Običajna upodobitev CNC obdelave večinoma vključuje delo s kovinskim obdelovancem. Vendar CNC obdelava ni široko uporabna za plastiko, ampak je CNC obdelava plastike tudi eden od običajnih obdelovalnih procesov v več panogah.
Sprejetje obdelave plastike kot proizvodnega procesa je posledica široke palete plastičnih CNC materialov, ki so na voljo. Poleg tega z uvedbo računalniškega numeričnega krmiljenja proces postane natančnejši, hitrejši in primeren za izdelavo delov z nizko toleranco. Koliko veste o CNC obdelavi plastike? Ta članek obravnava materiale, ki so združljivi s postopkom, razpoložljive tehnike in druge stvari, ki lahko pomagajo vašemu projektu.
Plastika za CNC obdelavo
Številne obdelovalne plastike so primerne za izdelavo delov in izdelkov, ki jih proizvajajo številne industrije. Njihova uporaba je odvisna od njihovih lastnosti, pri čemer imajo nekatere obdelovalne plastike, kot je najlon, odlične mehanske lastnosti, ki jim omogočajo zamenjavo kovin. Spodaj so 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 (tj. ABS brez dodatkov) nizka, saj bo plastični polimer gorel tudi po odstranitvi plamena.
Pros
Je lahek, ne da bi izgubil svojo mehansko trdnost.
Plastični polimer je zelo primeren za strojno obdelavo, 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.
Cenovno je dostopen.
Slabosti
Ko je izpostavljen vročini, sprošča vroče plastične hlape.
Potrebujete ustrezno prezračevanje, da preprečite kopičenje takih plinov.
Ima nizko tališče, ki lahko povzroči deformacijo zaradi toplote, ki jo ustvari CNC stroj.
Aplikacije
ABS je zelo priljubljena inženirska termoplastika, ki jo zaradi svojih odličnih lastnosti in cenovne dostopnosti uporabljajo številne storitve hitre izdelave prototipov pri izdelavi izdelkov. Uporablja se v električni in avtomobilski industriji pri izdelavi delov, kot so pokrovčki za tipkovnice, elektronska ohišja in komponente avtomobilske armaturne plošče.
Najlon
Najlon ali poliamid je plastični polimer z nizkim trenjem in visoko odpornostjo na udarce, kemikalije in obrabo. Zaradi njegovih odličnih mehanskih lastnosti, kot so trdnost (76 mPa), vzdržljivost in trdota (116R), je zelo primeren za CNC obdelavo in dodatno izboljšuje njegovo uporabo v avtomobilski in medicinski industriji.
Pros
Odlične mehanske lastnosti.
Ima visoko natezno trdnost.
Stroškovno učinkovito.
Je lahek polimer.
Je toplotno in kemično odporen.
Slabosti
Ima nizko dimenzijsko stabilnost.
Najlon zlahka absorbira vlago.
Občutljiv je na močne mineralne kisline.
Aplikacije
Najlon je visoko zmogljiva inženirska termoplastika, ki se uporablja za izdelavo prototipov in proizvodnjo dejanskih delov v medicinski in avtomobilski industriji. Komponenta, izdelana iz CNC materiala, vključuje ležaje, podložke in cevi.
Akril
Akril ali PMMA (poli metil metakrilat) 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. S svojo poceni je akrilna CNC obdelava postala alternativa plastičnim polimerom, kot sta polikarbonat in steklo.
Pros
Je lahka.
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 obrabo.
Pri veliki obremenitvi lahko poči.
Ni odporen na klorirane/aromatske organske snovi.
Aplikacije
Akril se uporablja pri nadomeščanju materialov, kot sta polikarbonat in steklo. Posledično je uporaben v avtomobilski industriji za izdelavo svetlobnih cevi in pokrovov avtomobilskih indikatorskih luči ter v drugih industrijah za izdelavo solarnih panelov, nadstreškov za rastlinjake itd.
POM
POM ali Delrin (komercialno ime) je visoko obdelovalni CNC plastični material, ki ga izberejo številne storitve CNC strojne obdelave zaradi njegove visoke trdnosti in odpornosti na vročino, kemikalije in obrabo/trganje. Obstaja več razredov Delrina, vendar se večina industrij zanaša na Delrin 150 in 570, saj sta dimenzijsko stabilna.
Pros
Od vseh CNC plastičnih materialov so najbolj obdelovalni.
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 najde svojo uporabo v različnih panogah. Na primer, v avtomobilskem sektorju se uporablja za izdelavo komponent varnostnih pasov. Industrija medicinske opreme ga uporablja za proizvodnjo inzulinskih injekcijskih peresnikov, medtem ko sektor potrošniškega blaga uporablja POM za izdelavo elektronskih cigaret in vodomerov.
HDPE
Polietilen visoke gostote je termoplast z visoko odpornostjo proti obremenitvam in jedkim kemikalijam. Ponuja odlične mehanske lastnosti, kot sta natezna trdnost (4000PSI) in trdota (R65), kot njegov nasprotnik, LDPE ga nadomešča v aplikacijah s takšnimi zahtevami.
Pros
Je fleksibilna plastika, primerna za obdelavo.
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, ustvarjanjem 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 iteracij. 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 trden, upogljiv plastični polimer z dobro kemično odpornostjo in nizko temperaturo. Široko se uporablja v industriji proizvodnje medicinskih delov za izdelavo protetike in ortotike.
Pros
Je trd in prožen.
Je zelo odporen proti koroziji.
Enostavno ga je zatesniti s toplotnimi tehnikami, kot je varjenje.
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 po meri in mehanskih komponent, električnih komponent, kot so izolatorji in ohišja za elektronske naprave, ter delov s poliranim ali sijajnim videzom. Še več. Zaradi nizkega koeficienta trenja, visoke izolacijske odpornosti in vzdržljivosti je idealen material za visoko zmogljive aplikacije.
Polikarbonat
PC je trden, a lahek plastični polimer z zaviralci toplote in električnimi izolacijskimi lastnostmi. Tako kot akril lahko zaradi svoje naravne prosojnosti nadomesti steklo.
Pros
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
Razgradi se po daljši izpostavljenosti vodi nad 60°C.
Občutljiv je na obrabo ogljikovodikov.
Po dolgotrajni izpostavljenosti UV-žarkom bo sčasoma porumenel.
Aplikacije
Na podlagi svojih svetlobnih lastnosti lahko polikarbonat nadomesti steklo. 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 za oblikovanje želenega izdelka. Subtraktivni proizvodni proces lahko ustvari nešteto delov s strogo toleranco, enotnostjo in natančnostjo z uporabo naslednjih metod.
CNC struženje
CNC struženje je tehnika obdelave, ki vključuje držanje obdelovanca na stružnici in njegovo vrtenje proti rezalnemu orodju z vrtenjem ali obračanjem. Obstaja tudi več vrst CNC struženja, vključno z:
Ravno ali cilindrično CNC struženje je primerno za velike reze.
Konusno CNC struženje je primerno za izdelavo stožčastih delov.
Obstaja več smernic, ki jih lahko uporabite pri CNC struženju plastike, vključno z:
Prepričajte se, da imajo rezalni robovi negativen zadnji naklon, da zmanjšate drgnjenje.
Rezalni robovi morajo imeti velik reliefni kot.
Polirajte površino obdelovanca za boljšo površinsko obdelavo in zmanjšano nabiranje materiala.
Zmanjšajte pomik, da izboljšate natančnost končnih rezov (uporabite pomik 0,015 IPR za grobe reze in 0,005 IPR za natančne reze).
Prilagodite odmik, stranske in nagnjene kote plastičnemu materialu.
CNC rezkanje
CNC rezkanje vključuje uporabo rezkalnika za odstranjevanje materiala iz obdelovanca, da dobimo zahtevani del. Obstajajo različni CNC rezkalni stroji, razdeljeni na 3-osne in večosne rezkalne stroje.
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). Zato je zelo primeren za ustvarjanje delov s preprostim dizajnom. Po drugi strani pa se lahko večosni rezkarji premikajo v več kot treh oseh. Posledično je primeren za CNC obdelavo plastičnih delov z zapleteno geometrijo.
Obstaja več smernic, ki jih lahko uporabite pri CNC rezkanju plastike, vključno z:
Obdelajte termoplast, ojačan z ogljikom, ali steklo z ogljikovim orodjem.
Povečajte hitrost vretena z uporabo sponk.
Zmanjšajte koncentracijo napetosti z ustvarjanjem zaobljenih notranjih vogalov.
Hlajenje neposredno na usmerjevalniku za razpršitev toplote.
Izberite hitrost vrtenja.
Plastične dele po rezkanju odstranite, da izboljšate končno obdelavo površine.
CNC vrtanje
CNC vrtanje plastike vključuje ustvarjanje luknje v plastičnem obdelovancu s pomočjo svedra, nameščenega s svedrom. Velikost in oblika svedra določata velikost luknje. Poleg tega ima tudi vlogo pri odvajanju odrezkov. Vrste vrtalnih stiskalnic, ki jih lahko uporabljate, vključujejo namizne, pokončne in radialne.
Obstaja več smernic, ki jih lahko uporabite pri CNC vrtanju plastike, vključno z:
Prepričajte se, da uporabljate ostre CNC svedre, da preprečite obremenitev plastičnega obdelovanca.
Uporabite pravi sveder. Na primer, sveder od 90 do 118° z kotom ustnice od 9 do 15° je primeren za večino termoplastov (za akril uporabite grablje 0°).
Poskrbite za enostaven izmet odrezkov z izbiro pravega svedra.
Uporabite hladilni sistem, da zmanjšate količino, ki nastane med strojnim postopkom.
Za odstranitev CNC vrtalnika brez poškodb zagotovite, da je globina vrtanja manjša od trikrat ali štirikrat. premer svedra. Prav tako zmanjšajte podajalno hitrost, ko sveder že skoraj zapusti material.
Alternative za obdelavo plastike
Poleg CNC strojne obdelave plastičnih delov lahko drugi hitri postopki izdelave prototipov služijo kot alternativa. Pogosti vključujejo:
Brizganje
To je priljubljen postopek množične proizvodnje za delo s plastičnimi obdelovanci. Brizganje vključuje ustvarjanje kalupa iz aluminija ali jekla, odvisno od dejavnikov, kot je dolgoživost. Nato se staljena plastika vbrizga v votlino kalupa, se ohladi in oblikuje želeno obliko.
Brizganje plastike je primerno tako za izdelavo prototipov kot za izdelavo pravih delov. Poleg tega je to stroškovno učinkovita metoda, primerna za dele s kompleksnimi in preprostimi oblikami. 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. Postopek aditivnega izdelave je orodje za hitro izdelavo prototipov, ki vključuje tehnologije, kot so stereolitografija (SLA), modeliranje taljenega nanašanja (FDM) in selektivno lasersko sintranje (SLS), ki se uporabljajo za obdelavo termoplastov, kot so najlon, PLA, ABS in ULTEM.
Vsaka tehnologija vključuje ustvarjanje 3D digitalnih modelov in gradnjo želenih delov plast za plastjo. To je kot plastična CNC obdelava, čeprav povzroči manjšo porabo materiala, za razliko od slednjega. Poleg tega odpravlja potrebo po orodju in je bolj primeren za izdelavo delov s kompleksnimi oblikami.
Vakuumsko litje
Vakuumsko litje ali litje poliuretana/uretana vključuje silikonske kalupe in smole za izdelavo kopije glavnega vzorca. Hiter postopek izdelave prototipov je primeren za ustvarjanje plastike visoke kakovosti. Poleg tega so kopije uporabne pri vizualizaciji idej ali odpravljanju napak pri načrtovanju.
Industrijska uporaba CNC obdelave plastike
CNC obdelava plastike je široko uporabna zaradi prednosti, kot so točnost, natančnost in nizka toleranca. Pogoste industrijske uporabe postopka vključujejo:
Medicinska industrija
CNC obdelava plastike se trenutno uporablja pri izdelavi medicinskih strojno obdelanih delov, kot so protetične okončine in umetna srca. Njegova visoka stopnja natančnosti in ponovljivosti omogoča, da izpolnjuje stroge varnostne standarde, ki jih zahteva industrija. Poleg tega je na voljo nešteto možnosti materialov in proizvaja kompleksne oblike.
Avtomobilske komponente
Tako oblikovalci avtomobilov kot inženirji uporabljajo CNC obdelavo plastike za izdelavo avtomobilskih komponent in prototipov v realnem času. Plastika se široko uporablja v industriji pri izdelavi CNC plastičnih delov po meri, kot so armaturne plošče, zaradi svoje lahke teže, ki zmanjšuje porabo goriva. Poleg tega je plastika odporna proti koroziji in obrabi, ki ju doživlja večina avtomobilskih komponent. Poleg tega je plastiko enostavno oblikovati v kompleksne oblike.
Aerospace deli
Proizvodnja letalskih in vesoljskih delov zahteva proizvodno metodo z visoko natančnostjo in majhnimi tolerancami. Posledično se industrija odloči za CNC obdelavo pri načrtovanju, testiranju in izdelavi različnih strojno obdelanih delov v letalstvu. Plastični materiali so uporabni zaradi svoje primernosti za kompleksne oblike, trdnosti, lahke in visoke kemikalije ter toplotne odpornosti.
Elektronska industrija
Tudi elektronska industrija daje prednost CNC obdelavi plastike zaradi njene visoke natančnosti in ponovljivosti. Trenutno se postopek uporablja za izdelavo plastičnih elektronskih delov, obdelanih s CNC, kot so žična ohišja, tipkovnice naprav in LCD zasloni.
Kdaj izbrati CNC obdelavo plastike
Izbira med številnimi zgoraj omenjenimi postopki izdelave plastike je lahko izziv. Zato je spodaj nekaj premislekov, ki vam lahko pomagajo pri odločitvi, ali je CNC obdelava plastike boljši postopek za vaš projekt:
Plastična zasnova prototipa s tesno toleranco
CNC obdelava plastike je boljša metoda za izdelavo delov z dizajnom, ki zahteva ozke tolerance. Običajni CNC rezkalni stroj lahko doseže natančno 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 dodatnega postopka površinske obdelave. To je za razliko 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 ustvarjanje prototipov s posebnimi zahtevami.
Če so vaši izdelki v fazi testiranja
CNC obdelava temelji na 3D modelih, ki jih je enostavno spreminjati. Ker stopnja testiranja zahteva nenehne spremembe, CNC obdelava omogoča oblikovalcem in proizvajalcem, da ustvarijo funkcionalne plastične prototipe za testiranje in odpravljanje napak pri načrtovanju.
· Če potrebujete ekonomično možnost
Tako kot druge metode izdelave je 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 kompleksno načrtovanje.
Zaključek
CNC obdelava plastike je industrijsko splošno sprejet postopek zaradi svoje natančnosti, hitrosti in primernosti za izdelavo delov z nizko toleranco. Ta članek govori o različnih materialih za CNC obdelavo, ki so združljivi s postopkom, razpoložljivih tehnikah in drugih stvareh, ki lahko pomagajo vašemu projektu.
Izbira prave tehnike obdelave je lahko zelo zahtevna, zaradi česar boste morali prepustiti zunanjega izvajalca CNC storitev 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 lahko naša inženirska ekipa nudi strokovno svetovanje pri izbiri materiala in predloge za oblikovanje. Naložite svoj dizajn še danes in prejmite takojšnje ponudbe ter brezplačno analizo DfM po konkurenčni ceni.
Čas objave: 13. nov. 2023