Selectiegids voor CNC-kunststofbewerking

Bij het maken van een onderdeel is een van de belangrijkste beslissingen die een ontwerpingenieur moet nemen, welk materiaal hij moet gebruiken. De materiaalkeuze bepaalt de functie en het uiterlijk van een bepaald onderdeel en hoe het in de loop van de tijd behouden blijft.

Kunststoffen worden steeds populairder. Ze zijn licht van gewicht, gemakkelijk te verwerken en over het algemeen goedkoper dan vergelijkbare metalen producten. Er zijn veel soorten bewerkte kunststoffen, elk met zijn voor- en nadelen.

Er zijn veel manieren om kunststof onderdelen met hoge precisie te produceren. Moderne kunststoffen van industriële kwaliteit worden gegoten, spuitgegoten, bedrukt of machinaal bewerkt. De eerste drie opties zijn zeer geschikt voor het vervaardigen van complexe geometrische onderdelen met een goede oppervlakteafwerking. Maar wanneer u nauwe toleranties moet bereiken of een spiegelachtige oppervlakteafwerking moet produceren op bijna elk type onderdeel, is er niets beters dan machinale bewerking.

Een overzicht van kunststofbewerkingsservices

Kunststofbewerking, zoals alle bewerkingsprocessen, is een subtractieve methode die materiaallagen verwijdert om vorm te geven en het uiteindelijke onderdeel of product te vormen. Enkele van de meest voorkomende bewerkingen die worden gebruikt voor plastic materialen zijn:

Snijden

Meestal komt er bij het snijden enige warmte vrij, die het plastic kan beschadigen. Bij het snijden van kunststof moet de gebruiker ervoor zorgen dat thermische vervorming wordt voorkomen.

Draaien

Kunststof draaibewerkingen worden uitgevoerd op een draaibank, die het werkstuk roteert en manipuleert zodat het stationaire snijgereedschap overtollig materiaal kan snijden en verwijderen volgens het beoogde ontwerp.

Frezen

De draaibewerking omvat de rotatie van het plastic werkstuk, terwijl de freesbewerking de rotatie van het snijgereedschap vereist om de plastic spanen van het vaste werkstuk te verwijderen.

Boren

Als de juiste boor niet wordt gekozen, kan dit gevaarlijk zijn en kan leiden tot oververhitting of afschuifkrachten. Maar zolang de voorbereiding correct is en de gereedschappen zijn voorbereid en gebruikt, kunnen bekwame technici gaten met een kleine en grote diameter in plastic producten maken zonder de structuur te vernietigen.

Slijpen

Slijpen is vergelijkbaar met slijpen omdat het proces plastic spanen van het werkstuk verwijdert om van vorm te veranderen. Het belangrijkste verschil is dat bij het frezen intermitterend snijden wordt gebruikt, terwijl het slijpen continu het plastic van het product snijdt om een ​​gladdere vorm en oppervlakteafwerking te verkrijgen.

Materialen die worden gebruikt voor CNC-kunststofbewerking

ABS-kunststoffen

Acrylonitril-butadieen-styreen, vaak afgekort als ABS, is een van de meest voorkomende thermoplastische materialen. Het heeft goede mechanische eigenschappen, uitstekende slagvastheid, hoge hittebestendigheid en goede bewerkbaarheid. ABS is gemakkelijk te bewerken, hittebestendig en kan worden gebruikt voor afwerking (lijm, verf, polijst, etc.). Het wordt meestal gebruikt om een ​​prototype van onderdeelfuncties te maken vóór massaproductie.

ABS heeft geen goede slijtvastheid of chemische weerstand en zal smelten in aceton. Het is ook geen bijzonder sterk plastic.

De meest voorkomende toepassing van ABS is spuitgieten, dat wordt gebruikt om behuizingen voor elektronische producten, huishoudelijke apparaten en zelfs iconische Legoblokjes te maken.

Nylon

Net als ABS is nylon een duurzame kunststof met een hoge sterkte en stijfheid, die een goede elektrische isolatie in een breed temperatuurbereik kan behouden, evenals een goede chemische weerstand en slijtvastheid. Nylon 6 en nylon 66 zijn de meest gebruikte hardmetaalsoorten bij CNC-bewerking.

Maar nylon 6/6 neemt gemakkelijk vocht op, waardoor het opzwelt en wat maatnauwkeurigheid verliest. Als een grote hoeveelheid asymmetrisch materiaal wordt verwijderd vanwege de inherente interne spanning van het materiaal tijdens de verwerking, zal het ook kromtrekken.

Nylon wordt het meest aangetroffen in medische apparatuur, bevestigingsmateriaal voor printplaten, onderdelen van de motorruimte van auto's en kabelbinders. In veel van deze toepassingen wordt het gebruikt als een economisch alternatief voor metalen.

Acryl

Acryl (ook bekend als Perspex of Luctie) is de handelsnaam van PMMA-kunststof. Het is taai, heeft een goede slagvastheid en krasvastheid en kan gemakkelijk worden verlijmd.

Het verwerkte acrylaat is transparant, wat zeer geschikt is voor elke toepassing die optische transparantie of translucentie vereist.

Acryl is echter een kwetsbaar plastic en zal bij te veel druk barsten of breken. Elk machinaal bewerkt oppervlak op een acrylplaat verliest transparantie en krijgt een mat, doorschijnend uiterlijk. Daarom is het meestal het beste om op te letten of acrylonderdelen in de oorspronkelijke dikte moeten worden gelaten om de transparantie te behouden. Als het bewerkte oppervlak transparant moet zijn, kan polijsten als extra nabewerkingsstap worden gebruikt.

Delrin

POM is bekend onder de handelsnaam Delrin. Het is een technische thermoplast met de hoogste verwerkbaarheid onder kunststoffen en wordt beschouwd als de meest economische kunststof. Het heeft een glad, wrijvingsarm oppervlak, uitstekende maatvastheid en hoge stijfheid. Voor materialen die in deze of andere toepassingen veel wrijving ondervinden, nauwe toleranties vereisen of een hoge stijfheid vereisen, is Delrin een uitstekende kunststof. Maar het nadeel is dat het moeilijk te hechten is.

Delrin wordt meestal gebruikt voor tandwielen, lagers, bussen en bevestigingsmiddelen, of om mallen en bevestigingen te maken voor montage.

HDPE

HDPE staat voor high-density polyethyleen, een thermoplast met een hoge sterkte-gewichtsverhouding. HDPE heeft een hoge chemische bestendigheid, elektrische isolatie en duurzaamheid onder zware weersomstandigheden. Net als Delrin heeft HDPE een glad oppervlak, dat wrijving kan beperken en goed bestand is tegen hoge schokken, een hoge sterkte-gewichtsverhouding en een goede weersbestendigheid heeft.

Het grootste nadeel van HDPE is de lage sterkte, vooral wat betreft strekken en buigen.

HDPE is een lichtgewicht thermoplast die wordt gebruikt voor buitentoepassingen en prototyping vanwege de lage kosten en het lichte gewicht. Net als ABS wordt het vaak gebruikt om prototypes te maken vóór het spuitgieten. Door zijn chemische bestendigheid en gladde eigenschappen is het zeer geschikt voor het vervaardigen van pluggen en afdichtingen, en is het ook ideaal voor gewichtsgevoelige of elektrisch gevoelige toepassingen.

KIJKEN

PEEK is een hoogwaardige technische thermoplast met uitstekende slagvastheid en maatvastheid. PEEK-kunststof is zeer gemakkelijk te verwerken en is het topmateriaal dat wordt gebruikt bij CNC-bewerkingen. Vanwege zijn geweldige prestaties wordt het vaak gebruikt in de automobiel-, lucht- en ruimtevaart-, medische en elektrische industrie.

Het enige nadeel is de hoge prijs. Als u echter hoge prestaties en een hoge weerstand nodig heeft, moet u zeker overwegen om dit materiaal te gebruiken. De prestaties van deze kunststof zijn beter dan die van metalen die worden gebruikt in de chemische en verwerkende industrie. In sommige industrieën vervangt het momenteel metalen zoals roestvrij staal en aluminium.

Polycarboniet

Polycarbonaat is een van de duurzamere kunststoffen op de markt. Het heeft een extreem hoge slagvastheid en stijfheid en behoudt zijn functionaliteit over een breed temperatuurbereik. Het is ook optisch transparant en kan zwart worden geverfd als dekkend nodig is. Polycarbonaat is het meest geschikt voor toepassingen die zeer taaie of zeer sterke kunststoffen vereisen of optische transparantie vereisen. Daarom is polycarbonaat een van de meest gebruikte kunststoffen met het hoogste recyclingpercentage.

Zuiver polycarbonaat heeft geen goede slijtvastheid en is gemakkelijk bekrast. Indien nodig kan een antikrascoating en damppolijsten worden toegevoegd in de nabewerkingsstap om de slijtvastheid of optische helderheid te verbeteren.

De duurzaamheid en transparantie van polycarbonaat betekent dat het kan worden gebruikt om optische schijven, veiligheidsglas, lichtpijpen en zelfs kogelvrij glas te maken.

Tips voor CNC-kunststofbewerking

Machine

Er zijn geen plastic CNC-machines. In feite zijn alle werktuigmachines die worden gebruikt om kunststoffen te snijden, metaalbewerkingsgereedschappen. Door hun precieze stijfheid en vermogen kunnen ze zelfs geharde kunststoffen gemakkelijk verwerken. De stijfheid van de houtbewerkingsmachine is laag, dus het effect is niet goed.

Snijgereedschap

Het kiezen van de beste snijgereedschappen voor kunststof onderdelen is een complexe taak. De reden hiervoor is dat de samenstelling van kunststoffen en composietmaterialen sterk varieert. Sommige kunststoffen zijn versterkt met harde carbidedeeltjes of hebben additieven die de flexibiliteit, hittebestendigheid of andere parameters vergroten. Dit alles verandert de manier waarop kunststoffen op machines reageren.

Snijgereedschappen zijn voornamelijk gemaakt van snelstaal, hardmetaal, diamant, enz. Voor het snijden van gewone kunststoffen kunt u de eerste twee snijmaterialen kiezen. Hogesnelheidsstaal daarentegen heeft een beter slijpvermogen. Kies snelstalen gereedschappen en slijp ze zorgvuldig. De snijkant van het gereedschap zal scherper zijn, maar de duurzaamheid is lager dan die van hardmetalen gereedschappen.

Verminder de snijkracht en temperatuur zo veel mogelijk, selecteer de juiste hellingshoek, ontlastingshoek, voorloophoek, secundaire snijkanthoek, gereedschapspuntboogradius, enz. om de productiviteit en de duurzaamheid van het gereedschap te verbeteren en verwerkingskosten te besparen. De snijder blijft scherp en bevriest het materiaal wanneer de stijfheid niet genoeg is.

Instelling onderdelen

Klem het plastic blok op de juiste manier vast om overmatige druk te voorkomen die kan leiden tot scheuren. Het wordt aanbevolen om tussen het armatuur en het onderdeel een kussen van zacht materiaal te gebruiken om te voorkomen dat er sporen op het oppervlak achterblijven.

Een ander probleem is de stijfheid van de onderdelen. Je moet goed letten op de afstand tussen de boorlocatie en het armatuur. Tijdens dit proces zal de boor proberen het onderdeel langs de groef omhoog te trekken. Als het armatuur te ver weg is, zal de boor slagen, maar het onderdeel zal buigen of het onderdeel zelfs van het armatuur kunnen scheuren.

Het chipeffect minimaliseren

Houd het snijgereedschap altijd in beweging (vermijd te lang op één plek te blijven) om te voorkomen dat de spanen op de bewerkte onderdelen smelten. Koelvloeistof of snijvloeistof kan worden gebruikt om de temperatuur te verlagen en spanen te verwijderen.

Bewerkingsfeed

Met een grotere voedingssnelheid en een hoge spilsnelheid is dit ongeveer 3 keer de aluminiumvoeding en de bijbehorende snijsnelheid.

CNC-kunststof Bewerking Dienst

Vanwege de grote vraag naar kunststof onderdelen voor de productie van prototypen en op maat gemaakte CNC-kunststofonderdelen, is er een groot aantal CNC-bewerkingsdiensten voor kunststof ontstaan. Ze maken het productieproces van alle partijen ongetwijfeld sneller en gemakkelijker. Als u gerelateerde projecten heeft, kunt u tekeningen uploaden om een ​​gratis offerte van SANS Machining te krijgen.