用于數控雕刻機。與普通鋼制雕刻機端部相比，木材的硬度較低，因此機器的磨損很小。木材的延展性也很低，因此移除的木材會碎成小碎片，這些碎片很容易從工作區域拋出或吸走，從而使端部保持相對涼爽。
木材種類
? 軟木：松木、雪松、冷杉。
? 硬木：橡木、楓木、櫻桃木、胡桃木。
? 工程木材：膠合板、MDF（中密度纖維板）、刨花板。
注意: 操作員應相應降低用于更致密或更堅硬的木材的材料去除率。
復合層壓板和膠合板
無論使用哪種方法切割材料，首先都應注意考慮材料的失效機制。對于層壓復合材料（即碳纖維疊層、某些玻璃纖維和膠合板），需要注意的失效機制是層間脫層。可以通過嘗試撬開材料的任何邊緣并觀察裂縫的行為來測試這一點：
1.裂紋總是以最短路徑擴展至表面——跨層破壞。
2. 裂紋蔓延至板材平面——因分層而失效。
對于因分層而失效的材料，邊緣在布線過程中可能會垂直撕裂和彎曲。為防止出現這種情況，建議使用壓縮端。
壓縮式刀頭結合了頂部向下螺旋切削刃和底部向上螺旋切削刃。這意味著在切割過程中，被切割材料的上下表面都會向中心壓縮，從而使材料的抗壓強度足以抵抗其抗拉強度不足導致的裂紋擴展。
請記住，壓縮端會將去除的材料橫向推出，而不是向上或向下，因此只能沿著暴露的邊緣去除材料。
復合材料的類型
? 玻璃纖維：增強塑料。
? 碳纖維：高強度與 W8 比。
? 酚醛樹脂：耐熱、耐用。
記得 末端兩個切割方向之間的壓縮區域必須位于材料的中心。
- 復合材料的各個組成部分應同時考慮和分別考慮。
- 如果復合材料的基質是聚合物樹脂，則應考慮適合該類型塑料的情況。
- 如果復合材料含有磨料纖維或顆粒，請使用適當硬化的雕刻機端和冷卻以減少磨損。
塑料
泡沫
聚合物泡沫可用于數控銑削，其優點是不會在末端產生明顯磨損，同時可以創建復雜的形狀，用于定制包裝、美觀、測試幾何或低風險實踐。這些材料的決定性特征是其低剪切強度，因此可以快速輕松地切割它們。
在選擇這些材料時，如果泡沫的抗拉強度甚至低于剪切強度，那么可能會撕掉大塊而不是整齊地切割成碎片。相對堅韌和柔韌的泡沫碎片也可能會撕掉并纏繞在雕刻機末端。
對于存在這種風險的稀有泡沫，請確保使用鋒利的切割端，在高轉速下使用侵蝕性通道，而不是磨蝕性或淺端。然而，硬泡沫可能會被磨蝕而不是切割，以防止它們變形。
軟塑料
軟塑料（如低密度聚乙烯）的定義是相對的：它們是切割時會產生“卷曲”或非常長的碎片的聚合物。這意味著它們不太硬，可能更具延展性。請記住，較軟的塑料也可能具有較低的熔點，并且在高溫下切割時會彎曲，從而失去尺寸公差。通過涼爽的環境溫度、風扇和淺切口可以減少這種趨勢。切割端的凹槽較少或通道不太鋒利可能會減少因長卷曲而導致的堵塞問題。
硬塑料
硬質塑料（如聚甲基丙烯酸甲酯）的定義是相對的：切割時會產生短切屑，且末端會斷裂。這意味著它們更硬，切割時末端的溝槽可能沒那么大，因為去除較小的顆粒應該更容易。然而，過熱仍然很容易成為一個問題。
硬質塑料在過熱時整體變形較小，但可能會在切割表面熔化或降解，導致燒焦的塑料材料堆積在雕刻機末端并阻止其切割。通過涼爽的環境溫度、風扇和淺切割來減少這種趨勢。
塑料種類
? 丙烯酸：清晰、色彩鮮艷、堅固。
? 聚碳酸酯：耐沖擊性高，透明。
? PVC（聚氯乙烯）：耐用、用途廣泛。
? HDPE（高密度聚乙烯）：重量輕、防潮。
金屬制品
在大多數情況下，唯一適合用銑刀切割的金屬是鋁。一些高硅鋁合金非常堅硬，只能在銑刀中使用。
鋁在用常規端頭切割時會產生長卷曲，如果沒有足夠的間隙，這通常會導致卡住。當必須以較小的公差切割鋁時，應使用特殊的斷屑槽端頭。這種端頭的性能介于磨料端頭和多槽切割端頭之間，具有“鉆石”菱形表面圖案，可防止單個切割表面在整個切割過程中與大量材料保持接觸，從而將去除的材料分解成許多離散的碎片。
請注意，金屬的硬度和擴散冷卻對環境溫度很敏感，因此，如果工作空間的溫度不受控制，雕刻機的正確設置可能會發生變化。當熱量積聚時，由于軟化，端部會以更快的速度磨損，金屬表面變得更具延展性，這會導致“涂抹”變形，而不是干凈、準確的切割。切割速度要相對較慢，并使用冷卻風扇。
在極少數情況下，也可能使用鋁以外的金屬。
- 一些黃銅合金足夠軟，需要非常小心地進行加工，選擇非常堅硬的端部和專門為此目的設計的數控路徑。
- 理論上，純銅、金或鉛等非常軟的金屬也可以進行布線。
- 對于致密且可塑性極強的材料（如軟純金屬），請選擇具有少量凹槽的強力切削端。
- 對于致密且可塑性極強的材料（如軟純金屬），請選擇具有少量凹槽的強力切削端。
金屬種類
? 鋁：重量輕、耐腐蝕。
? 黃銅：裝飾性、易于切割。
? 鋼材：堅固、耐用。
? 銅：導電、柔軟。
石材和陶瓷
像沉積石和普通陶瓷（花崗巖、砂巖、瓷磚）這樣非常堅硬、韌性較低的材料，可以用堅硬的磨料末端進行加工。
這些端頭通常由金屬制成，內嵌金剛石顆粒作為磨料。對于韌性非常低的瓷磚，由高速鋼或硬質合金制成的淺、密集凹槽或斷屑端頭可能是合適的。
通常，當需要浮雕細節或復雜的邊緣圖案時，會使用數控雕刻機來處理這些材料。由于石材和陶瓷材料硬度高且導熱性低，因此會產生大量熱量，而表面和去除的顆粒傳導的熱量卻很少。這意味著雕刻機端的熱量積聚是一個大問題。建議直接水冷。
石材和陶瓷的種類
? 大理石：優雅、相對較軟。
? 花崗巖：堅硬、耐用。
? 瓷磚：堅硬、易碎。
為了在數控雕刻機項目中實現預期結果，正確的材料是關鍵要素。每種材料都有獨特的屬性，需要特定的工具、速度和技術。遵循本指南中概述的最佳實踐將幫助您最大限度地發揮數控雕刻機的功能。
