非标机械设计材料选择：别只看强度，这3点更关键

在非标机械设计中，材料选择直接影响设备的性能、成本和使用寿命。
很多设计师选材料时，只盯着强度看，觉得强度越高越好，却忽略了其他关键因素，导致设备要么成本过高，要么无法适应工作环境。
今天就来聊聊材料选择时，除了强度之外更该关注的3个要点。

第1个要点是 “工作环境适配性”。
不同的工作环境对材料的要求天差地别，若忽略环境因素，再好的材料也会 “水土不服”。
比如在食品加工行业，非标设备的接触部件不能用普通钢材，因为钢材容易生锈，还可能有金属碎屑脱落，污染食品。
这时就该选 304 不锈钢，它耐腐蚀、易清洁，符合食品卫生标准。
再比如在高温车间如铸造厂，设备部件若用普通塑料，会因高温变形，而选用耐高温的 PEEK 塑料，就能在 250℃的环境下稳定工作。
曾经有个客户，在潮湿的电镀车间用了普通铸铁设备，不到 3 个月就生锈报废，后来换成耐腐蚀的哈氏合金，设备用了 5 年还没出问题。

第2个要点是 “加工工艺匹配度”。
选好材料后，还得考虑能不能加工出来 —— 有些材料强度高，但加工难度大，可能导致0件无法成型，或加工成本飙升。
比如设计1个复杂的异形0件，若选硬度极高的钨钢，普通机床根本加工不动，得用专用的电火花机床，加工成本会增加 35 倍；而选易加工的铝合金，普通铣床就能搞定，成本低还高效。
有位设计师曾为了追求高强度，给1个简单的支架选了钛合金，结果加工时因为钛合金粘性大，刀具磨损快，不仅加工周期延长了 1 周，还多花了 2000 元刀具费，最后发现用普通的 Q235 钢就能满足需求。

第3个要点是 “成本与寿命平衡”。
材料选得太贵，会增加设备整体成本；选得太便宜，可能用不了多久就损坏，反而增加更换成本。
比如设计1个轻型输送带的滚筒，若选贵的 45 号钢，虽然耐用，但成本高；若选便宜的普通碳钢，可能 1 年就磨损，需要更换；而选性价比高的 20 号钢，表面再做镀锌处理，既能满足 3 年的使用寿命，成本还比 45 号钢低 30%。
设计时要算出设备的预期使用寿命，再根据寿命选择 “性价比最高” 的材料，而不是盲目选贵的或便宜的。

材料选择是非标机械设计的 “隐形关键”，多考虑工作环境、加工工艺和成本寿命，才能让设计出来的设备既实用又经济。

这篇材料选择的文章从实际应用场景出发，给出了实用建议。
下1篇我打算讲解 SW 装配体设计中的干涉检查技巧，这对非标机械设计很重要。
你若有其他需求，比如想了解非标设备的调试要点，可随时告知。