CNC-töötluse tavaline kirjeldus hõlmab enamasti tööd metallist toorikuga. Kuid mitte ainult CNC-mehaaniline töötlemine pole laialdaselt kasutatav plastide puhul, vaid plasti CNC-mehaaniline töötlemine on ka üks levinumaid töötlemisprotsesse mitmes tööstuses.
Plastmassi töötlemise aktsepteerimine tootmisprotsessina tuleneb saadaolevate plastikust CNC materjalide laiast valikust. Peale selle muutub arvuti arvjuhtimise kasutuselevõtuga protsess täpsemaks, kiiremaks ja sobivamaks kitsa tolerantsiga osade valmistamiseks. Kui palju teate plasti CNC-töötlusest? Selles artiklis käsitletakse protsessiga ühilduvaid materjale, saadaolevaid tehnikaid ja muid asju, mis võivad teie projekti aidata.
Plastid CNC-töötluseks
Paljud mehaaniliselt töödeldavad plastid sobivad osade ja toodete valmistamiseks, mida toodavad mitmed tööstusharud. Nende kasutamine sõltub nende omadustest, kuna mõnedel mehaaniliselt töödeldavatel plastidel, nagu nailon, on suurepärased mehaanilised omadused, mis võimaldavad neil metalle asendada. Allpool on kõige levinumad plastid kohandatud plasti töötlemiseks:
ABS:
Akrüülnitriilbutadieenstüreen ehk ABS on kerge CNC-materjal, mis on tuntud oma löögikindluse, tugevuse ja kõrge töödeldavuse poolest. Kuigi sellel on head mehaanilised omadused, ilmneb selle madal keemiline stabiilsus tundlikkuses rasvade, alkoholide ja muude keemiliste lahustite suhtes. Samuti on puhta ABS-i (st ilma lisanditeta ABS-i) termiline stabiilsus madal, kuna plastpolümeer põleb isegi pärast leegi eemaldamist.
Plussid
See on kerge, kaotamata oma mehaanilist tugevust.
Plastpolümeer on hästi töödeldav, mistõttu on see väga populaarne kiire prototüüpide materjal.
ABS-i madal sulamistemperatuur on sobiv (see on oluline muude kiirete prototüüpimisprotsesside jaoks, nagu 3D-printimine ja survevalu).
Sellel on kõrge tõmbetugevus.
ABS-il on kõrge vastupidavus, mis tähendab pikemat eluiga.
See on taskukohane.
Miinused
Kuumuse mõjul eraldub see kuuma plastiauru.
Selliste gaaside kogunemise vältimiseks vajate korralikku ventilatsiooni.
Sellel on madal sulamistemperatuur, mis võib põhjustada deformatsiooni CNC-masina tekitatud soojusest.
Rakendused
ABS on oma suurepäraste omaduste ja taskukohasuse tõttu väga populaarne insener-termoplast, mida paljud kiirprototüüpide loomise teenused toodete valmistamisel kasutavad. Seda saab kasutada elektri- ja autotööstuses selliste osade valmistamisel nagu klaviatuurikorgid, elektroonilised korpused ja auto armatuurlaua komponendid.
Nailon
Nailon või polüamiid on madala hõõrdumisega plastpolümeer, millel on kõrge löögi-, kemikaali- ja kulumiskindlus. Selle suurepärased mehaanilised omadused, nagu tugevus (76mPa), vastupidavus ja kõvadus (116R), muudavad selle väga sobivaks CNC-töötluseks ja parandavad veelgi selle rakendamist autotööstuses ja meditsiiniosade tootmises.
Plussid
Suurepärased mehaanilised omadused.
Sellel on kõrge tõmbetugevus.
Kuluefektiivne.
See on kerge polümeer.
See on kuuma- ja kemikaalikindel.
Miinused
Sellel on madal mõõtmete stabiilsus.
Nailon võtab kergesti niiskust.
See on vastuvõtlik tugevatele mineraalhapetele.
Rakendused
Nailon on suure jõudlusega insener-termoplast, mida saab kasutada prototüüpide ja reaalsete osade tootmiseks meditsiini- ja autotööstuses. CNC materjalist valmistatud komponent sisaldab laagreid, seibe ja torusid.
Akrüül
Akrüül ehk PMMA (Poly Methyl Methacrylate) on oma optiliste omaduste tõttu populaarne plasti CNC-töötluses. Plastpolümeer on poolläbipaistev ja kriimustuskindel, mistõttu seda kasutatakse selliseid omadusi nõudvates tööstusharudes. Peale selle on sellel väga head mehaanilised omadused, mis väljenduvad selle sitkuses ja löögikindluses. Akrüül-CNC-töötlus on oma odavusega muutunud alternatiiviks plastpolümeeridele nagu polükarbonaat ja klaas.
Plussid
See on kerge.
Akrüül on väga keemiline ja UV-kindel.
Sellel on kõrge töödeldavus.
Akrüülil on kõrge keemiline vastupidavus.
Miinused
See ei ole nii vastupidav kuumusele, löökidele ja hõõrdumisele.
Suure koormuse korral võib see praguneda.
See ei ole vastupidav klooritud/aromaatsete orgaaniliste ainete suhtes.
Rakendused
Akrüül on kasutatav selliste materjalide nagu polükarbonaat ja klaas asendamisel. Tänu sellele on see kasutatav autotööstuses valgustorude ja autode indikaatortulede katete valmistamisel ning teistes tööstusharudes päikesepaneelide, kasvuhoonete varikatuste jms valmistamisel.
POM
POM või Delrin (kaubanduslik nimetus) on hästi töödeldav CNC-plastmaterjal, mille on valinud paljud CNC-töötlusteenused selle suure tugevuse ja vastupidavuse tõttu kuumusele, kemikaalidele ja kulumisele/rebenemisele. Delrinit on mitut klassi, kuid enamik tööstusharusid tugineb Delrin 150 ja 570 mudelitele, kuna need on mõõtmetelt stabiilsed.
Plussid
Need on kõigist CNC-plastmaterjalidest kõige töödeldavamad.
Neil on suurepärane keemiline vastupidavus.
Neil on kõrge mõõtmete stabiilsus.
Sellel on kõrge tõmbetugevus ja vastupidavus, mis tagab pikema eluea.
Miinused
Sellel on halb vastupidavus hapetele.
Rakendused
POM leiab selle rakenduse erinevates tööstusharudes. Näiteks autotööstuses kasutatakse seda turvavöö komponentide tootmiseks. Meditsiiniseadmete tööstus kasutab seda insuliinipliiatsite tootmiseks, samas kui tarbekaupade sektor kasutab POM-i elektrooniliste sigarettide ja veemõõtjate tootmiseks.
HDPE
Kõrge tihedusega polüetüleenplast on termoplast, millel on kõrge vastupidavus stressile ja söövitavatele kemikaalidele. See pakub suurepäraseid mehaanilisi omadusi, nagu tõmbetugevus (4000 PSI) ja kõvadus (R65), kui selle analoog, LDPE asendab selle selliste nõuetega rakendustes.
Plussid
See on painduv mehaaniliselt töödeldav plastik.
See on väga vastupidav stressile ja kemikaalidele.
Sellel on suurepärased mehaanilised omadused.
ABS-il on kõrge vastupidavus, mis tähendab pikemat eluiga.
Miinused
Sellel on halb UV-vastupidavus.
Rakendused
HDPE Sellel on mitmesuguseid rakendusi, sealhulgas prototüüpide loomine, hammasrataste, laagrite, pakendite, elektriisolatsiooni ja meditsiiniseadmete loomine. See sobib ideaalselt prototüüpimiseks, kuna seda saab kiiresti ja lihtsalt töödelda ning selle odavus muudab selle suurepäraseks mitme iteratsiooni loomiseks. Peale selle on see hea materjal hammasrataste jaoks oma madala hõõrdeteguri ja suure kulumiskindluse tõttu ning laagrite jaoks, kuna see on isemääriv ja keemiliselt vastupidav.
LDPE
LDPE on sitke, painduv plastpolümeer, millel on hea keemiline vastupidavus ja madal temperatuur. See on laialdaselt kasutatav meditsiiniliste osade tootmises proteeside ja ortopeediliste toodete valmistamiseks.
Plussid
See on sitke ja paindlik.
See on väga korrosioonikindel.
Seda on lihtne tihendada, kasutades kuumutustehnikaid, näiteks keevitamist.
Miinused
See ei sobi osadele, mis nõuavad kõrget temperatuurikindlust.
Sellel on madal jäikus ja struktuurne tugevus.
Rakendused
LDPE-d kasutatakse sageli kohandatud hammasrataste ja mehaaniliste komponentide, elektriliste komponentide (nt isolaatorid ja elektroonikaseadmete korpused) ning poleeritud või läikiva välimusega osade tootmiseks. Veelgi enam. selle madal hõõrdetegur, kõrge isolatsioonitakistus ja vastupidavus muudavad selle ideaalseks materjaliks suure jõudlusega rakenduste jaoks.
Polükarbonaat
PC on vastupidav, kuid kerge plastpolümeer, millel on kuumust aeglustavad ja elektrit isoleerivad omadused. Nagu akrüül, võib see oma loomuliku läbipaistvuse tõttu asendada klaasi.
Plussid
See on tõhusam kui enamik tehnilisi termoplaste.
See on loomulikult läbipaistev ja suudab valgust läbi lasta.
See võtab väga hästi värvi.
Sellel on kõrge tõmbetugevus ja vastupidavus.
PC on vastupidav lahjendatud hapetele, õlidele ja rasvadele.
Miinused
See laguneb pärast pikaajalist kokkupuudet veega üle 60°C.
See on vastuvõtlik süsivesinike kulumisele.
Pärast pikaajalist UV-kiirtega kokkupuudet muutub see aja jooksul kollaseks.
Rakendused
Oma valgusomaduste põhjal võib polükarbonaat asendada klaasmaterjali. Seetõttu kasutatakse seda kaitseprillide ja CD-de/DVD-de valmistamisel. Peale selle sobib see kirurgiliste tööriistade ja kaitselülitite valmistamiseks.
Plastikust CNC töötlemismeetodid
CNC-plastosade töötlemine hõlmab arvutiga juhitava masina kasutamist, et eemaldada osa plastpolümeerist soovitud toote moodustamiseks. Lahutav tootmisprotsess võib järgmiste meetodite abil luua hulgaliselt väikese tolerantsi, ühtluse ja täpsusega osi.
CNC treimine
CNC treimine on töötlemistehnika, mis seisneb tooriku hoidmises treipingil ja selle pööramises ketramise või treimise teel vastu lõikeriista. Samuti on mitut tüüpi CNC treimist, sealhulgas:
Sirge või silindriline CNC treimine sobib suurteks lõigeteks.
Koonusekujuline CNC treimine sobib koonusekujuliste detailide loomiseks.
Plastikust CNC-treimisel saate kasutada mitmeid juhiseid, sealhulgas:
Hõõrdumise minimeerimiseks veenduge, et lõikeservadel oleks negatiivne tagakülg.
Lõikeservadel peab olema suur reljeefne nurk.
Parema pinnaviimistluse ja materjali kogunemise vähendamiseks poleerige tooriku pind.
Lõplike lõigete täpsuse parandamiseks vähendage ettenihkekiirust (töötlemata lõigete jaoks kasutage ettenihkekiirust 0,015 IPR ja täpsete lõigete jaoks 0,005 IPR).
Kohandage kliirens, külg- ja kaldenurk plastmaterjali järgi.
CNC freesimine
CNC freesimine hõlmab freesi kasutamist töödeldavast detailist materjali eemaldamiseks, et saada vajalik detail. Erinevaid CNC-freespinke on jagatud 3-teljelisteks ja mitmeteljelisteks freesideks.
Ühest küljest saab 3-teljeline CNC freespink liikuda kolmel lineaarsel teljel (vasakult paremale, edasi-tagasi, üles-alla). Tänu sellele sobib see hästi lihtsa kujundusega detailide loomiseks. Teisest küljest võivad mitmeteljelised veskid liikuda rohkem kui kolme teljega. Seetõttu sobib see keerulise geomeetriaga plastosade CNC-töötluseks.
Plastikust CNC freesimisel saate kasutada mitmeid juhiseid, sealhulgas:
Töötlege süsinikuga või klaasiga tugevdatud termoplasti süsiniktööriistadega.
Suurendage spindli kiirust klambrite abil.
Vähendage pingekontsentratsiooni, luues ümarad sisenurgad.
Jahutus otse ruuteril soojuse hajutamiseks.
Valige pöörlemiskiirus.
Tühjendage plastdetailid pärast freesimist pinnaviimistluse parandamiseks.
CNC puurimine
Plastikust CNC-puurimine hõlmab auku loomist plastikust toorikusse, kasutades puuriga kinnitatud puurit. Puuri suurus ja kuju määravad augu suuruse. Lisaks mängib see rolli ka kiipide evakueerimisel. Kasutatavad puurpresside tüübid on pingi-, püst- ja radiaalpressid.
Plastikust CNC-puurimisel saate kasutada mitmeid juhiseid, sealhulgas:
Kasutage kindlasti teravaid CNC-puure, et vältida plasttoorikule pinget.
Kasutage õiget puuri. Näiteks enamiku termoplastide jaoks sobib 90 kuni 118° puur, mille huulenurk on 9 kuni 15° (akrüüli puhul kasutage 0° reha).
Tagage laastu lihtne väljutamine, valides õige puuri.
Kasutage jahutussüsteemi, et leevendada rohkem töötlemisprotsessi käigus tekkivat.
CNC-puuri kahjustamata eemaldamiseks veenduge, et puurimissügavus oleks väiksem kui kolm või neli korda. puuri läbimõõt. Samuti vähendage etteandekiirust, kui puur on materjalist peaaegu väljunud.
Plastmassi töötlemise alternatiivid
Lisaks CNC-plastosade töötlemisele võivad alternatiivina olla ka muud kiired prototüüpimisprotsessid. Levinud on järgmised:
Sissepritsevormimine
See on populaarne masstootmisprotsess plastist toorikutega töötamiseks. Injektsioonvormimine hõlmab alumiiniumist või terasest vormi loomist sõltuvalt sellistest teguritest nagu pikaealisus. Seejärel süstitakse vormiõõnde sulaplast, see jahtub ja moodustab soovitud kuju.
Plastist survevalu sobib nii prototüüpimiseks kui ka pärisosade valmistamiseks. Peale selle on see kulutõhus meetod, mis sobib keeruka ja lihtsa konstruktsiooniga osade jaoks. Peale selle ei vaja survevalu osad lisatööd ega pinnatöötlust.
3D printimine
3D-printimine on kõige levinum väikeettevõtetes kasutatav prototüüpimismeetod. Lisandite tootmisprotsess on kiire prototüüpide loomise tööriist, mis hõlmab selliseid tehnoloogiaid nagu stereoolitograafia (SLA), sulatatud sadestamise modelleerimine (FDM) ja selektiivne laserpaagutamine (SLS), mida kasutatakse termoplastide (nt nailon, PLA, ABS ja ULTEM) töötlemiseks.
Iga tehnoloogia hõlmab 3D-digitaalsete mudelite loomist ja soovitud osade kihtide kaupa ehitamist. See on nagu plasti CNC-töötlemine, kuigi erinevalt viimasest kaasneb sellega vähem materjali raiskamist. Lisaks välistab see tööriistade vajaduse ja sobib paremini keeruka konstruktsiooniga osade valmistamiseks.
Vaakumvalu
Vaakumvalamine või polüuretaani/uretaani valamine hõlmab ränivorme ja vaiku, et teha põhimustri koopia. Kiire prototüüpimisprotsess sobib kvaliteetse plasti loomiseks. Lisaks on koopiad rakendatavad ideede visualiseerimiseks või disainivigade tõrkeotsinguks.
Plastikust CNC-töötlemise tööstuslikud rakendused
Plastikust CNC-mehaaniline töötlemine on laialdaselt kasutatav tänu sellistele eelistele nagu täpsus, täpsus ja tihe tolerants. Protsessi tavalised tööstuslikud rakendused hõlmavad järgmist:
Meditsiinitööstus
CNC-plasti töötlemine on praegu rakendatav meditsiiniliselt töödeldud osade, näiteks proteeside jäsemete ja tehissüdamete valmistamisel. Selle kõrge täpsus ja korratavus võimaldavad sellel täita tööstuses nõutavaid rangeid ohutusstandardeid. Lisaks on lugematu hulk materjalivalikuid ja see toodab keerulisi kujundeid.
Autode komponendid
Nii autodisainerid kui ka insenerid kasutavad plastist CNC-töötlust, et valmistada reaalajas autokomponente ja prototüüpe. Plast on oma kerge kaalu tõttu laialdaselt kasutatav tööstuses kohandatud CNC-plastosade, näiteks armatuurlaudade valmistamisel, mis vähendab kütusekulu. Lisaks on plast vastupidav korrosioonile ja kulumisele, mida enamik autokomponente kogeb. Peale selle saab plastikut kergesti vormida keerukateks kujunditeks.
Lennunduse osad
Lennundus- ja kosmoseosade tootmine nõuab suure täpsusega ja rangete tolerantside tootmismeetodit. Selle tulemusena valib tööstus erinevate kosmoseseadmetega töödeldud osade projekteerimisel, katsetamisel ja ehitamisel CNC-töötluse. Plastmaterjalid on kasutatavad tänu nende sobivusele keeruka kujuga, tugevusele, kergele ja suurele kemikaalidele ning kuumakindlusele.
Elektroonikatööstus
Elektroonikatööstus soosib ka CNC plasti töötlemist selle suure täpsuse ja korratavuse tõttu. Praegu kasutatakse seda protsessi CNC-ga töödeldud plastist elektroonikaosade, näiteks traatkorpuste, seadmete klaviatuuride ja LCD-ekraanide valmistamiseks.
Millal valida plasti CNC-mehaaniline töötlemine
Paljude ülalkirjeldatud plasti tootmisprotsesside hulgast valimine võib olla keeruline. Selle tulemusena on allpool mõned kaalutlused, mis aitavad teil otsustada, kas plasti CNC-mehaaniline töötlemine on teie projekti jaoks parem protsess:
Kui plastist prototüübi disain range talutavusega
CNC-plasti töötlemine on parem meetod osade valmistamiseks, mille konstruktsioonid nõuavad kitsaid tolerantse. Tavaline CNC freespink suudab saavutada umbes 4 μm tiheda tolerantsi.
Kui plastist prototüüp nõuab kvaliteetset pinnaviimistlust
CNC-masin pakub kvaliteetset pinnaviimistlust, mistõttu sobib see siis, kui teie projekt ei vaja täiendavat pinnaviimistlusprotsessi. See on erinevalt 3D-printimisest, mis jätab printimise ajal kihijälgi.
Kui plastist prototüüp nõuab spetsiaalseid materjale
Plastikust CNC-töötlust saab kasutada osade tootmiseks paljudest plastmaterjalidest, sealhulgas sellistest, millel on eriomadused, nagu kõrge temperatuurikindlus, kõrge tugevus või kõrge keemiline vastupidavus. See muudab selle ideaalseks valikuks erinõuetega prototüüpide loomiseks.
Kui teie tooted on testimisetapis
CNC-töötlus põhineb 3D-mudelitel, mida on lihtne muuta. Kuna testimisetapp nõuab pidevat muutmist, võimaldab CNC-mehaaniline töötlemine disaineritel ja tootjatel luua funktsionaalseid plastist prototüüpe, et testida ja tõrkeotsingut teha disainivigade kohta.
· Kui vajate ökonoomset varianti
Nagu teisedki tootmismeetodid, sobib ka plasti CNC-mehaaniline töötlemine osade kuluefektiivseks valmistamiseks. Plastid on odavamad kui metallid ja muud materjalid, näiteks komposiidid. Lisaks on arvuti arvjuhtimine täpsem ja protsess sobib keerukaks projekteerimiseks.
Järeldus
CNC plasti töötlemine on tööstuslikult laialdaselt aktsepteeritud protsess tänu oma täpsusele, kiirusele ja sobivusele kitsa tolerantsiga detailide valmistamiseks. See artikkel räägib erinevatest protsessiga ühilduvatest CNC-töötlusmaterjalidest, saadaolevatest tehnikatest ja muudest asjadest, mis võivad teie projekti aidata.
Õige töötlemistehnika valimine võib olla väga keeruline, mistõttu peate tellima plastist CNC-teenuse pakkujalt. GuanShengis pakume kohandatud plastist CNC-töötlusteenuseid ja aitame teil valmistada erinevaid osi prototüüpimiseks või reaalajas kasutamiseks vastavalt teie vajadustele.
Meil on mitmeid plastmaterjale, mis sobivad CNC-töötlemiseks range ja sujuva valikuprotsessiga. Lisaks saab meie insenerimeeskond pakkuda professionaalset materjalivaliku nõu ja disainisoovitusi. Laadige oma kujundus üles juba täna ja hankige kohesed hinnapakkumised ja tasuta DfM-analüüs konkurentsivõimelise hinnaga.
Postitusaeg: 13.11.2023