Firmy na całym świecie wykorzystują obróbkę CNC do tworzenia wysokiej jakości części z tak różnorodnych materiałów, jak ceramika, drewno i kompozyty. Metale i tworzywa sztuczne są szczególnie widoczne w produkcji masowej, przy czym metale mają przewagę ze względu na ich szerszą obrabialność.
Mechanicy są biegli w dostosowywaniu prędkości, posuwów i doborze narzędzi podczas obróbki metalu. Jednakże obróbka tworzyw sztucznych może wiązać się ze znacznymi wyzwaniami. Metody obróbki, które są skuteczne w przypadku metali takich jak stal, mosiądz, aluminium i tytan, często nie dają takich samych doskonałych wyników w przypadku tworzyw sztucznych. Rezultatem może być nieodpowiednie wykończenie i niedokładności wymiarowe, co ostatecznie prowadzi do odrzucenia wielu części.
Dlatego w obróbce CNC opracowanie odpowiednich strategii obróbki dostosowanych do charakterystyki i wyzwań stojących przed różnymi materiałami ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia wysokiej jakości i akceptowalnych produktów końcowych.
Wszelkie drgania narzędzia, tarcie lub słabe tworzenie się wiórów mogą powodować zadrapania i ślady na powierzchni z tworzywa sztucznego, wpływając na wykończenie powierzchni. Wady te są nie tylko estetyczne, ale mogą również wpływać na funkcjonowanie i wydajność części.
Każdy czynnik powodujący ściskanie lub rozszerzanie tworzywa sztucznego podczas obróbki wpływa na zdolność operatora do zachowania precyzyjnych tolerancji, gdy część po obróbce powraca do swojego pierwotnego kształtu. Ta zmienność wymiarowa, która może wynikać z wahań temperatury, prędkości obróbki lub nieodłącznych właściwości materiału, może spowodować, że część nie będzie spełniać pożądanych specyfikacji.
Miękkie tworzywa sztuczne mają tendencję do „płynięcia” wokół narzędzia, zamiast tworzyć wióry, podobnie jak zanurzanie palca w mokrej glinie. Twardsze tworzywa sztuczne mogą pęknąć w nieprzewidywalny sposób w pobliżu krawędzi, pozostawiając małe dziury.
Naprężenia wywierane na część z tworzywa sztucznego podczas procesu mocowania mogą powodować odkształcenie sprężyste. Gdy zaciśnięta część powróci do swojego pierwotnego kształtu po obróbce i zwolnieniu, część z tworzywa sztucznego może znajdować się poza tolerancją.
Jeżeli wióry tworzywa sztucznego nie zostaną szybko usunięte z obszaru skrawania, mogą „przykleić się” do rowków wiertarek i frezarek. Słabe odprowadzanie wiórów zmniejsza wydajność skrawania i powoduje tarcie, które szybko zwiększa temperaturę otaczającego tworzywa sztucznego.
Wiele tworzyw sztucznych ma niską temperaturę ugięcia pod wpływem ciepła, co może powodować ich szybkie mięknięcie i łatwe odkształcanie, zwłaszcza podczas zaciskania, cięcia lub po prostu pod wpływem siły grawitacji.
Polimery wykazują znacznie większą rozszerzalność cieplną niż powszechnie obrabiane metale. Przegrzanie może powodować rozszerzanie, a następnie kurczenie się, potencjalnie uniemożliwiając osiągnięcie tolerancji.
Różne polimery mają różną wrażliwość na rozpuszczalniki, co powoduje ich rozpuszczanie lub pęcznienie. Warsztaty mechaniczne powinny rozumieć zgodność chemiczną stosowanych przez siebie polimerów.
Niektóre tworzywa sztuczne pochłaniają znaczne ilości wody, co powoduje ich pęcznienie. Wilgoć w powietrzu może również powodować pęcznienie niektórych tworzyw sztucznych przekraczające ich pojemność.
Przezroczyste polimery (takie jak akryl, ABS i poliwęglan) mogą wydawać się zamglone lub odbarwione, jeśli po obróbce pozostawią szorstkie wykończenie powierzchni. Niektóre polimery są nawet podatne na degradację pod wpływem promieniowania UV.
Ponieważ różne tworzywa sztuczne mogą stwarzać różne wyzwania podczas przetwarzania, wybór odpowiedniego tworzywa sztucznego do danego zastosowania ma kluczowe znaczenie. Niektóre tworzywa sztuczne mogą charakteryzować się wysokim współczynnikiem absorpcji wilgoci, podczas gdy inne mogą wydzielać toksyczne gazy po przegrzaniu. Zrozumienie tych cech może pomóc zoptymalizować przetwarzanie i zapewnić jakość produktu.
Wielu mechaników, którzy znają się na metalach, ale nie na tworzywach sztucznych, często ma tendencję do nadmiernego zaciskania części, aby zapobiec ruchowi podczas obróbki. Nadmierne dociśnięcie może pozostawić ślady na zaciśniętym plastiku lub naprężyć materiał, powodując jego rozszerzanie i odkształcanie w różnych kierunkach. Jeśli podczas obróbki zostanie usunięta wystarczająca ilość materiału, część może ogólnie stać się słabsza lub nawet odkształcić się w wyniku naprężeń zaciskających. Aby zminimalizować siły zaciskające, zaleca się użycie absolutnie minimalnej siły wymaganej do zabezpieczenia części. Dodatkowo należy rozważyć opracowanie uchwytu, który minimalizuje naprężenia w obrabianym przedmiocie z tworzywa sztucznego, np. uchwytu obrabianego CNC zaprojektowanego specjalnie do obróbki tworzyw sztucznych Delin.
Tępe narzędzie, nieprawidłowy kąt krawędzi skrawającej lub nawet konstrukcja rowka mogą mieć wpływ na wyniki skrawania. Użycie odpowiedniego narzędzia tnącego może znacząco wpłynąć na szybkość i wydajność cięcia, a także na wysokiej jakości wykończenie powierzchni, które pozwala uniknąć zadrapań i wgłębień na powierzchni z tworzywa sztucznego. Użycie niewłaściwego narzędzia może również spowodować gromadzenie się wiórów w miejscu skrawania, zwiększając tarcie i gwałtownie podnosząc temperaturę wokół narzędzia.
Wybór optymalnego narzędzia tnącego może wymagać pewnych badań i eksperymentów w celu określenia najlepszych wyników dla konkretnego polimeru. Inwestycja ta poprawi wydajność przetwarzania i jakość produktu, ograniczając w ten sposób późniejsze przycinanie i przeróbki.
Nadmierne gromadzenie się ciepła może powodować liczne problemy z jakością tworzyw sztucznych, prowadząc do złomowania części. Dlatego utrzymywanie niskiej temperatury części ma kluczowe znaczenie. Jak wspomniano wcześniej, użycie niewłaściwego narzędzia tnącego i umożliwienie gromadzenia się wiórów w miejscu skrawania może prowadzić do szybkiego nagrzewania się. W przypadku tworzyw sztucznych ogólnie lepiej jest ciąć szybko, a następnie odsunąć się od miejsca cięcia, niż pozostać w miejscu i pozwolić, aby nagromadziło się ciepło.
Ogólnie rzecz biorąc, co najmniej dwa strumienie chłodziwa pod wysokim ciśnieniem powinny wystarczyć, aby utrzymać schłodzony plastik i formę, a jednocześnie szybko usunąć resztki plastiku. Ten środek chłodzący skutecznie obniża temperaturę, zapewnia płynny proces obróbki i poprawia jakość produktu końcowego.
Niestety każdy plastik zachowuje się zupełnie inaczej. Parametry skrawania i narzędzia w przypadku jednego tworzywa sztucznego mogą skutkować chropowatością powierzchni i słabą spójnością wymiarową innego tworzywa sztucznego. Czasami operator musi zwiększyć prędkość skrawania, aby przeciwdziałać wibracjom formy w tworzywie sztucznym, podczas gdy w innych przypadkach zwolnienie może dać lepsze rezultaty.
Aby konsekwentnie produkować precyzyjnie obrobione części z tworzyw sztucznych, mechanicy muszą badać i eksperymentować z konkretnymi tworzywami sztucznymi, aby zrozumieć, jak reagują one na obróbkę. Na przykład kanał YouTube CNC Machining Giants oferuje pomocne wskazówki dotyczące obróbki kilku popularnych tworzyw sztucznych. Zgromadzona wiedza pomoże zoptymalizować proces obróbki oraz poprawić jakość i spójność produktu.
Wskazówki przedstawione w tym artykule bynajmniej nie obejmują całej wiedzy potrzebnej do pokonania wyzwań związanych z obróbką tworzyw sztucznych. Każdy polimer jest bardzo wrażliwy na różne czynniki, co wymaga specjalistycznej wiedzy, aby uzyskać wysokiej jakości wyniki. Na szczęście mechanicy i inżynierowie Hongsinn mają doświadczenie w obróbce szerokiej gamy materiałów, w tym różnych metali i tworzyw sztucznych.
Świadczymy wysokiej jakości usługi obróbki CNC, które pomogą Ci produkować części na czas i zgodnie z budżetem. Dzięki naszej wiedzy możesz być pewien płynnego procesu obróbki i wysokiej jakości produktu, który spełni Twoje potrzeby.
english
français
Deutsch
Italiano
Русский
Español
português
Nederlandse
ελληνικά
日本語
한국
العربية
हिन्दी
Türkçe
indonesia
tiếng Việt
ไทย
বাংলা
فارسی
polski