Освоение обработки пластмасс на станке с ЧПУ:4 основных совета для достижения превосходных результатов

Компании по всему миру используют станки с ЧПУ для изготовления высококачественных компонентов из различных материалов, таких как керамика, дерево и композиты. Металл и пластик занимают лидирующие позиции в массовом производстве, при этом металлы имеют более широкую обрабатываемость. Станочники могут умело решать проблемы с металлами, регулируя скорости, подачи, инструменты и многое другое.

Однако пластмассы представляют собой особую проблему. Методы, эффективные для стали, латуни, алюминия и титана, с трудом дают одинаковые результаты. В результате получается некачественная отделка и неточные размеры, что приводит к бракованию многих деталей.

Понимание уникальных сложностей обработки пластмасс и распространенных ошибок имеет решающее значение. В этой статье представлены ключевые идеи по освоению обработки пластмасс на станках с ЧПУ. Воспользовавшись этими советами экспертов, вы повысите качество обработки пластмасс.

Проблемы обработки пластмасс

Вообще говоря, две самые большие проблемы, с которыми сталкиваются машинисты при работе с пластмассами, — это плохая обработка поверхности и изменение размеров. Любая вибрация инструмента, трение или плохое образование стружки могут привести к образованию потертостей и царапин на пластиковой поверхности, которые повлияют на качество поверхности.

Все, что приводит к сжатию или расширению пластика во время обработки, может повлиять на способность станочника соблюдать прецизионные допуски, когда деталь возвращается к своей исходной форме после обработки.

Большинство проблем с качеством, возникающих при обработке пластмасс на станках с ЧПУ, возникают из одного или нескольких из следующих источников:

• Плохое формирование стружки :Более мягкие пластмассы могут «обтекать» вокруг режущего инструмента, а не образовывать стружку. Подобно тому, как вы толкаете палец во влажную глину, пластик просто деформируется вокруг режущего инструмента, а не отламывается. Между тем, более твердые пластмассы могут непредсказуемо треснуть, особенно вблизи краев, где более крупные куски могут отколоться и оставить небольшую полость.
• Деформация из-за зажима :Напряжение, приложенное к пластиковой детали во время зажима, может привести к ее упругой деформации. После того как деталь была обработана и разжата, пластиковая деталь может выйти за пределы допуска, когда зажатая часть вернется к своей исходной форме.
• Плохой выброс стружки :Пластиковая стружка может «заклеить» канавки сверлильных и фрезерных инструментов, если ее быстро не удалить из зоны резания. Плохой выброс стружки снижает эффективность резания и вызывает трение, которое быстро повышает температуру окружающего пластика.
• Температуры теплового отклонения :Многие пластмассы имеют низкую температуру теплового отклонения, что может привести к их резкому размягчению. Затем они легко деформируются под действием сил зажима, разрезания или даже просто силы тяжести.
• Тепловое расширение :Термическое расширение полимеров может быть намного больше, чем у обычно обрабатываемых металлов, что приводит к их расширению при перегреве и последующей усадке, что потенциально не соответствует требованиям по допускам.
• Химическая активность :Различные полимеры чувствительны к различным растворителям, что может привести к их растворению или просто набуханию. Механическим цехам необходимо знать, какие химические вещества можно использовать с полимерами, с которыми они работают.
• Поглощение и удержание влаги :Подобно химической реактивности, некоторые пластмассы могут впитывать много влаги, вызывая их набухание. Даже влажность воздуха может привести к недопустимому расширению некоторых пластиков.
• Прозрачность :Прозрачные полимеры, такие как акрил, АБС-пластик и поликарбонат, могут выглядеть мутными или блеклыми, если в результате механической обработки их поверхность становится шероховатой. Некоторые полимеры даже подвержены разрушению под воздействием ультрафиолета.

Важно отметить, что некоторые пластмассы более подвержены определенным проблемам во время механической обработки, чем другие. Один пластик может иметь высокую степень удержания влаги, а другой склонен к перегреву. Некоторые пластмассы могут даже выделять токсичные пары при перегреве. Поэтому важно правильно выбрать пластик для вашего применения.

4 совета по прецизионной обработке пластмасс

Чтобы преодолеть наиболее распространенные проблемы с качеством, возникающие при обработке пластиковых деталей на станках с ЧПУ, станочникам следует принять во внимание эти советы экспертов.

№1 – Минимизируйте силу зажима

Многие станочники, знакомые с металлами, но не с пластиками, склонны чрезмерно сжимать деталь, чтобы предотвратить любое движение во время обработки. Чрезмерный зажим может привести к образованию отпечатков на пластике в месте зажима или вызвать напряжение в материале, заставляющее его расширяться и деформироваться в разных направлениях. А когда во время обработки удаляется достаточно материала, вся деталь становится слабее и может даже сильнее деформироваться из-за зажимного напряжения.

Чтобы свести к минимуму усилия зажима, используйте абсолютно минимальное усилие, необходимое для закрепления детали. Вы также можете рассмотреть возможность разработки приспособлений, которые минимизируют нагрузку, испытываемую пластиковой заготовкой, например, разработанного Titans of CNC Machining для обработки пластика Delrin.

№2 – Используйте правильный режущий инструмент

Тупой инструмент, неправильно расположенные режущие кромки и даже конструкция канавок могут повлиять на эффективность резки. Использование подходящего режущего инструмента может означать разницу между быстрой и эффективной резкой с высококачественной отделкой поверхности и медленной резкой, оставляющей царапины и выбоины на пластиковой поверхности.

Использование неправильного инструмента также может привести к скоплению стружки в месте резки. Это вызывает трение и может привести к быстрому нагреву вокруг режущего инструмента. Выбор лучшего режущего инструмента может потребовать некоторых исследований и экспериментов, чтобы найти наилучшие результаты для конкретного полимера.

№3 – Сохраняйте хладнокровие

Чрезмерное тепловыделение вызывает ряд проблем с качеством пластмасс, которые могут привести к браковке детали. Это означает, что очень важно сохранять прохладу детали. Как указывалось ранее, использование неправильного режущего инструмента и скопление стружки в месте резки может привести к быстрому нагреву. При работе с пластиком иногда лучше разрезать быстро, а затем покинуть место резки, вместо того, чтобы задерживаться и позволять нагреться.

Вообще говоря, двух или более струй охлаждающей жидкости под высоким давлением должно быть достаточно, чтобы сохранить пластик и инструменты прохладными, а также быстро смыть пластиковую стружку.

№4 – Знайте свой материал

К сожалению, каждый пластик может вести себя совсем по-другому. Параметры резки и инструменты, которые отлично подходят для одного типа пластика, могут привести к шероховатой поверхности и низкой однородности размеров для другого пластика. Иногда станочникам необходимо противодействовать вибрации инструмента при обработке пластмасс путем увеличения скорости, а в других случаях замедление дает лучшие результаты.

Чтобы стабильно изготавливать прецизионные пластиковые детали, машинистам необходимо исследовать и экспериментировать с этим конкретным пластиком, чтобы понять, как он реагирует на механическую обработку. Например, на YouTube-канале Titans of CNC Machining представлен ряд полезных приемов для работы с некоторыми распространенными типами обрабатываемого пластика.

Обработка пластика с ЧПУ с помощью Gensun

Советы, данные в этой статье, ни в коем случае не охватывают всего, что нужно знать о преодолении проблем, связанных с обработкой пластмасс. Каждый полимер чувствителен к различным факторам и требует специального опыта для получения высококачественных результатов.

К счастью, машинисты и инженеры Gensun имеют опыт работы с широким спектром материалов, включая большой ассортимент металлов и пластмасс. Мы предлагаем высококачественные услуги механической обработки с ЧПУ, которые помогут изготовить ваши детали вовремя и в рамках бюджета.