Pogost prikaz CNC obdelave večinoma vključuje delo s kovinskim obdelovancem. Vendar pa se CNC obdelava ne uporablja le za plastiko, temveč je CNC obdelava plastike tudi eden od pogostih postopkov obdelave v več panogah.
Sprejemanje obdelave plastike kot proizvodnega procesa je posledica široke palete razpoložljivih CNC materialov za plastiko. Poleg tega je z uvedbo računalniškega numeričnega krmiljenja postopek postal natančnejši, hitrejši in primernejši za izdelavo delov z majhnimi tolerancami. Koliko veste o CNC obdelavi plastike? Ta članek obravnava materiale, ki so združljivi s postopkom, razpoložljive tehnike in druge stvari, ki vam lahko pomagajo pri vašem projektu.
Plastika za CNC obdelavo
Številne obdelovalne plastike so primerne za izdelavo delov in izdelkov, ki jih proizvaja več industrij. Njihova uporaba je odvisna od njihovih lastnosti, pri čemer imajo nekatere obdelovalne plastike, kot je najlon, odlične mehanske lastnosti, ki jim omogočajo, da nadomestijo kovine. Spodaj so navedene najpogostejše plastike za obdelavo plastike po meri:
ABS:
Akrilonitril butadien stiren ali ABS je lahek CNC material, znan po svoji odpornosti na udarce, trdnosti in visoki obdelovalnosti. Čeprav se ponaša z dobrimi mehanskimi lastnostmi, se njegova nizka kemična stabilnost kaže v njegovi občutljivosti na masti, alkohole in druga kemična topila. Prav tako je toplotna stabilnost čistega ABS-a (tj. ABS-a brez dodatkov) nizka, saj bo plastični polimer gorel tudi po odstranitvi plamena.
Prednosti
Je lahka, ne da bi pri tem izgubila mehansko trdnost.
Plastični polimer je zelo obdelljiv, zaradi česar je zelo priljubljen material za hitro izdelavo prototipov.
ABS ima primerno nizko tališče (to je pomembno za druge postopke hitre izdelave prototipov, kot sta 3D-tiskanje in brizganje).
Ima visoko natezno trdnost.
ABS ima visoko vzdržljivost, kar pomeni daljšo življenjsko dobo.
Je cenovno dostopno.
Slabosti
Pri segrevanju sprošča vroče plastične hlape.
Da preprečite kopičenje takšnih plinov, potrebujete ustrezno prezračevanje.
Ima nizko tališče, kar lahko povzroči deformacijo zaradi toplote, ki jo ustvarja CNC stroj.
Aplikacije
ABS je zelo priljubljena inženirska termoplastika, ki jo zaradi svojih odličnih lastnosti in cenovne dostopnosti uporabljajo številne storitve hitre izdelave prototipov. Uporablja se v elektro in avtomobilski industriji pri izdelavi delov, kot so pokrovi tipkovnic, ohišja za elektronska vozila in komponente armaturne plošče avtomobilov.
Najlon
Najlon ali poliamid je plastični polimer z nizkim trenjem, visoko odpornostjo na udarce, kemikalije in obrabo. Njegove odlične mehanske lastnosti, kot so trdnost (76 mPa), vzdržljivost in trdota (116R), ga delajo zelo primernega za CNC obdelavo in dodatno izboljšujejo njegovo uporabo v avtomobilski in medicinski industriji.
Prednosti
Odlične mehanske lastnosti.
Ima visoko natezno trdnost.
Stroškovno učinkovito.
Je lahek polimer.
Je odporen na vročino in kemikalije.
Slabosti
Ima nizko dimenzijsko stabilnost.
Najlon zlahka vpija vlago.
Občutljiv je na močne mineralne kisline.
Aplikacije
Najlon je visokozmogljiv inženirski termoplast, ki se uporablja za izdelavo prototipov in dejanskih delov v medicinski in avtomobilski industriji. Komponente, izdelane iz CNC materiala, vključujejo ležaje, podložke in cevi.
Akril
Akril ali PMMA (polimetilmetakrilat) je zaradi svojih optičnih lastnosti priljubljen pri CNC obdelavi plastike. Plastični polimer je prosojen in odporen na praske, zato se uporablja v panogah, ki zahtevajo takšne lastnosti. Poleg tega ima zelo dobre mehanske lastnosti, kar se kaže v njegovi žilavosti in odpornosti na udarce. Zaradi svoje nizke cene je CNC obdelava akrila postala alternativa plastičnim polimerom, kot sta polikarbonat in steklo.
Prednosti
Je lahek.
Akril je zelo odporen na kemikalije in UV žarke.
Ima visoko obdelovalnost.
Akril ima visoko kemično odpornost.
Slabosti
Ni tako odporen na vročino, udarce in odrgnine.
Pod veliko obremenitvijo lahko poči.
Ni odporen na klorirane/aromatske organske snovi.
Aplikacije
Akril je uporaben kot nadomestilo za materiale, kot sta polikarbonat in steklo. Posledično se uporablja v avtomobilski industriji za izdelavo svetlobnih cevi in pokrovov za avtomobilske smernike ter v drugih industrijah za izdelavo sončnih panelov, nadstreškov za rastlinjake itd.
POM
POM ali Delrin (komercialno ime) je zelo obdelovalen CNC plastični material, ki ga številne CNC storitve obdelave izberejo zaradi njegove visoke trdnosti in odpornosti na vročino, kemikalije in obrabo. Obstaja več vrst Delrina, vendar se večina industrij zanaša na Delrin 150 in 570, saj sta dimenzijsko stabilna.
Prednosti
So najbolj obdelovalni od vseh CNC plastičnih materialov.
Imajo odlično kemično odpornost.
Imajo visoko dimenzijsko stabilnost.
Ima visoko natezno trdnost in vzdržljivost, kar zagotavlja daljšo življenjsko dobo.
Slabosti
Ima slabo odpornost na kisline.
Aplikacije
POM se uporablja v različnih panogah. Na primer, v avtomobilskem sektorju se uporablja za izdelavo komponent varnostnih pasov. Industrija medicinske opreme ga uporablja za proizvodnjo inzulinskih peresnikov, medtem ko sektor potrošniškega blaga uporablja POM za izdelavo elektronskih cigaret in vodomerov.
HDPE
Polietilen visoke gostote je termoplastika z visoko odpornostjo na obremenitve in korozivne kemikalije. Ponuja odlične mehanske lastnosti, kot sta natezna trdnost (4000 PSI) in trdota (R65), v primerjavi s svojim ustreznikom, LDPE pa ga nadomešča v aplikacijah s takimi zahtevami.
Prednosti
Je fleksibilna obdelovalna plastika.
Je zelo odporen na stres in kemikalije.
Ima odlične mehanske lastnosti.
ABS ima visoko vzdržljivost, kar pomeni daljšo življenjsko dobo.
Slabosti
Ima slabo UV odpornost.
Aplikacije
HDPE Ima različne aplikacije, vključno z izdelavo prototipov, zobnikov, ležajev, embalaže, električne izolacije in medicinske opreme. Idealen je za izdelavo prototipov, saj ga je mogoče hitro in enostavno obdelati, zaradi nizkih stroškov pa je odličen za ustvarjanje več ponovitev. Poleg tega je dober material za zobnike zaradi nizkega koeficienta trenja in visoke odpornosti proti obrabi ter za ležaje, ker je samomazljiv in kemično odporen.
LDPE
LDPE je trpežen, fleksibilen plastični polimer z dobro kemično odpornostjo in nizko temperaturo. Široko se uporablja v industriji medicinskih delov za izdelavo protez in ortopedskih vložkov.
Prednosti
Je trpežen in prožen.
Je zelo odporen proti koroziji.
Z uporabo toplotnih tehnik, kot je varjenje, je enostavno zatesniti.
Slabosti
Ni primeren za dele, ki zahtevajo odpornost na visoke temperature.
Ima nizko togost in strukturno trdnost.
Aplikacije
LDPE se pogosto uporablja za izdelavo zobnikov in mehanskih komponent po meri, električnih komponent, kot so izolatorji in ohišja za elektronske naprave, ter delov s poliranim ali sijajnim videzom. Poleg tega je zaradi nizkega koeficienta trenja, visoke izolacijske upornosti in vzdržljivosti idealen material za visokozmogljive aplikacije.
Polikarbonat
PC je trpežen, a lahek plastični polimer s toplotno odpornimi in električno izolacijskimi lastnostmi. Tako kot akril lahko zaradi svoje naravne prosojnosti nadomesti steklo.
Prednosti
Je učinkovitejši od večine inženirskih termoplastov.
Je naravno prozoren in lahko prepušča svetlobo.
Zelo dobro prevzame barvo.
Ima visoko natezno trdnost in vzdržljivost.
PC je odporen na razredčene kisline, olja in masti.
Slabosti
Po daljši izpostavljenosti vodi nad 60 °C se razgradi.
Občutljiv je na obrabo ogljikovodikov.
Po daljši izpostavljenosti UV-žarkom sčasoma porumeni.
Aplikacije
Zaradi svojih svetlobnih lastnosti lahko polikarbonat nadomesti stekleni material. Zato se uporablja pri izdelavi zaščitnih očal in CD-jev/DVD-jev. Poleg tega je primeren za izdelavo kirurških pripomočkov in odklopnikov.
Metode CNC obdelave plastike
CNC obdelava plastičnih delov vključuje uporabo računalniško vodenega stroja za odstranitev dela plastičnega polimera, da se oblikuje želeni izdelek. Subtraktivni proizvodni proces lahko z uporabo naslednjih metod ustvari nešteto delov z natančnostjo, natančnostjo in natančnostjo.
CNC struženje
CNC struženje je tehnika obdelave, pri kateri se obdelovanec drži na stružnici in se vrti proti rezalnemu orodju z vrtenjem ali struženjem. Obstaja tudi več vrst CNC struženja, vključno z:
Za velike reze je primerno ravno ali cilindrično CNC struženje.
CNC struženje s konusnim robom je primerno za izdelavo delov s stožčastimi oblikami.
Pri struženju plastike s CNC-jem lahko uporabite več smernic, vključno z:
Zagotovite, da imajo rezalni robovi negativni kot nazaj, da zmanjšate drgnjenje.
Rezalni robovi morajo imeti velik kot odklona.
Za boljšo površinsko obdelavo in manjše nabiranje materiala spolirajte površino obdelovanca.
Zmanjšajte hitrost podajanja, da izboljšate natančnost končnih rezov (uporabite hitrost podajanja 0,015 IPR za grobe reze in 0,005 IPR za natančne reze).
Prilagodite zračnost, stranski in cepilni kot plastičnemu materialu.
CNC rezkanje
CNC rezkanje vključuje uporabo rezkarja za odstranjevanje materiala z obdelovanca, da se dobi zahtevani del. Obstajajo različni CNC rezkalni stroji, razdeljeni na 3-osne rezkalnike in večosne rezkalnike.
Po eni strani se lahko 3-osni CNC rezkalni stroj premika v treh linearnih oseh (od leve proti desni, naprej in nazaj, gor in dol). Posledično je zelo primeren za izdelavo delov s preprostimi zasnovami. Po drugi strani pa se lahko večosni rezkalni stroji premikajo v več kot treh oseh. Posledično so primerni za CNC obdelavo plastičnih delov s kompleksnimi geometrijami.
Pri CNC rezkanju plastike lahko uporabite več smernic, vključno z:
Obdelava termoplastike, ojačane z ogljikom ali steklom, z orodjem iz karbona.
Povečajte hitrost vretena z uporabo sponk.
Zmanjšajte koncentracijo napetosti z ustvarjanjem zaobljenih notranjih vogalov.
Hlajenje neposredno na usmerjevalniku za odvajanje toplote.
Izberite hitrost vrtenja.
Po rezkanju odstranite robove s plastičnih delov, da izboljšate površinsko obdelavo.
CNC vrtanje
CNC vrtanje plastike vključuje ustvarjanje luknje v plastičnem obdelovancu z uporabo svedra, nameščenega s svedrom. Velikost in oblika svedra določata velikost luknje. Poleg tega igra vlogo tudi pri odvajanju odrezkov. Vrste vrtalnih strojev, ki jih lahko uporabite, vključujejo namizne, pokončne in radialne.
Pri CNC vrtanju plastike lahko uporabite več smernic, vključno z:
Uporabljajte ostre CNC svedre, da preprečite obremenitev plastičnega obdelovanca.
Uporabite pravi sveder. Na primer, za večino termoplastov je primeren sveder s kotom od 90 do 118° in kotom roba od 9 do 15° (za akril uporabite kot 0°).
Z izbiro pravega svedra zagotovite enostavno izmetavanje odrezkov.
Za ublažitev več umazanije, ki nastane med postopkom obdelave, uporabite hladilni sistem.
Za odstranitev CNC svedra brez poškodb se prepričajte, da je globina vrtanja manjša od tri- ali štirikratnika premera svedra. Prav tako zmanjšajte hitrost podajanja, ko sveder skoraj zapusti material.
Alternative obdelavi plastike
Poleg CNC obdelave plastičnih delov lahko kot alternative služijo tudi drugi postopki hitre izdelave prototipov. Med pogoste spadajo:
Brizganje
To je priljubljen postopek masovne proizvodnje za delo s plastičnimi obdelovanci. Brizganje vključuje izdelavo kalupa iz aluminija ali jekla, odvisno od dejavnikov, kot je dolgoživost. Nato se staljena plastika vbrizga v votlino kalupa, ohladi in oblikuje želeno obliko.
Brizganje plastike je primerno tako za izdelavo prototipov kot za izdelavo dejanskih delov. Poleg tega je stroškovno učinkovita metoda, primerna za dele s kompleksnimi in preprostimi zasnovami. Poleg tega brizgani deli skoraj ne zahtevajo dodatnega dela ali površinske obdelave.
3D-tiskanje
3D-tiskanje je najpogostejša metoda izdelave prototipov, ki se uporablja v malih podjetjih. Aditivna proizvodnja je orodje za hitro izdelavo prototipov, ki vključuje tehnologije, kot so stereolitografija (SLA), modeliranje s taljenjem (FDM) in selektivno lasersko sintranje (SLS), ki se uporabljajo za delo s termoplastikami, kot so najlon, PLA, ABS in ULTEM.
Vsaka tehnologija vključuje ustvarjanje 3D digitalnih modelov in izdelavo želenih delov plast za plastjo. To je podobno CNC obdelavi plastike, čeprav za razliko od slednje povzroči manj odpadkov materiala. Poleg tega odpravlja potrebo po orodju in je bolj primerna za izdelavo delov s kompleksnimi zasnovami.
Vakuumsko litje
Vakuumsko litje ali litje poliuretana/uretana vključuje silikonske kalupe in smole za izdelavo kopije glavnega vzorca. Postopek hitre izdelave prototipov je primeren za ustvarjanje visokokakovostne plastike. Poleg tega so kopije uporabne za vizualizacijo idej ali odpravljanje napak v oblikovanju.
Industrijska uporaba CNC obdelave plastike
CNC obdelava plastike je široko uporabna zaradi prednosti, kot so natančnost, preciznost in majhna toleranca. Pogoste industrijske uporabe postopka vključujejo:
Medicinska industrija
CNC obdelava plastike se trenutno uporablja pri izdelavi medicinskih strojno obdelanih delov, kot so proteze in umetna srca. Visoka stopnja natančnosti in ponovljivosti omogoča izpolnjevanje strogih varnostnih standardov, ki jih zahteva industrija. Poleg tega obstaja nešteto možnosti materialov in omogoča izdelavo kompleksnih oblik.
Avtomobilske komponente
Tako oblikovalci avtomobilov kot inženirji uporabljajo CNC obdelavo plastike za izdelavo avtomobilskih komponent in prototipov v realnem času. Plastika se v industriji pogosto uporablja pri izdelavi plastičnih delov po meri s CNC-jem, kot so armaturne plošče, zaradi svoje lahkosti, kar zmanjšuje porabo goriva. Poleg tega je plastika odporna proti koroziji in obrabi, s katerima se sooča večina avtomobilskih komponent. Poleg tega je plastika enostavno oblikovana v kompleksne oblike.
Letalski deli
Proizvodnja letalskih in vesoljskih delov zahteva proizvodno metodo z visoko natančnostjo in majhnimi tolerancami. Zato se industrija pri načrtovanju, testiranju in izdelavi različnih letalskih in vesoljskih delov odloča za CNC obdelavo. Plastični materiali so uporabni zaradi svoje primernosti za kompleksne oblike, trdnosti, nizke teže, odpornosti na visoke kemikalije in toplote.
Elektronska industrija
Tudi elektronska industrija daje prednost CNC obdelavi plastike zaradi visoke natančnosti in ponovljivosti. Trenutno se ta postopek uporablja za izdelavo CNC obdelanih plastičnih elektronskih delov, kot so ohišja za žice, tipkovnice naprav in LCD-zasloni.
Kdaj izbrati CNC obdelavo plastike
Izbira med številnimi zgoraj omenjenimi postopki izdelave plastike je lahko zahtevna. Zato je spodaj nekaj dejavnikov, ki vam lahko pomagajo pri odločitvi, ali je CNC obdelava plastike boljši postopek za vaš projekt:
Če je zasnova plastičnega prototipa z ozko toleranco
CNC obdelava plastike je boljša metoda za izdelavo delov z zasnovami, ki zahtevajo majhne tolerance. Konvencionalni CNC rezkalni stroj lahko doseže majhno toleranco približno 4 μm.
Če plastični prototip zahteva kakovostno površinsko obdelavo
CNC stroj ponuja visokokakovostno površinsko obdelavo, zaradi česar je primeren, če vaš projekt ne potrebuje dodatne površinske obdelave. To se razlikuje od 3D-tiskanja, ki med tiskanjem pušča sledi plasti.
Če plastični prototip zahteva posebne materiale
CNC obdelava plastike se lahko uporablja za izdelavo delov iz širokega nabora plastičnih materialov, vključno s tistimi s posebnimi lastnostmi, kot so odpornost na visoke temperature, visoka trdnost ali visoka kemična odpornost. Zaradi tega je idealna izbira za izdelavo prototipov s posebnimi zahtevami.
Če so vaši izdelki v fazi testiranja
CNC obdelava se zanaša na 3D-modele, ki jih je enostavno spreminjati. Ker faza testiranja zahteva stalne modifikacije, CNC obdelava omogoča oblikovalcem in proizvajalcem, da ustvarijo funkcionalne plastične prototipe za testiranje in odpravljanje napak v zasnovi.
· Če potrebujete ekonomično možnost
Tako kot druge proizvodne metode je tudi CNC obdelava plastike primerna za stroškovno učinkovito izdelavo delov. Plastika je cenejša od kovin in drugih materialov, kot so kompoziti. Poleg tega je računalniško numerično krmiljenje natančnejše in postopek je primeren za kompleksne zasnove.
Zaključek
CNC obdelava plastike je v industriji široko sprejet postopek zaradi svoje natančnosti, hitrosti in primernosti za izdelavo delov z majhnimi tolerancami. Ta članek govori o različnih CNC obdelovalnih materialih, ki so združljivi s postopkom, razpoložljivih tehnikah in drugih stvareh, ki vam lahko pomagajo pri vašem projektu.
Izbira prave tehnike obdelave je lahko zelo zahtevna, zaradi česar morate najeti zunanjega ponudnika storitev CNC obdelave plastike. V podjetju GuanSheng ponujamo storitve CNC obdelave plastike po meri in vam lahko pomagamo izdelati različne dele za izdelavo prototipov ali uporabo v realnem času glede na vaše zahteve.
Imamo več plastičnih materialov, primernih za CNC obdelavo, s strogim in poenostavljenim postopkom izbire. Poleg tega vam lahko naša inženirska ekipa nudi strokovne nasvete o izbiri materialov in predloge za oblikovanje. Naložite svoj dizajn še danes in prejmite takojšnje ponudbe ter brezplačno analizo DfM po konkurenčni ceni.
Čas objave: 13. november 2023