En vanlig skildring av CNC-maskinering involverer de fleste ganger arbeid med et metallisk arbeidsstykke. Imidlertid er ikke bare CNC-bearbeiding allment anvendelig for plast, men CNC-bearbeiding av plast er også en av de vanlige bearbeidingsprosessene i flere bransjer.
Aksepten av plastbearbeiding som en produksjonsprosess skyldes det brede utvalget av CNC-plastmaterialer som er tilgjengelig. Videre, med introduksjonen av datamaskinens numeriske kontroll, blir prosessen mer nøyaktig, raskere og egnet for å lage deler med stram toleranse. Hvor mye kan du om CNC-bearbeiding av plast? Denne artikkelen diskuterer materialene som er kompatible med prosessen, tilgjengelige teknikker og andre ting som kan hjelpe prosjektet ditt.
Plast for CNC-bearbeiding
Mange bearbeidbare plaster er egnet for produksjon av deler og produkter fra flere industrier. Bruken avhenger av egenskapene deres, med noen bearbeidbare plaster, for eksempel nylon, som har utmerkede mekaniske egenskaper som gjør at de kan erstatte metaller. Nedenfor er de vanligste plastene for tilpasset plastbearbeiding:
ABS:
Acrylonitril Butadiene Styrene, eller ABS, er et lett CNC-materiale kjent for sin slagfasthet, styrke og høye bearbeidbarhet. Selv om den har gode mekaniske egenskaper, er dens lave kjemiske stabilitet tydelig i dens mottakelighet for fett, alkoholer og andre kjemiske løsemidler. Dessuten er den termiske stabiliteten til ren ABS (dvs. ABS uten tilsetningsstoffer) lav, da plastpolymeren vil brenne selv etter at flammen er fjernet.
Fordeler
Den er lett uten å miste sin mekaniske styrke.
Plastpolymeren er svært bearbeidbar, noe som gjør den til et svært populært materiale for hurtig prototyping.
ABS har et lavt smeltepunkt som er egnet (dette er viktig for andre raske prototypingsprosesser som 3D-printing og sprøytestøping).
Den har høy strekkfasthet.
ABS har høy slitestyrke, noe som betyr lengre levetid.
Det er rimelig.
Ulemper
Den frigjør varme plastgasser når den utsettes for varme.
Du trenger riktig ventilasjon for å hindre oppbygging av slike gasser.
Den har et lavt smeltepunkt som kan forårsake deformasjon fra varme generert av CNC-maskinen.
Søknader
ABS er en veldig populær termoplast som brukes av mange raske prototyptjenester for å lage produkter på grunn av dens utmerkede egenskaper og rimelige priser. Den er anvendelig i elektro- og bilindustrien for å lage deler som tastaturhetter, elektroniske kabinetter og komponenter til bildashbord.
Nylon
Nylon eller polyamid er en plastpolymer med lav friksjon med høy slag-, kjemisk- og slitebestandighet. Dens utmerkede mekaniske egenskaper, slik som styrke (76mPa), holdbarhet og hardhet (116R), gjør den svært egnet for CNC-maskinering og forbedrer ytterligere bruken i bilindustrien og industrien for medisinske deler.
Fordeler
Utmerkede mekaniske egenskaper.
Den har høy strekkfasthet.
Kostnadseffektiv.
Det er en lett polymer.
Den er varme- og kjemikaliebestandig.
Ulemper
Den har lav dimensjonsstabilitet.
Nylon tar lett inn fuktighet.
Det er mottakelig for sterke mineralsyrer.
Søknader
Nylon er en høyytende teknisk termoplast som kan brukes til prototyping og produksjon av ekte deler i medisinsk og bilindustri. Komponenter produsert av CNC-materialet inkluderer lagre, skiver og rør.
Akryl
Akryl eller PMMA (polymetylmetakrylat) er populær i CNC-bearbeiding av plast på grunn av dens optiske egenskaper. Plastpolymeren er gjennomskinnelig og ripebestandig, derav dens anvendelse i bransjer som krever slike egenskaper. Bortsett fra det har den svært gode mekaniske egenskaper, tydelig i dens seighet og slagfasthet. Med sin billighet har akryl CNC-bearbeiding blitt et alternativ til plastpolymerer som polykarbonat og glass.
Fordeler
Den er lett.
Akryl er svært kjemisk og UV-bestandig.
Den har høy bearbeidbarhet.
Akryl har høy kjemisk motstand.
Ulemper
Den er ikke så motstandsdyktig mot varme, støt og slitasje.
Den kan sprekke under tung belastning.
Den er ikke motstandsdyktig mot klorerte/aromatiske organiske stoffer.
Søknader
Akryl kan brukes til å erstatte materialer som polykarbonat og glass. Som et resultat er det anvendelig i bilindustrien for å lage lysrør og bilindikatorlysdeksler og i andre bransjer for å lage solcellepaneler, drivhusbaldakiner, etc.
POM
POM eller Delrin (kommersielt navn) er et svært bearbeidbart CNC-plastmateriale valgt av mange CNC-maskintjenester for sin høye styrke og motstand mot varme, kjemikalier og slitasje. Det finnes flere kvaliteter av Delrin, men de fleste bransjer er avhengige av Delrin 150 og 570 da de er dimensjonsstabile.
Fordeler
De er de mest bearbeidbare av alle CNC-plastmaterialer.
De har utmerket kjemisk motstand.
De har høy dimensjonsstabilitet.
Den har høy strekkfasthet og holdbarhet, noe som sikrer lengre levetid.
Ulemper
Den har dårlig motstand mot syrer.
Søknader
POM finner sin anvendelse på tvers av ulike bransjer. For eksempel, i bilindustrien, brukes det til å produsere bilbeltekomponenter. Industrien for medisinsk utstyr bruker den til å produsere insulinpenner, mens forbrukervaresektoren bruker POM til å fremstille elektroniske sigaretter og vannmålere.
HDPE
Polyetylenplast med høy tetthet er en termoplast med høy motstand mot stress og etsende kjemikalier. Den tilbyr utmerkede mekaniske egenskaper som strekkfasthet (4000PSI) og hardhet (R65) enn motparten, og LDPE erstatter den i applikasjoner med slike krav.
Fordeler
Det er en fleksibel bearbeidbar plast.
Den er svært motstandsdyktig mot stress og kjemikalier.
Den har utmerkede mekaniske egenskaper.
ABS har høy slitestyrke, noe som betyr lengre levetid.
Ulemper
Den har dårlig UV-motstand.
Søknader
HDPE Den har en rekke bruksområder, inkludert prototyping, produksjon av gir, lagre, emballasje, elektrisk isolasjon og medisinsk utstyr. Den er ideell for prototyping da den kan maskineres raskt og enkelt, og dens lave pris gjør den flott for å lage flere iterasjoner. Dessuten er det et godt materiale for gir på grunn av sin lave friksjonskoeffisient og høye slitestyrke, og for lagre, fordi det er selvsmørende og kjemisk motstandsdyktig.
LDPE
LDPE er en tøff, fleksibel plastpolymer med god kjemikaliebestandighet og lav temperatur. Det er allment anvendbart i produksjonsindustrien for medisinske deler for å lage proteser og ortoser.
Fordeler
Den er tøff og fleksibel.
Den er svært korrosjonsbestandig.
Det er lett å tette ved hjelp av varmeteknikker som sveising.
Ulemper
Den er uegnet for deler som krever motstand mot høye temperaturer.
Den har lav stivhet og strukturell styrke.
Søknader
LDPE brukes ofte til å produsere tilpassede gir og mekaniske komponenter, elektriske komponenter som isolatorer og hus for elektroniske enheter, og deler med et polert eller blankt utseende. Hva mer. dens lave friksjonskoeffisient, høye isolasjonsmotstand og holdbarhet gjør det til et ideelt materiale for høyytelsesapplikasjoner.
Polykarbonat
PC er en tøff, men lett plastpolymer med varmehemmende og elektrisk isolerende egenskaper. I likhet med akryl kan den erstatte glass på grunn av dens naturlige gjennomsiktighet.
Fordeler
Det er mer effektivt enn de fleste tekniske termoplaster.
Den er naturlig gjennomsiktig og kan overføre lys.
Den tar veldig godt farge.
Den har høy strekkfasthet og holdbarhet.
PC er motstandsdyktig mot fortynnede syrer, oljer og fett.
Ulemper
Det brytes ned etter langvarig eksponering for vann over 60°C.
Det er utsatt for hydrokarbonslitasje.
Det vil gulne over tid etter langvarig eksponering for UV-stråler.
Søknader
Basert på sine lette egenskaper kan polykarbonat erstatte glassmateriale. Derfor brukes den til å lage vernebriller og CDer/DVDer. Bortsett fra det er den egnet for å lage kirurgiske redskaper og strømbrytere.
Plast CNC-bearbeidingsmetoder
CNC-bearbeiding av plastdeler innebærer å bruke en datastyrt maskin for å fjerne deler av plastpolymeren for å danne det ønskede produktet. Den subtraktive produksjonsprosessen kan skape myriader av deler med stram toleranse, ensartethet og nøyaktighet ved å bruke følgende metoder.
CNC dreiing
CNC-dreiing er en maskineringsteknikk som innebærer å holde arbeidsstykket på en dreiebenk og rotere det mot skjæreverktøyet ved å spinne eller dreie. Det finnes også flere typer CNC-dreiing, inkludert:
Rett eller sylindrisk CNC-dreiing egner seg for store kutt.
Taper CNC-dreiing er egnet for å lage deler med kjeglelignende former.
Det er flere retningslinjer du kan bruke i CNC-dreiing av plast, inkludert:
Sørg for at skjærekantene har en negativ bakre rake for å minimere gnidning.
Skjærekanter bør ha stor avlastningsvinkel.
Poler arbeidsstykkets overflate for en bedre overflatefinish og redusert materialoppbygging.
Reduser matehastigheten for å forbedre presisjonen til de endelige kuttene (bruk en matehastighet på 0,015 IPR for grove kutt og 0,005 IPR for presise kutt).
Skreddersy klaringen, side- og skråvinklene til plastmaterialet.
CNC fresing
CNC-fresing innebærer å bruke en freser for å fjerne materiale fra arbeidsstykket for å få den nødvendige delen. Det finnes forskjellige CNC-fresemaskiner delt inn i 3-akse freser og flerakse freser.
På den ene siden kan en 3-akset CNC-fresemaskin bevege seg i tre lineære akser (venstre til høyre, frem og tilbake, opp og ned). Som et resultat er den godt egnet for å lage deler med enkle design. På den annen side kan fleraksede freser bevege seg i mer enn tre akser. Som et resultat er den egnet for CNC-bearbeiding av plastdeler med kompliserte geometrier.
Det er flere retningslinjer du kan bruke i CNC-fresing av plast, inkludert:
Maskin en termoplast forsterket med karbon eller glass med karbonverktøy.
Øk spindelhastigheten ved å bruke klemmer.
Reduser stresskonsentrasjonen ved å lage avrundede indre hjørner.
Avkjøling direkte på ruteren for å spre varmen.
Velg rotasjonshastighet.
Avgrad plastdeler etter fresingen for å forbedre overflatebehandlingen.
CNC-boring
Plast CNC-boring innebærer å lage et hull i et plastarbeidsstykke ved hjelp av en bor montert med en borkrone. Borkronens størrelse og form bestemmer hullets størrelse. Videre spiller det også en rolle i chip evakuering. Typene borepresser du kan bruke inkluderer benk, stående og radial.
Det er flere retningslinjer du kan bruke i CNC-boring i plast, inkludert:
Sørg for at du bruker skarpe CNC-bor for å unngå å belaste plastarbeidsstykket.
Bruk riktig bor. For eksempel er en 90 til 118° borkrone med en 9 til 15° leppevinkel egnet for de fleste termoplast (for akryl, bruk en 0° rive).
Sørg for en enkel sponutkasting ved å velge riktig bor.
Bruk et kjølesystem for å redusere mer som genereres under maskineringsprosessen.
For å fjerne CNC-boret uten skade, sørg for at boredybden er mindre enn tre eller fire ganger. bordiameteren. Reduser også matehastigheten når boret nesten har gått ut av materialet.
Alternativer til plastbearbeiding
Bortsett fra maskinering av CNC-plastdeler, kan andre raske prototypingsprosesser tjene som alternativer. Vanlige inkluderer:
Sprøytestøping
Dette er en populær masseproduksjonsprosess for arbeid med plastarbeidsstykker. Sprøytestøping innebærer å lage en form av aluminium eller stål avhengig av faktorer som lang levetid. Etterpå injiseres smeltet plast i formhulen, avkjøles og danner ønsket form.
Plastsprøytestøping er egnet for både prototyping og produksjon av ekte deler. Bortsett fra det er det en kostnadseffektiv metode som passer for deler med komplekse og enkle design. Videre krever sprøytestøpte deler knapt ekstra arbeid eller overflatebehandling.
3D-utskrift
3D-utskrift er den vanligste prototypemetoden som brukes i småskalabedrifter. Den additive produksjonsprosessen er et raskt prototypingverktøy som omfatter teknologier som Stereolithography (SLA), Fused Deposition Modeling (FDM) og Selective Laser Sintering (SLS) som brukes til å arbeide med termoplast som nylon, PLA, ABS og ULTEM.
Hver teknologi innebærer å lage 3D digitale modeller og bygge de ønskede delene lag for lag. Dette er som CNC-bearbeiding av plast, selv om det medfører mindre materialsvinn, i motsetning til sistnevnte. Videre eliminerer den behovet for verktøy og er mer egnet for å lage deler med komplekse design.
Vakuumstøping
Vakuumstøping eller polyuretan/uretanstøping involverer silisiumformer og harpikser for å lage en kopi av et mastermønster. Den raske prototypingsprosessen er egnet for å lage plast med høy kvalitet. Videre er kopiene anvendelige for å visualisere ideer eller feilsøke designfeil.
Industrielle anvendelser av CNC-bearbeiding av plast
Plast CNC-bearbeiding er allment anvendelig på grunn av fordeler som nøyaktighet, presisjon og stram toleranse. Vanlige industrielle anvendelser av prosessen inkluderer:
Medisinsk industri
CNC-plastbearbeiding er for tiden anvendelig i produksjon av medisinsk maskinerte deler som protetiske lemmer og kunstige hjerter. Dens høye grad av nøyaktighet og repeterbarhet gjør at den oppfyller de strenge sikkerhetsstandardene som kreves av industrien. Videre er det et utall av materialalternativer, og det produserer komplekse former.
Bilkomponenter
Både bildesignere og ingeniører bruker Plastic CNC-maskinering for å lage sanntids bilkomponenter og prototyper. Plast er allment anvendelig i industrien for å lage tilpassede cnc-plastdeler som dashbord på grunn av sin lette vekt, noe som reduserer drivstofforbruket. Dessuten er plast motstandsdyktig mot korrosjon og slitasje, noe de fleste bilkomponenter opplever. Bortsett fra det kan plast lett støpes til komplekse former.
Luftfartsdeler
Produksjon av romfartsdeler krever en produksjonsmetode som har høy presisjon og stramme toleranser. Som et resultat velger industrien for CNC-maskinering ved utforming, testing og bygging av forskjellige romfartsmaskinerte deler. Plastmaterialer er anvendelige på grunn av deres egnethet for komplekse former, styrke, lette og høye kjemikalier og varmebestandighet.
Elektronisk industri
Den elektroniske industrien favoriserer også CNC-plastbearbeiding på grunn av sin høye presisjon og repeterbarhet. Foreløpig brukes prosessen til å lage elektroniske deler av CNC-maskinert plast som ledningskabinetter, enhetstastaturer og LCD-skjermer.
Når skal du velge CNC-bearbeiding av plast
Det kan være utfordrende å velge blant de mange plastproduksjonsprosessene som er omtalt ovenfor. Som et resultat, nedenfor er noen vurderinger som kan hjelpe deg med å avgjøre om plast CNC-maskinering er den beste prosessen for prosjektet ditt:
If plastprototypedesign med stram toleranse
CNC-plastbearbeiding er den bedre metoden for å lage deler med design som krever stramme toleranser. En konvensjonell CNC-fresemaskin kan oppnå en stram toleranse på ca. 4 μm.
Hvis plastprototype krever kvalitetsoverflatefinish
CNC-maskinen tilbyr en overflatefinish av høy kvalitet som gjør den egnet hvis prosjektet ditt ikke trenger en ekstra overflatebehandlingsprosess. Dette er i motsetning til 3D-utskrift, som etterlater lagmerker under utskrift.
Hvis plastprototypen krever spesielle materialer
Plast CNC-bearbeiding kan brukes til å produsere deler fra et bredt spekter av plastmaterialer, inkludert de med spesielle egenskaper som motstand mot høye temperaturer, høy styrke eller høy kjemisk motstand. Dette gjør det til et ideelt valg for å lage prototyper med spesialiserte krav.
Hvis produktene dine er i teststadiet
CNC-maskinering er avhengig av 3D-modeller, som er enkle å endre. Siden teststadiet krever konstant modifikasjon, lar CNC-maskinering designere og produsenter lage funksjonelle plastprototyper for å teste og feilsøke designfeil.
· Hvis du trenger et økonomisk alternativ
Som andre produksjonsmetoder er CNC-bearbeiding av plast egnet for å lage deler kostnadseffektivt. Plast er billigere enn metaller og andre materialer, for eksempel kompositter. Videre er datamaskinens numeriske kontroll mer nøyaktig, og prosessen er egnet for kompleks design.
Konklusjon
CNC-plastbearbeiding er en allment akseptert prosess industrielt på grunn av dens nøyaktighet, hastighet og egnethet for å lage deler med stram toleranse. Denne artikkelen snakker om de forskjellige CNC-bearbeidingsmaterialene som er kompatible med prosessen, tilgjengelige teknikker og andre ting som kan hjelpe prosjektet ditt.
Å velge riktig maskineringsteknikk kan være svært utfordrende, noe som krever at du outsourcer til en CNC-tjenesteleverandør av plast. Hos GuanSheng tilbyr vi skreddersydde CNC-bearbeidingstjenester av plast og kan hjelpe deg med å lage forskjellige deler for prototyping eller sanntidsbruk basert på dine krav.
Vi har flere plastmaterialer egnet for CNC-bearbeiding med en stringent og strømlinjeformet utvelgelsesprosess. Videre kan ingeniørteamet vårt gi profesjonelle råd om materialvalg og designforslag. Last opp designet ditt i dag og få umiddelbare tilbud og gratis DfM-analyse til en konkurransedyktig pris.
Innleggstid: 13. november 2023