Společné zobrazení obrábění CNC, většinou, zahrnuje práci s kovovým obrobkem. Nejen, že se však obrábění CNC široce vztahuje na plasty, ale plastové obrábění CNC je také jedním z běžných procesů obrábění v několika průmyslových odvětvích.
Přijetí plastového obrábění jako výrobního procesu je způsobeno širokou škálou dostupných plastových materiálů CNC. Navíc se zavedením počítačového numerického ovládání stává proces přesnější, rychlejší a vhodnější pro výrobu dílů s těsnou tolerancí. Kolik toho víte o plastovém obrábění CNC? Tento článek pojednává o materiálech kompatibilních s procesem, dostupnými technikami a dalšími věcmi, které mohou pomoci vašemu projektu.
Plasty pro obrábění CNC
Mnoho machinovatelných plastů je vhodné pro výrobní díly a výrobky, které několik průmyslových výroby. Jejich použití závisí na jejich vlastnostech, s některými machinovatelnými plasty, jako je nylon, s vynikajícími mechanickými vlastnostmi, které jim umožňují nahradit kovy. Níže jsou uvedeny nejběžnější plasty pro vlastní plastové obrábění:
ABS:
Akrylonitril butadien styren, neboli ABS, je lehký CNC materiál známý pro jeho nárazovou odolnost, sílu a vysokou machinabilitou. Ačkoli se může pochlubit dobrými mechanickými vlastnostmi, její nízká chemická stabilita je patrná v jeho náchylnosti k tukům, alkoholům a jiným chemickým rozpouštědlem. Tepelná stabilita čistého abs (tj. ABS bez přísad) je také nízká, protože plastový polymer bude hořet i po odstranění plamene.
Pros
Je lehký, aniž by ztratil mechanickou sílu.
Plastový polymer je vysoce machinatelný, což z něj činí velmi populární rychlý prototypovací materiál.
ABS má vhodný nízký bod tání (to je důležité pro další rychlé prototypové procesy, jako je 3D tisk a vstřikování).
Má vysokou pevnost v tahu.
ABS má vysokou trvanlivost, což znamená delší životnost.
Je to cenově dostupné.
Nevýhody
Při podrobení teplu uvolňuje horké plastové výpary.
Potřebujete správné větrání, abyste zabránili hromadění takových plynů.
Má nízký bod tání, který může způsobit deformaci z tepla generovaného strojem CNC.
Aplikace
ABS je velmi oblíbená inženýrská termoplastika používaná mnoha rychlými prototypovými službami při výrobě produktů díky svým vynikajícím vlastnostem a dostupnosti. Je použitelný v elektrickém a automobilovém průmyslu při výrobě dílů, jako jsou uzávěry klávesnice, elektronické přílohy a komponenty přístrojové desky.
Nylon
Nylon nebo polyamid je plastový polymer s nízkým třením s vysokým dopadem, chemickou a odolností proti otěru. Jeho vynikající mechanické vlastnosti, jako je síla (76MPA), trvanlivost a tvrdost (116R), je vysoce vhodná pro obrábění CNC a dále zlepšuje jeho použití v automobilovém a lékařském odvětví.
Pros
Vynikající mechanické vlastnosti.
Má vysokou pevnost v tahu.
Nákladově efektivní.
Je to lehký polymer.
Je to odolné proti teplu a chemikálii.
Nevýhody
Má nízkou dimenzionální stabilitu.
Nylon může snadno vzít vlhkost.
Je citlivý na silné minerální kyseliny.
Aplikace
Nylon je vysoce výkonný inženýrský termoplastický termoplastický platný pro prototypování a výrobu skutečných dílů v lékařském a automobilovém průmyslu. Komponenta vyrobená z materiálu CNC zahrnuje ložiska, podložky a zkumavky.
Akryl
Akryl nebo PMMA (poly methylmethakrylát) je populární při obrábění CNC díky jeho optickým vlastnostem. Plastový polymer je průsvitnost a odolný proti poškrábání, a proto jeho aplikace v průmyslových odvětvích, které takové vlastnosti vyžadují. Kromě toho má velmi dobré mechanické vlastnosti, patrné v jeho houževnatosti a odolnosti proti nárazu. Akrylové CNC obrábění se díky své legitistosti stalo alternativou k plastovým polymerům, jako je polykarbonát a sklo.
Pros
Je lehký.
Akryl je vysoce chemický a rezistentní na UV.
Má vysokou machinabilitu.
Akryl má vysokou chemickou odolnost.
Nevýhody
Není to tak odolné vůči teplu, dopadu a otěru.
Může prasknout při těžkém zatížení.
Není rezistentní vůči chlorovaným/aromatickým organickým látkám.
Aplikace
Akryl je použitelný při výměně materiálů, jako je polykarbonát a sklo. Výsledkem je, že v automobilovém průmyslu je použitelný pro výrobu lehkých potrubí a světelných krytů automobilů a v jiných průmyslových odvětvích pro výrobu solárních panelů, skleníkových baldachýnů atd.
POM
PoM nebo Delrin (komerční název) je vysoce machinatelný plastový materiál CNC, který vybral mnoho obráběcích služeb CNC pro svou vysokou sílu a odolnost vůči teplu, chemikáliím a opotřebení. Existuje několik stupňů Delrinu, ale většina průmyslových odvětví se spoléhá na Delrin 150 a 570, protože jsou rozměrově stabilní.
Pros
Jsou nejobchodnější ze všech plastových materiálů CNC.
Mají vynikající chemickou odolnost.
Mají vysokou rozměrovou stabilitu.
Má vysokou pevnost v tahu a trvanlivost a zajišťuje delší životnost.
Nevýhody
Má špatnou odolnost vůči kyselinám.
Aplikace
PoM najde svou aplikaci napříč různými průmyslovými odvětvími. Například v automobilovém sektoru se používá k výrobě součástí bezpečnostních pásů. Odvětví zdravotnického vybavení jej využívá k výrobě inzulínových pera, zatímco odvětví spotřebního zboží využívá POM k výrobě elektronických cigaret a metrů vody.
HDPE
Polyethylenový plast s vysokou hustotou je termoplastický s vysokou odolností vůči stresu a korozivním chemikáliím. Nabízí vynikající mechanické vlastnosti, jako je pevnost v tahu (4000PSI) a tvrdost (R65) než jeho protějšek, LDPE jej nahrazuje v aplikacích takové požadavky.
Pros
Je to flexibilní machinační plast.
Je vysoce odolný vůči stresu a chemikáliím.
Má vynikající mechanické vlastnosti.
ABS má vysokou trvanlivost, což znamená delší životnost.
Nevýhody
Má špatnou UVS odolnost.
Aplikace
HDPE má celou řadu aplikací, včetně prototypování, vytváření ozubených kol, ložisek, balení, elektrické izolace a zdravotnického vybavení. Je ideální pro prototypování, protože může být zpracován rychle a snadno a jeho nízké náklady jsou skvělé pro vytváření více iterací. Kromě toho je to dobrý materiál pro ozubená kola kvůli nízkému koeficientu tření a odolnosti proti opotřebení a pro ložiska, protože je samozvalá a chemicky odolná.
LDPE
LDPE je tvrdý, flexibilní plastový polymer s dobrou chemickou odolností a nízkou teplotou. Ve výrobním průmyslu lékařských součástí je široce použitelný pro výrobu protetiky a ortotiky.
Pros
Je to těžké a flexibilní.
Je vysoce odolný vůči korozi.
Je snadné utěsnit pomocí tepelných technik, jako je svařování.
Nevýhody
Je nevhodné pro části, které vyžadují vysokoteplotní odpor.
Má nízkou tuhost a strukturální sílu.
Aplikace
LDPE se často používá pro výrobu vlastních ozubených kol a mechanických komponent, elektrických komponent, jako jsou izolátory a pouzdra pro elektronická zařízení a části s leštěným nebo lesklým vzhledem. A co víc. Díky nízkému koeficientu tření, odolnosti proti vysoké izolaci a trvanlivosti z něj činí ideální materiál pro vysoce výkonné aplikace.
Polykarbonát
PC je tvrdý, ale lehký plastový polymer s tepelným zpomalením a elektrickými izolačními vlastnostmi. Stejně jako akryl může nahradit sklo kvůli jeho přirozené průhlednosti.
Pros
Je efektivnější než většina inženýrských termoplastů.
Je to přirozeně průhledné a může přenášet světlo.
Velmi dobře přebírá barvu.
Má vysokou pevnost v tahu a trvanlivost.
PC je odolný vůči zředěným kyselinám, oleji a tukům.
Nevýhody
Po dlouhodobě vystavení vodě nad 60 ° C se zhoršuje.
Je náchylný k opotřebení uhlovodíků.
Po dlouhodobé expozici UV paprskům bude žlutá.
Aplikace
Na základě svých světelných vlastností může polykarbonát nahradit skleněný materiál. Proto se používá při vytváření bezpečnostních brýlí a CD/DVD. Kromě toho je vhodný pro výrobu chirurgických nástrojů a jističů obvodů.
Plastové metody obrábění CNC
Obrácení plastů CNC zahrnuje použití počítačově řízeného stroje k odstranění části plastového polymeru za vzniku požadovaného produktu. Subtraktivní výrobní proces může vytvořit nesčetné množství částí s těsnou tolerancí, uniformitou a přesností pomocí následujících metod.
Otočení CNC
Otočení CNC je technika obrábění, která zahrnuje držení obrobku na soustruži a otočení proti řeznému nástroji točením nebo otáčením. Existuje také několik typů otáčení CNC, včetně:
Přímé nebo válcové otáčení CNC je vhodné pro velké řezy.
Tuper CNC otáčení je vhodné pro vytváření dílů s tvary podobnými kuželům.
Existuje několik pokynů, které můžete využít v plastovém otáčení CNC, včetně:
Ujistěte se, že řezací hrany mají negativní zpětný hráz, abyste minimalizovali tření.
Řezání okrajů by mělo mít velký úhel úlevy.
Vyleštěte povrch obrobku pro lepší povrchovou úpravu a snížení nahromadění materiálu.
Snižte rychlost krmiva, abyste zlepšili přesnost konečných řezů (použijte rychlost krmiva 0,015 IPR pro hrubé řezy a 0,005 IPR pro přesné řezy).
Přizpůsobte clearance, boční a hrabání úhly plastovému materiálu.
CNC frézování
CNC frézování zahrnuje použití frézovací řezačky k odstranění materiálu z obrobku pro získání požadované části. Existují různé stroje CNC frézování rozděleny do 3-osm mlýnů a multiosů.
Na jedné straně se může 3-osy CNC frézovat stroj ve třech lineárních osách (vlevo doprava, tam a zpět, nahoru a dolů). Výsledkem je, že je vhodný pro vytváření dílů s jednoduchými vzory. Na druhé straně se mohou víceosé mlýny pohybovat ve více než třech osách. Výsledkem je, že je vhodný pro CNC obráběcí plastové díly se komplikovanými geometriemi.
Existuje několik pokynů, které můžete využít v plastovém frézování CNC, včetně:
Stroj termoplasticky vyztužený uhlíkem nebo sklem s uhlíkovým nástrojem.
Zvyšte rychlost vřetena pomocí svorek.
Snižte koncentraci napětí vytvořením zaoblených vnitřních rohů.
Ochlazení přímo na routeru pro rozptýlení tepla.
Vyberte rychlost rotace.
Po frézování debujte plastové díly, abyste zlepšili povrchovou úpravu.
CNC vrtání
Plastové vrtání CNC zahrnuje vytvoření otvoru v plastovém obrobku pomocí vrtaného s vrtacím kouskem. Velikost a tvar vrtáku určují velikost otvoru. Kromě toho hraje také roli v evakuaci čipů. Mezi typy vrtacího lisu, který můžete použít, patří lavička, vzpřímená a radiální.
V plastovém vrtání CNC můžete použít několik pokynů, včetně:
Ujistěte se, že používáte ostré bity CNC, abyste se vyhnuli stresu na plastový obrobku.
Použijte pravý vrták. Například vrták 90 až 118 ° s úhlem rtů 9 až 15 ° je vhodný pro většinu termoplastického (pro akryl, použijte 0 ° hrabě).
Zajistěte snadné vyhazování čipu výběrem správného vrtacího kousku.
Použijte chladicí systém ke zmírnění více generovaného během procesu obrábění.
Chcete -li odstranit vrták CNC bez poškození, ujistěte se, že hloubka vrtání je menší než tři nebo čtyřikrát. průměr vrtáku. Snižte také rychlost krmiva, když vrták téměř vystoupil z materiálu.
Alternativy k plastovému obrábění
Kromě obrábění plastů CNC mohou jako alternativy sloužit jiné procesy rychlého prototypování. Mezi běžné patří:
Injekční lisování
Jedná se o populární proces hromadné výroby pro práci s plastovými obrobky. Injekční lisování zahrnuje vytvoření formy z hliníku nebo oceli v závislosti na faktorech, jako je dlouhověkost. Poté se roztavený plast vstřikuje do dutiny formy, ochlazuje a tvoří požadovaný tvar.
Lisování plastu je vhodné jak pro prototypování, tak pro výrobu skutečných částí. Kromě toho je to nákladově efektivní metoda vhodná pro díly se složitými a jednoduchými vzory. Navíc injekční lisované části stěží vyžadují další práci nebo povrchové ošetření.
3D tisk
3D tisk je nejběžnější metodou prototypování používanou v malých podnicích. Aditivní výrobní proces je rychlý prototypovací nástroj zahrnující technologie, jako je stereolitografie (SLA), modelování depozice (FDM) a selektivní laserové slinování (SLS) používané pro práci na termoplastech, jako jsou nylon, PLA, ABS a Ultem.
Každá technologie zahrnuje vytvoření 3D digitálních modelů a vytváření požadované vrstvy dílů po vrstvě. Je to jako plastové obrábění CNC, i když na rozdíl od druhého způsobuje menší plýtvání materiálem. Dále eliminuje potřebu nástroje a je vhodnější pro výrobu dílů se složitými návrhy.
Vakuové lití
Vakuové lití nebo odlitky polyuretanu/urethanu zahrnuje křemíkové formy a pryskyřice, aby se vytvořilo kopii hlavního vzoru. Proces rychlého prototypování je vhodný pro vytváření plastu s vysokou kvalitou. Kopie jsou dále použitelné při vizualizaci nápadů nebo řešení problémů s návrhovými nedostatky.
Průmyslové aplikace plastového obrábění CNC
Plastové obrábění CNC je široce použitelné kvůli výhodám, jako je přesnost, přesnost a těsná tolerance. Mezi běžné průmyslové aplikace procesu patří:
Lékařský průmysl
Plastové obrábění CNC je v současné době použitelné při výrobě lékařských obrobených dílů, jako jsou protetické končetiny a umělá srdce. Jeho vysoký stupeň přesnosti a opakovatelnosti mu umožňuje splňovat přísné bezpečnostní standardy vyžadované průmyslem. Kromě toho existuje nesčetné množství materiálních možností a vytváří složité tvary.
Automobilové komponenty
Návrháři automobilů i inženýři používají plastové obrábění CNC k výrobě automobilových komponent a prototypů v reálném čase. Plast je v oboru široce použitelný při výrobě vlastních plastových dílů CNC, jako jsou dashboardy, díky své lehké, což snižuje spotřebu paliva. Kromě toho je plast odolný vůči korozi a opotřebení, které většina automobilových komponent zažívá. Kromě toho je plast snadno formovatelný do komplexních tvarů.
Díly letectví
Výroba součástí letectví vyžaduje výrobní metodu, která má vysokou přesnost a těsné tolerance. Výsledkem je, že se průmysl rozhodne pro obrábění CNC při navrhování, testování a budování různých dílů obrobených letectví. Plastové materiály jsou použitelné kvůli jejich vhodnosti pro komplexní tvary, pevnost, lehké a vysoké chemikálie a odolnost proti teplu.
Elektronický průmysl
Elektronický průmysl také upřednostňuje plastové obrábění CNC díky své vysoké přesnosti a opakovatelnosti. V současné době se tento proces používá k výrobě plastových elektronických dílů zaměřených na CNC, jako jsou drátěné kryty, klávesnice zařízení a LCD obrazovky.
Kdy zvolit plastové obrábění CNC
Výběr z mnoha výše uvedených plastových výrobních procesů může být náročný. Výsledkem je, že níže je několik úvah, které vám mohou pomoci rozhodnout, zda je pro váš projekt lepší proces plastů CNC lepší proces:
Pokud design plastového prototypu s těsnou tolerancí
Plastové obrábění CNC je lepší metodou pro výrobu dílů s návrhy vyžadujícími těsné tolerance. Konvenční stroj na frézování CNC může dosáhnout těsné tolerance asi 4 μm.
Pokud plastový prototyp vyžaduje povrchovou úpravu kvalitního povrchu
Stroj CNC nabízí vysoce kvalitní povrchovou úpravu, takže je vhodný, pokud váš projekt nepotřebuje další proces povrchové úpravy. To je na rozdíl od 3D tisku, který během tisku ponechává značky vrstvy.
Pokud plastový prototyp vyžaduje speciální materiály
Plastové obrábění CNC lze použít k výrobě dílů z široké škály plastových materiálů, včetně těch se zvláštními vlastnostmi, jako je odolnost proti vysoké teplotě, vysoká pevnost nebo vysoká chemická odolnost. Díky tomu je ideální volbou pro vytváření prototypů se specializovanými požadavky.
Pokud jsou vaše produkty ve fázi testování
Obrábění CNC se spoléhá na 3D modely, které se snadno mění. Protože fáze testování vyžaduje konstantní úpravu, obrábění CNC umožňuje návrhářům a výrobcům vytvářet funkční plastové prototypy pro testování a řešení problémů s návrhovým nedostatky.
· Pokud potřebujete ekonomickou možnost
Stejně jako jiné výrobní metody je plastové obrábění CNC vhodné pro efektivně výrobu dílů. Plasty jsou méně nákladné než kovy a jiné materiály, jako jsou kompozity. Kromě toho je počítačová numerická kontrola přesnější a proces je vhodný pro komplexní návrh.
Závěr
Plastové obrábění CNC je široce přijímaný proces průmyslově kvůli jeho přesnosti, rychlosti a vhodnosti pro výrobu dílů s těsnou tolerancí. Tento článek hovoří o různých materiálech CNC obráběcích kompatibilních s procesem, dostupnými technikami a dalších věcech, které mohou pomoci vašemu projektu.
Výběr techniky správné obrábění může být velmi náročný, což vás vyžaduje, abyste outsourcovali plastové poskytovatele služeb CNC. V Guansheng nabízíme vlastní plastové služby CNC obrábění a na základě vašich požadavků vám můžeme pomoci vytvořit různé díly pro prototypování nebo použití v reálném čase.
Máme několik plastových materiálů vhodných pro obrábění CNC s přísným a efektivním procesem výběru. Náš inženýrský tým může navíc poskytovat profesionální poradenství v oblasti výběru materiálu a návrh návrhu. Nahrajte svůj design ještě dnes a získejte okamžité citace a bezplatnou analýzu DFM za konkurenceschopnou cenu.
Čas příspěvku: Nov-13-2023