Руководство по выбору для обработки пластмасс с ЧПУ

При создании детали одним из наиболее важных решений, с которым должен столкнуться инженер-конструктор, является выбор материала. Выбор материала будет определять функцию и внешний вид данного компонента, а также то, как он будет сохраняться с течением времени.

Пластмассы становятся все более популярными. Они легкие, простые в обработке и, как правило, дешевле аналогичных металлических изделий. Существует много типов обработанных пластиков, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.

Существует множество способов изготовления высокоточных пластиковых деталей. Современные пластмассы промышленного класса изготавливаются литьем, литьем под давлением, печатью или механической обработкой. Первые три варианта очень подходят для изготовления деталей сложной геометрической формы с хорошей чистотой поверхности. Но когда вам нужно добиться жестких допусков или получить зеркальное покрытие поверхности практически любого типа детали, нет ничего лучше, чем механическая обработка.

Обзор услуг по обработке пластмасс

Обработка пластмасс, как и все процессы механической обработки, представляет собой субтрактивный метод, при котором удаляются слои материала для придания формы и формы конечной детали или продукта. Некоторые из наиболее распространенных операций механической обработки, используемых для пластиковых материалов:

Вырезание

Обычно при резке выделяется некоторое количество тепла, которое может повредить пластик. При резке пластика оператор должен соблюдать осторожность, чтобы избежать термической деформации.

Поворот

Операции по токарной обработке пластика выполняются на токарном станке, который вращает заготовку и манипулирует ею, чтобы стационарный режущий инструмент мог резать и удалять лишний материал в соответствии с намеченной конструкцией.

Фрезерование

Токарная операция включает вращение пластиковой заготовки, в то время как фрезерная операция требует вращения режущего инструмента для удаления пластиковой стружки с закрепленной заготовки.

Сверление

Если не выбрать подходящее сверло, это может быть опасно и может привести к перегреву или сдвиговым усилиям. Тем не менее, если подготовка выполнена правильно, а инструменты подготовлены и используются, квалифицированные специалисты могут формировать отверстия малого и большого диаметра в пластиковых изделиях, не разрушая структуру.

Шлифовка

Шлифовка похожа на шлифовку, потому что в процессе с заготовки удаляется пластиковая стружка, чтобы изменить ее форму. Основное отличие состоит в том, что при фрезеровании используется прерывистая резка, а при шлифовании пластик непрерывно срезается с изделия для достижения более гладкой формы и качества поверхности.

Материалы, используемые для обработки пластмасс с ЧПУ

АБС-пластик

Акрилонитрилбутадиенстирол, часто называемый аббревиатурой ABS, является одним из наиболее распространенных термопластичных материалов. Он обладает хорошими механическими свойствами, отличной ударной вязкостью, высокой термостойкостью и хорошей обрабатываемостью. ABS легко поддается механической обработке, термостойкий и может использоваться для отделки (клей, краска, полировка и т. д.). Обычно он используется для прототипирования функций детали перед массовым производством.

ABS не обладает хорошей стойкостью к истиранию или химическому воздействию и плавится в ацетоне. Это также не особо прочный пластик.

Наиболее распространенным применением АБС является литье под давлением, которое используется для изготовления корпусов электронных устройств, бытовой техники и даже легендарных кубиков Lego.

Нейлон

Подобно АБС, нейлон представляет собой прочный пластик с высокой прочностью и жесткостью, может сохранять хорошую электрическую изоляцию в широком диапазоне температур, а также обладает хорошей химической стойкостью и стойкостью к истиранию. Нейлон 6 и нейлон 66 чаще всего используются в станках с ЧПУ.

Но нейлон 6/6 легко впитывает влагу, из-за чего он набухает и теряет некоторую точность размеров. Если удалить большое количество асимметричного материала из-за присущего материалу внутреннего напряжения во время обработки, он также деформируется.

Нейлон чаще всего используется в медицинском оборудовании, монтажном оборудовании для печатных плат, компонентах автомобильного моторного отсека и кабельных стяжках. Во многих из этих приложений он используется как экономичный заменитель металлов.

Акрил

Акрил (также известный как Perspex или Luctie) — это торговое название пластика PMMA. Он прочный, обладает хорошей ударной вязкостью и устойчивостью к царапинам и легко склеивается.

Обработанный акрил прозрачен, что очень подходит для любого применения, требующего оптической прозрачности или полупрозрачности.

Однако акрил является хрупким пластиком и может треснуть или сломаться под слишком большим давлением. Любая обработанная поверхность акриловой доски теряет прозрачность и приобретает матовый полупрозрачный вид. Поэтому обычно лучше обратить внимание на то, следует ли оставлять акриловые детали исходной толщины для сохранения прозрачности. Если обрабатываемая поверхность должна быть прозрачной, в качестве дополнительного этапа постобработки можно использовать полировку.

Дельрин

ПОМ хорошо известен под торговой маркой Делрин. Это инженерный термопластик с самой высокой технологичностью среди пластиков, который считается самым экономичным пластиком. Он имеет гладкую поверхность с низким коэффициентом трения, отличную стабильность размеров и высокую жесткость. Для материалов, которые сталкиваются с большим трением в этих или любых других областях применения, требуют жестких допусков или требуют высокой жесткости, делрин является отличным пластиком. Но недостатком является то, что его трудно склеить.

Делрин обычно используется для изготовления шестерен, подшипников, втулок и крепежных деталей, а также для изготовления приспособлений и приспособлений для сборки.

ПЭВП

HDPE означает полиэтилен высокой плотности, термопласт с высоким отношением прочности к весу. HDPE обладает высокой химической стойкостью, электроизоляцией и долговечностью в суровых погодных условиях. Подобно делрину, ПЭВП имеет гладкую поверхность, которая ограничивает трение и хорошо противостоит сильным ударам, имеет высокое отношение прочности к весу и хорошую устойчивость к атмосферным воздействиям.

Основным недостатком ПНД является его низкая прочность, особенно на растяжение и изгиб.

ПЭВП — это легкий термопласт, который используется для наружного применения и прототипирования из-за его низкой стоимости и легкого веса. Как и ABS, он часто используется для создания прототипов перед литьем под давлением. Благодаря своей химической стойкости и скользкости он отлично подходит для изготовления заглушек и уплотнений, а также идеально подходит для приложений, чувствительных к весу или электричеству.

PEEK

PEEK — это высокоэффективный инженерный термопласт с превосходной ударной вязкостью и стабильностью размеров. Пластик PEEK очень прост в обработке и является лучшим материалом, используемым в обработке с ЧПУ. Благодаря своим потрясающим характеристикам он часто используется в автомобильной, аэрокосмической, медицинской и электротехнической промышленности.

Единственный недостаток – высокая цена. Тем не менее, если вам нужна высокая производительность и высокая стойкость, вам обязательно следует рассмотреть возможность использования этого материала. Характеристики этого пластика лучше, чем у металлов, используемых в химической и перерабатывающей промышленности. В некоторых отраслях он в настоящее время заменяет такие металлы, как нержавеющая сталь и алюминий.

Поликарбонат

Поликарбонат — один из самых прочных пластиков на рынке. Он обладает чрезвычайно высокой ударопрочностью и жесткостью и сохраняет функциональность в широком диапазоне температур. Он также оптически прозрачен и может быть окрашен в черный цвет, если требуется непрозрачность. Поликарбонат лучше всего подходит для применений, требующих очень жесткого или очень прочного пластика или требующих оптической прозрачности. Таким образом, поликарбонат является одним из наиболее часто используемых пластиков с самым высоким коэффициентом вторичной переработки.

Чистый поликарбонат не обладает хорошей стойкостью к истиранию и легко царапается. При необходимости на этапе постобработки можно добавить покрытие против царапин и полировку паром, чтобы улучшить износостойкость или оптическую прозрачность.

Прочность и прозрачность поликарбоната означает, что из него можно изготавливать оптические диски, безопасное стекло, световоды и даже пуленепробиваемое стекло.

Советы по обработке пластика на станках с ЧПУ

Машина

Нет пластиковых станков с ЧПУ. По сути, все станки, используемые для резки пластика, являются инструментами для металлообработки. Их точная жесткость и выходная мощность позволяют легко обрабатывать даже затвердевшие пластмассы. Жесткость деревообрабатывающего станка низкая, поэтому эффект плохой.

Режущий инструмент

Выбор лучших режущих инструментов для пластиковых деталей — сложная задача. Причина этого в том, что состав пластмасс и композиционных материалов сильно различается. Некоторые пластмассы армированы частицами твердого карбида или имеют добавки, улучшающие гибкость, термостойкость или другие параметры. Все это меняет то, как пластмассы реагируют на машины.

Режущие инструменты в основном изготавливаются из быстрорежущей стали, цементированного карбида, алмаза и т. д. Для резки обычных пластиков можно выбрать первые два режущих материала. Напротив, быстрорежущая сталь обладает лучшей шлифовальной способностью. Выбирайте инструменты из быстрорежущей стали и тщательно обтачивайте их. Режущая кромка инструмента будет более острой, но его долговечность ниже, чем у инструментов из цементированного карбида.

Максимально уменьшите силу резания и температуру, выберите соответствующий передний угол, задний угол, передний угол, дополнительный угол режущей кромки, радиус дуги вершины инструмента и т. д., чтобы повысить производительность и долговечность инструмента, а также сократить затраты на обработку. Резак остается острым и замораживает материал, когда жесткости недостаточно.

Настройка деталей

Зажмите пластиковый блок правильно, чтобы избежать чрезмерного давления, которое может привести к разрыву. Между приспособлением и деталью рекомендуется использовать прокладку из мягкого материала, чтобы не оставлять следов на поверхности.

Еще одна проблема – жесткость деталей. Необходимо обратить особое внимание на расстояние между местом сверления и приспособлением. Во время этого процесса сверло будет пытаться подтянуть деталь вверх по своей канавке. Если приспособление находится слишком далеко, сверло сработает, но оно согнет деталь или может фактически оторвать деталь от приспособления.

Минимизируйте эффект чипа

Всегда держите режущий инструмент в движении (избегайте слишком долгого пребывания на одном месте), чтобы стружка не расплавлялась на обрабатываемые детали. Для снижения температуры и удаления стружки можно использовать охлаждающую или смазочно-охлаждающую жидкость.

Подача обработки

Используя большую скорость подачи и высокую скорость шпинделя, это примерно в 3 раза больше подачи алюминия и соответствующей скорости резания.

Пластик с ЧПУ Обработка Служба

Из-за большого спроса на пластиковые детали для изготовления прототипов и индивидуальные пластиковые детали с ЧПУ появилось большое количество услуг по обработке пластика с ЧПУ. Они, несомненно, ускоряют и упрощают производственный процесс для всех сторон. Если у вас есть связанные проекты, загрузите чертежи, чтобы получить бесплатное предложение от SANS Machining.