Tworzywa sztuczne są integralną częścią nowoczesnego przemysłu wytwórczego – są powszechnie dostępne, większość z nich jest niedroga i są kompatybilne z popularnymi procesami produkcyjnymi, takimi jak frezowanie, toczenie, wiercenie, cięcie CNC.
Czym jest obróbka CNC
Obróbka CNC to proces produkcyjny, który wykorzystuje narzędzia obrotowe i wiertła do systematycznego usuwania materiału z litego bloku materiału, kształtując w ten sposób część. Jeśli chodzi o produkcję części z tworzyw sztucznych, obróbka CNC jest bardziej precyzyjna niż formowanie wtryskowe. Co więcej, obróbka CNC jest kompatybilna z szerszą gamą tworzyw sztucznych niż wiele innych metod produkcji, dzięki czemu produkcja części poprzez obróbkę skrawaniem jest pożądanym wyborem dla wielu zespołów produktowych.
Jakie czynniki należy wziąć pod uwagę przy wyborze tworzywa sztucznego
W przypadku tworzyw sztucznych rozmiar i kształt obrabianego przedmiotu może ulec zmianie w trakcie lub nawet po obróbce skrawaniem. W związku z tym projektanci muszą wziąć pod uwagę właściwości materiału, aby zapewnić możliwość produkcji ich projektu. Następnie wyjaśnimy różne czynniki, które należy wziąć pod uwagę.
Rozszerzalność cieplna – prawie każdy materiał rozszerza się i zyskuje objętość w wysokich temperaturach. W obróbce CNC zastosowane oprzyrządowanie wytwarza ciepło, gdy styka się z materiałem. Dlatego ważne jest, aby zrozumieć, w jaki sposób każde tworzywo sztuczne reaguje na ciepło pochodzące z obróbki. Czynnik ten będą miały wpływ na zdolność do spełnienia tolerancji wymiarowych.
Twardość i wytrzymałość – konkretnego tworzywa sztucznego mogą być czymś, co rozważasz dla swojej części, aby upewnić się, że spełnia wymagania jej ostatecznego zastosowania. Wytrzymałość materiału na rozciąganie może wpływać na sposób tworzenia wiórów, wpływając na końcowe wykończenie powierzchni. Twardość może również wpływać na sposób tworzenia wiórów, a w przypadku bardzo miękkich materiałów może wystąpić żłobienie, jeśli operator nie podejmie odpowiednich środków ostrożności.
Wygląd – związane z nim właściwości, takie jak przepuszczalność światła, mogą być istotnym aspektem projektu. Jeśli tak, ogranicza to liczbę dostępnych materiałów z tworzyw sztucznych. Ponadto należy zachować ostrożność podczas procesu obróbki, aby zapewnić, że szorstkie wykończenie powierzchni nie wpłynie na przepuszczalność światła lub przezroczystość.
Najczęściej stosowanie tworzywa do obróbki CNC
Wiele tworzyw sztucznych nadających się do obróbki skrawaniem nadaje się do produkcji części Ich zastosowanie zależy od ich właściwości, a niektóre tworzywa sztuczne nadające się do obróbki mechanicznej, które pozwalają im zastąpić metale. Poniżej znajdują się najczęstsze tworzywa sztuczne do obróbki tworzyw sztucznych:
Poliamid – jest szeroką kategorią konstrukcyjnych tworzyw termoplastycznych o niskim współczynniku tarcia o wysokiej udarności, wysokiej odporności na ścieranie i chemikalia oraz ogólnych doskonałych właściwościach mechanicznych. Dobrze nadaje się do obróbki CNC, ponieważ jest wystarczająco mocny i trwały do szerokiej gamy zastosowań w wielu branżach, w tym w przemyśle motoryzacyjnym i urządzeniach medycznych. To tworzywo sztuczne jest naturalnie wydajne, może wytrzymać wiele zużycia i jest odporne na uszkodzenia spowodowane olejem i paliwem.
Plusy:
- Doskonałe właściwości mechaniczne.
- Ma wysoką wytrzymałość na rozciąganie.
- Opłacalne.
- Jest to lekki polimer.
- Jest odporny na ciepło i chemikalia.
POM – jest jednym z najbardziej obrabialnych tworzyw sztucznych CNC. Zespoły produktowe wybierają POM, gdy potrzebują tworzywa sztucznego o wysokiej wytrzymałości i sztywności o doskonałej odporności na ciepło, zużycie, warunki atmosferyczne, chemikalia i paliwo. POM posiada doskonałą stabilność wymiarową i nadaje się do tworzenia precyzyjnych części o wąskich tolerancjach. Jednak to tworzywo sztuczne ma słabą odporność na kwasy.
Plusy:
- Są to najbardziej obrabialne tworzywa sztuczne CNC.
- Mają doskonałą odporność chemiczną.
- Mają wysoką stabilność wymiarową.
- Ma wysoką wytrzymałość na rozciąganie i trwałość, zapewniając dłuższą żywotność.
PEEK – to wysokowydajny termoplast znany z niezwykłego połączenia właściwości mechanicznych. To tworzywo sztuczne idealnie nadaje się do obróbki skrawaniem jest odporne na chemikalia, zużycie, pełzanie, zmęczenie, ciecze i temperatury do 260 ° C (480 ° F). Jest również lekki, wystarczająco mocny, aby wytrzymać trudne warunki środowiskowe i nierozpuszczalny we wszystkich popularnych rozpuszczalnikach. Ponadto PEEK nadaje się do recyklingu.
Plusy:
- Ma doskonałe właściwości mechaniczne.
- Nadaje się do recyklingu.
- Jest biokompatybilny.
- Jest lekki i może wytrzymać trudne warunki środowiskowe.
ABS – jest popularnym inżynieryjnym tworzywem termoplastycznym znanym ze swojej udarności i odporności, wysokiej odporności na ciepło i dobrej skrawalności. To tworzywo sztuczne jest dobrym izolatorem, idealnym do zastosowań elektrycznych i pozostaje stabilne mechanicznie w czasie. Ponieważ ABS jest tak lekki, niedrogi i szeroko dostępny, wiele zespołów produktowych używa go do szybkiego prototypowania. Inne typowe zastosowania obejmują obudowy elektroniki, nakładki na klawiatury i elementy deski rozdzielczej w samochodach.
Plusy:
- Jest lekki bez utraty wytrzymałości mechanicznej.
- Polimer z tworzywa sztucznego jest wysoce skrawalny, co czyni go bardzo popularnym materiałem do szybkiego prototypowania.
- ABS ma odpowiednią niską temperaturę topnienia
- Ma wysoką wytrzymałość na rozciąganie.
- Ma wysoką trwałość, co oznacza dłuższą żywotność.
- Jest niedrogi.
PTFE – powszechnie znany jako teflon, jest wszechstronnym wysokowydajnym polimerem o wielu właściwościach mechanicznych, które czynią go cennym dla zespołów produktowych projektujących produkty komercyjne. To tworzywo sztuczne jest odporne na chemikalia, temperaturę, światło, promieniowanie UV, wodę, warunki atmosferyczne i zmęczenie.
Plusy:
- Jest odporny na chemikalia i światło.
- Ma niski współczynnik tarcia.
- Posiada właściwości antyadhezyjne.
Istnieje wiele innych tworzyw sztucznych nadających się do obróbki skrawaniem, więc zapytaj naszych ekspertów, jeśli chcesz użyć innego materiału!
Konkluzja
Tworzywa sztuczne są wykorzystywane do wytwarzania wielu produktów przemysłowych i konsumenckich. Niektóre komponenty wymagają wysokiego stopnia precyzji, niezawodności i wąskich tolerancji. Jednak koszty oprzyrządowania mogą być wysokie, co zwiększa stosunek ceny do części. Natomiast obróbka skrawaniem może wyeliminować ten wydatek, czyniąc części tańszymi i umożliwiając obniżenie kosztów dla klientów. W rezultacie obróbka tworzyw sztucznych CNC stała się popularną opcją dla producentów poszukujących trwałych i wysokiej jakości polimerów z tworzyw sztucznych.