Bežné zobrazenie obrábania CNC väčšinou zahŕňa prácu s kovovým obrobkom. Nielenže je CNC obrábanie široko použiteľné pre plasty, ale plastové obrábanie CNC je tiež jedným zo bežných procesov obrábania v niekoľkých odvetviach.
Prijatie plastového obrábania ako výrobného procesu je spôsobené širokou škálou plastových materiálov CNC. Okrem toho so zavedením počítačovej numerickej kontroly sa proces stáva presnejším, rýchlejším a vhodnejším na výrobu častí s tesnou toleranciou. Koľko viete o plastickom obrábaní CNC? Tento článok pojednáva o materiáloch kompatibilných s procesom, dostupnými technikami a ďalšími vecami, ktoré môžu pomôcť vášmu projektu.
Plasty pre obrábanie CNC
Mnoho machinovateľných plastov je vhodných na výrobu dielov a výrobkov, ktoré vyrábajú niekoľko priemyselných odvetví. Ich použitie závisí od ich vlastností, s niektorými machinaktívnymi plastmi, ako je nylon, s vynikajúcimi mechanickými vlastnosťami, ktoré im umožňujú nahradiť kovy. Nižšie sú uvedené najbežnejšie plasty pre vlastné plastové obrábanie:
ABS:
Acrylonitril butadién styrén alebo abs, je ľahký materiál CNC známy pre jeho odolnosť proti nárazu, pevnosť a vysokú machináovateľnosť. Aj keď sa môže pochváliť dobrými mechanickými vlastnosťami, jeho nízka chemická stabilita je zrejmá z náchylnosti na tuky, alkoholy a iné chemické rozpúšťadlá. Tepelná stabilita čistého ABS (tj ABS bez prísad) je tiež nízka, pretože plastový polymér bude horieť dokonca aj po odstránení plameňa.
Výhoda
Je ľahký bez straty mechanickej pevnosti.
Plastový polymér je vysoko machinovateľný, čo z neho robí veľmi populárny rýchly prototypovací materiál.
ABS má vhodný nízky bod topenia (to je dôležité pre ďalšie rýchle prototypovacie procesy, ako je 3D tlač a vstrekovanie).
Má vysokú pevnosť v ťahu.
ABS má vysokú trvanlivosť, čo znamená dlhšiu životnosť.
Je to cenovo dostupné.
Nevýhody
Pri vystavení teplu uvoľňuje horúce plastové výpary.
Potrebujete správne vetranie, aby ste zabránili nahromadeniu takýchto plynov.
Má nízky bod topenia, ktorý môže spôsobiť deformáciu z tepla generovaného strojom CNC.
Žiadosti
ABS je veľmi populárna inžinierska termoplastia používané mnohými rýchlymi prototypovými službami pri výrobe výrobkov vďaka svojim vynikajúcim vlastnostiam a cenovej dostupnosti. Je použiteľný v elektrickom a automobilovom priemysle pri výrobe častí, ako sú čiapky klávesnice, elektronické kryty a komponenty automobilovej palubnej dosky.
Nylon
Nylon alebo polyamid je plastový polymér s nízkym tlmením s vysokým nárazovým, chemickým a odolnosťou proti oderu. Jeho vynikajúce mechanické vlastnosti, ako napríklad sila (76 MPa), trvanlivosť a tvrdosť (116R), ho robia vysoko vhodné na obrábanie CNC a ďalej zlepšujú jeho uplatňovanie v priemysle výroby automobilov a lekárskych dielov.
Výhoda
Vynikajúce mechanické vlastnosti.
Má vysokú pevnosť v ťahu.
Nákladovo efektívne.
Je to ľahký polymér.
Je odolný voči tepla a chemikáliou.
Nevýhody
Má nízku rozmerovú stabilitu.
Nylon môže ľahko brať vlhkosť.
Je náchylný na silné minerálne kyseliny.
Žiadosti
Nylon je vysoko výkonný inžiniersky termoplast, ktorý je použiteľný na prototypovanie a výrobu skutočných častí v lekárskom a automobilovom priemysle. Zložka vyrobená z materiálu CNC zahŕňa ložiská, podložky a trubice.
Akryl
Acryl alebo PMMA (polymetylmetakrylát) je populárny v plastickom obrábaní CNC kvôli jeho optickým vlastnostiam. Plastový polymér je priesvitnosť a odolná proti škrabancom, a preto jeho aplikácie v odvetviach, ktoré si vyžadujú také vlastnosti. Okrem toho má veľmi dobré mechanické vlastnosti, ktoré sú zrejmé z jeho odolnosti proti húževnatosti a nárazu. Vďaka svojej lacnosti sa akrylové obrábanie CNC stalo alternatívou k plastovým polymérom, ako je polykarbonát a sklo.
Výhoda
Je to ľahké.
Akryl je vysoko chemický a UV odolný voči UV.
Má vysokú machinabilitu.
Akryl má vysokú chemickú odolnosť.
Nevýhody
Nie je to odolné voči tepla, nárazu a oderu.
Môže prasknúť pri ťažkom zaťažení.
Nie je rezistentná na chlórované/aromatické organické látky.
Žiadosti
Akryl je použiteľný pri výmene materiálov, ako je polykarbonát a sklo. Výsledkom je, že je použiteľný v automobilovom priemysle na výrobu svetelných potrubí a obalov indikátorov automobilov a v iných odvetviach na výrobu solárnych panelov, skleníkových baldachýnov atď.
Pomom
Pom alebo Delrin (komerčný názov) je vysoko matričný plastový materiál CNC, ktorý si vybral mnoho CNC obrábaní služieb pre svoju vysokú pevnosť a odolnosť proti teplu, chemikáliám a opotrebeniu. Existuje niekoľko stupňov Delrinu, ale väčšina priemyselných odvetví sa spolieha na Delrin 150 a 570, pretože sú rozmerne stabilné.
Výhoda
Sú to najviac strojné zo všetkých plastových materiálov CNC.
Majú vynikajúci chemický odpor.
Majú vysokú rozmerovú stabilitu.
Má vysokú pevnosť v ťahu a trvanlivosť, zabezpečuje dlhšiu životnosť.
Nevýhody
Má zlú odolnosť voči kyselinám.
Žiadosti
Spoločnosť POM nájde svoje uplatňovanie v rôznych odvetviach. Napríklad v automobilovom sektore sa používa na výrobu komponentov bezpečnostných pásov. Odvetvie zdravotníckych zariadení ho využíva na výrobu inzulínových perá, zatiaľ čo sektor spotrebného tovaru využíva POM na výrobu elektronických cigariet a vodných metrov.
HDPE
Polyetylénový plast s vysokou hustotou je termoplastický s vysokou odolnosťou voči stresu a korozívnymi chemikáliami. Ponúka vynikajúce mechanické vlastnosti, ako je pevnosť v ťahu (4000psi) a tvrdosť (R65) ako jej náprotivok, LDPE ho nahradil v aplikáciách takýmito požiadavkami.
Výhoda
Je to flexibilný plastický plastický stroj.
Je vysoko odolný voči stresu a chemikáliám.
Má vynikajúce mechanické vlastnosti.
ABS má vysokú trvanlivosť, čo znamená dlhšiu životnosť.
Nevýhody
Má zlý UV odpor.
Žiadosti
HDPE má rôzne aplikácie vrátane prototypovania, vytvárania prevodov, ložísk, balenia, elektrickej izolácie a lekárskeho vybavenia. Je ideálny na prototypovanie, pretože ho dá rýchlo a ľahko opracovať a vďaka svojej nízkej cene je skvelá na vytvorenie viacerých iterácií. Okrem toho je to dobrý materiál pre ozubené kolesá kvôli jeho nízkemu koeficientu trenia a vysokej odolnosti proti opotrebeniu a pre ložiská, pretože je samostatne a chemicky odolný.
LDPE
LDPE je tvrdý, flexibilný plastový polymér s dobrým chemickým odporom a nízkou teplotou. V priemysle výroby lekárskych častí je široko uplatniteľná na výrobu protetiky a ortotík.
Výhoda
Je to tvrdé a flexibilné.
Je veľmi odolný voči korózii.
Je ľahké utesniť pomocou tepelných techník, ako je zváranie.
Nevýhody
Je nevhodné pre časti, ktoré si vyžadujú vysoký teplo.
Má nízku tuhosť a štrukturálnu pevnosť.
Žiadosti
LDPE sa často používa na výrobu vlastných prevodov a mechanických komponentov, elektrických komponentov, ako sú izolátory a puzdrá pre elektronické zariadenia, a časti s lešteným alebo lesklým vzhľadom. A čo viac. Jeho nízky koeficient trenia, vysokej izolácie odporu a trvanlivosti z neho robí ideálny materiál pre vysoko výkonné aplikácie.
Polykarbonát
PC je tvrdý, ale ľahký plastový polymér s tepelne spomaľujúcimi a elektrickými izolačnými vlastnosťami. Rovnako ako akryl, môže nahradiť sklo kvôli svojej prirodzenej priehľadnosti.
Výhoda
Je efektívnejšia ako väčšina inžinierskych termoplastov.
Je prirodzene priehľadná a môže prenášať svetlo.
Veľmi dobre preberá farbu.
Má vysokú pevnosť v ťahu a trvanlivosť.
PC je odolný voči zriedeným kyselinám, olejom a tukom.
Nevýhody
Degraduje sa po dlhodobom vystavení vode nad 60 ° C.
Je náchylný na opotrebovanie uhľovodíkov.
Po dlhodobom vystavení UV lúčom bude v priebehu času žltá.
Žiadosti
Na základe svojich svetelných vlastností môže polykarbonát nahradiť sklenený materiál. Preto sa používa pri výrobe bezpečnostných okuliarov a CDS/DVD. Okrem toho je vhodný na výrobu chirurgických náradia a ističov.
Plastové metódy obrábania CNC
Ovrobenie plastových diel CNC zahŕňa použitie počítačového stroja na odstránenie časti plastového polyméru za vzniku požadovaného produktu. Subtraktívny výrobný proces môže vytvoriť nespočetné množstvo častí s prísnou toleranciou, uniformitou a presnosťou pomocou nasledujúcich metód.
Otáčanie CNC
CNC otáčanie je technika obrábania, ktorá zahŕňa držanie obrobku na sústruhu a otáčanie proti nástroju na rezanie točením alebo otáčaním. Existuje tiež niekoľko typov CNC otáčania vrátane:
Rovné alebo valcové otáčanie CNC je vhodné pre veľké rezy.
Túpe CNC otáčky je vhodné na vytváranie dielov s kužeľovými tvarmi.
Existuje niekoľko pokynov, ktoré môžete použiť v plastickom otáčaní CNC, vrátane:
Uistite sa, že rezné hrany majú negatívny spätný hrable, aby sa minimalizovalo trenie.
Rezové okraje by mali mať veľký uhol reliéfu.
Vylešte povrch obrobku, aby ste dosiahli lepšiu povrchovú úpravu a zníženie materiálu.
Znížte rýchlosť posuvu, aby ste zlepšili presnosť konečných škrtov (pre presné škrty použite rýchlosť posuvu 0,015 IPR pre hrubé škrty a 0,005 IPR).
Prispôsobte výšku, strany a uhlyte uhly do plastového materiálu.
Mletie
Mletie CNC zahŕňa použitie frézovacej frézy na odstránenie materiálu z obrobku, aby sa získala požadovaná časť. Existujú rôzne CNC frézovacie stroje rozdelené do 3-osových mlynov a viacosových mlynov.
Na jednej strane sa môže frézovací stroj CNC s 3 osami pohybovať v troch lineárnych osiach (zľava doprava, tam a späť, hore a dole). Výsledkom je, že je vhodný na vytváranie dielov s jednoduchými vzormi. Na druhej strane, viacosové mlyny sa môžu pohybovať vo viac ako tri osi. Výsledkom je, že je vhodný pre CNC obrábanie plastových častí s komplikovanými geometriami.
Existuje niekoľko pokynov, ktoré môžete použiť v plastovom mletí CNC, vrátane:
Stroj na termoplastický posilnený uhlíkom alebo sklom s uhlíkovým náradím.
Zvýšte rýchlosť vretena pomocou svoriek.
Znížte koncentráciu stresu vytvorením zaoblených vnútorných rohov.
Chladenie priamo na smerovači, aby ste rozptýlili teplo.
Vyberte rýchlosť otáčania.
Odhaľujte plastové časti po mletí, aby ste zlepšili povrchovú úpravu.
CNC vŕtanie
Plastové vŕtanie CNC zahŕňa vytvorenie otvoru v plastovom obrobku pomocou vŕtačky namontovanej s vŕtacím kúskom. Veľkosť a tvar vŕtačky určuje veľkosť diery. Ďalej hrá úlohu aj pri evakuácii ChIP. Typy vŕtačky, ktoré môžete použiť, zahŕňajú lavicu, zvislú a radiálnu.
Existuje niekoľko pokynov, ktoré môžete použiť v plastickom CNC vŕtania, vrátane:
Uistite sa, že použijete ostré CNC vŕtacie bity, aby ste predišli stresu na plastovom obrobku.
Použite ten správny vŕtací bit. Napríklad vŕtací bit 90 až 118 ° s uhlom pier 9 až 15 ° je vhodný pre väčšinu termoplastických (pre akryl použite sklon 0 °).
Uistite sa, že ľahké vyhadzovanie čipu si vyberte správny vŕtací bit.
Na zmiernenie viac generovaného počas procesu obrábania použite chladiaci systém.
Ak chcete odstrániť CNC vŕtačku bez poškodenia, uistite sa, že hĺbka vŕtania je menšia ako tri alebo štyrikrát. priemer vŕtania. Znížte tiež rýchlosť posuvu, keď vŕtačka takmer opustila materiál.
Alternatívy k plastickému obrábaniu
Okrem obrábania plastov CNC môžu ako alternatívy slúžiť ďalšie rýchle procesy prototypovania. Bežné zahŕňajú:
Vstrekovanie
Toto je populárny proces hromadnej výroby pre prácu s plastovými obrobkami. Vstrekovanie zahŕňa vytvorenie formy z hliníka alebo ocele v závislosti od faktorov, ako je dlhovekosť. Potom sa roztavený plast vstrekuje do dutiny formy, ochladzuje a tvorí požadovaný tvar.
Vstrekovanie plastov je vhodné na prototypovanie a výrobu skutočných častí. Okrem toho je to nákladovo efektívna metóda vhodná pre diely so zložitými a jednoduchými vzormi. Ďalej, vstrekované formované časti sotva vyžadujú ďalšie pracovné alebo povrchové ošetrenie.
3D tlač
3D tlač je najbežnejšou prototypovacou metódou používanou v malých podnikoch. Proces výroby aditív je rýchly prototypovací nástroj, ktorý obsahuje technológie, ako je stereolitografia (SLA), fúzované depozičné modelovanie (FDM) a selektívne laserové spekanie (SLS) používané na prácu na termoplastoch, ako sú nylon, PLA, ABS a Ultem.
Každá technológia zahŕňa vytvorenie 3D digitálnych modelov a budovanie požadovanej vrstvy dielov podľa vrstvy. Je to ako plastové obrábanie CNC, hoci na rozdiel od toho vznikajú menšie plytvanie materiálom. Ďalej eliminuje potrebu náradia a je vhodnejšia na výrobu častí s komplexnými vzormi.
Vysielanie
Vákuové odlievanie alebo odlievanie polyuretánu/uretánu zahŕňa kremíkové formy a živice, aby sa vytvorila kópia hlavného vzoru. Proces rýchleho prototypovania je vhodný na vytváranie plastu s vysokou kvalitou. Okrem toho sú kópie použiteľné pri vizualizácii nápadov alebo pri riešení problémov s dizajnom.
Priemyselné aplikácie plastového CNC obrábania
Plastové obrábanie CNC je široko použiteľné z dôvodu výhod, ako je presnosť, presnosť a tesná tolerancia. Bežné priemyselné aplikácie procesu zahŕňajú:
Lekársky priemysel
Plastové obrábanie CNC je v súčasnosti použiteľné pri výrobe lekárskych opracovaných častí, ako sú protetické končatiny a umelé srdcia. Jeho vysoký stupeň presnosti a opakovateľnosti jej umožňuje spĺňať prísne bezpečnostné normy, ktoré odvetvie požadujú. Ďalej existuje nespočetné množstvo materiálových možností a vytvára zložité tvary.
Automobilové komponenty
Návrhári automobilov aj inžinieri používajú plastové obrábanie CNC na výrobu automobilových komponentov a prototypov v reálnom čase. Plast je v tomto odvetví široko použiteľný pri výrobe vlastných plastových častí CNC, ako sú dashboardy, vďaka svojej ľahkej váhe, čo znižuje spotrebu paliva. Okrem toho je plast odolný voči korózii a opotrebeniu, ktoré väčšina automobilových komponentov zažíva. Okrem toho je plast ľahko formovateľný do komplexných tvarov.
Letecké časti
Výroba leteckých dielov vyžaduje výrobnú metódu, ktorá má vysokú presnosť a prísne tolerancie. Výsledkom je, že priemysel sa rozhodne pre obrábanie CNC pri navrhovaní, testovaní a budovaní rôznych častí opracovaných letectva. Plastové materiály sú použiteľné kvôli ich vhodnosti na zložité tvary, pevnosť, ľahké a vysoké chemikálie a tepelný odpor.
Elektronický priemysel
Elektronický priemysel tiež uprednostňuje CNC plastové obrábanie kvôli svojej vysokej presnosti a opakovateľnosti. V súčasnosti sa tento proces používa na výrobu plastových elektronických dielov so strojom CNC, ako sú kryty drôtov, klávesnice zariadení a obrazovky LCD.
Kedy si vybrať plastové obrábanie CNC
Výber z mnohých vyššie uvedených procesov výroby plastov môže byť náročný. Výsledkom je, že nižšie je niekoľko úvah, ktoré vám môžu pomôcť rozhodnúť sa, či je plastové obrábanie CNC lepším procesom pre váš projekt:
Ak plastový prototypový dizajn s tesnou toleranciou
Plastové obrábanie CNC je lepšou metódou výroby diel s návrhmi, ktoré si vyžadujú prísne tolerancie. Konvenčný stroj mletia CNC môže dosiahnuť tesnú toleranciu asi 4 μm.
Ak plastový prototyp vyžaduje kvalitný povrch povrchu
Stroj CNC ponúka vysoko kvalitný povrchový povrch, vďaka čomu je vhodný, ak váš projekt nepotrebuje ďalší proces dokončovania povrchu. Toto je na rozdiel od 3D tlače, ktorá počas tlače zanecháva značky vrstiev.
Ak plastový prototyp vyžaduje špeciálne materiály
Plastové obrábanie CNC sa môže použiť na výrobu dielov zo širokej škály plastových materiálov, vrátane tých, ktoré majú špeciálne vlastnosti, ako je napríklad vysoký teplo, vysoká pevnosť alebo vysoký chemický odpor. Vďaka tomu je ideálnou voľbou na vytváranie prototypov so špecializovanými požiadavkami.
Ak sú vaše výrobky v testovacej fáze
Zväčšenie CNC sa spolieha na 3D modely, ktoré sa ľahko zmenia. Pretože fáza testovania vyžaduje konštantnú modifikáciu, obrábanie CNC umožňuje návrhárom a výrobcom vytvárať funkčné plastové prototypy na testovanie a riešenie problémov s návrhy.
· Ak potrebujete ekonomickú možnosť
Rovnako ako iné výrobné metódy, aj plastové obrábanie CNC je vhodné na dosiahnutie nákladov na výrobu dielov. Plasty sú lacnejšie ako kovy a iné materiály, napríklad kompozity. Okrem toho je počítačové numerické ovládanie presnejšie a proces je vhodný pre zložitý dizajn.
Záver
Plastové obrábanie CNC je priemyselne akceptovaný proces priemyselne kvôli jeho presnosti, rýchlosti a vhodnosti na výrobu dielov s tesnou toleranciou. Tento článok hovorí o rôznych materiaroch CNC obrábania kompatibilných s procesom, dostupnými technikami a ďalšími vecami, ktoré môžu pomôcť vášmu projektu.
Výber správnej techniky obrábania môže byť veľmi náročný, čo si vyžaduje zadanie plastového poskytovateľa služieb CNC. V spoločnosti Guansheng ponúkame vlastné plastové CNC obrábanie služieb a na základe vašich požiadaviek vám pomôže vytvoriť rôzne diely na prototypovanie alebo použitie v reálnom čase.
Máme niekoľko plastových materiálov vhodných na obrábanie CNC s prísnym a zjednodušeným výberovým procesom. Náš inžiniersky tím môže navyše poskytnúť profesionálne poradenstvo v oblasti výberu materiálov a návrh na návrh. Nahrajte svoj dizajn ešte dnes a získajte okamžité ponuky a bezplatnú analýzu DFM za konkurenčnú cenu.
Čas príspevku: 13. november-2023