De Juiste Materialen Selecteren voor CNC Freesmachine Onderdelen – Expert Gids

Veel kunststofprototypes zijn freesmachineonderdelen, reguliere kunststoffen zoals ABS, PC, PMMA, POM, en PEEK blokmateriaal kunnen bewerkt worden door CNC-freesmachines of CNC-draaimachines. Ontdek meer details over hoe CNC-bewerkte onderdelen te maken.

Als je een prototype wilt laten maken, en je hebt een specifieke materiaaleis, bijvoorbeeld helder PC. Dan is het proces beperkt tot CNC-bewerking (CNC-frezen of draaien). Natuurlijk zou injectiegieten waarschijnlijk ook dit onderdeel kunnen produceren. Echter, het is onrealistisch om duizenden of miljoenen dollars uit te geven om één prototype te maken.

In dit artikel schrijf ik twee echte verhalen over kunststofmateriaalkeuze, geïnspireerd door echte projecten. (Naam, bedrijf, en product zullen anoniem blijven voor vertrouwelijkheidsredenen).

1. Kleurconsistentie Houden Met Verschillende Kunststof Freesmachine Onderdelen

Een oude klant kwam naar ons met een nieuwe aanvraag voor een nieuw prototype. Het gevraagde materiaal voor drie van de onderdelen is wit PA6 (Nylon). Twee van de onderdelen moeten gelijmd en gepolijst worden.

Echter, zoals het voor sommige mensen bekend kan zijn, is het Nylon-materiaal "zelfsmerend", dus kan niet met andere onderdelen gelijmd worden. En Nylon-materiaal wordt niet aanbevolen om te polijsten, vanwege de materiaaleigenschappen van het materiaal zelf, na het polijsten wordt het oppervlak van het gefreeste Nylon-deel nog ruwer dan de onderdelen die alleen door CNC-machines gefreest zijn.

De klant veranderde toen de twee onderdelen die gelijmd moesten worden naar wit PC, wat gelijmd kan worden (hoewel PC-onderdelen niet sterk gelijmd kunnen worden) en vrij glad gepolijst kan worden.

Echter, aangezien deze klant zich veel zorgen maakt over de esthetiek van dit prototype als alle onderdelen gemonteerd en gepresenteerd moeten worden aan belangrijke klanten, moet de kleur van de onderdelen consistent zijn. Het ding is dat zelfs als de PC en Nylon materialen allebei wit zijn, ze licht verschillend wit zijn. De volgende foto's zijn door mij genomen om onze klant het verschil te tonen:

Zoals hierboven in de foto's getoond, hoewel ze allebei witte kleuren zijn, zijn ze in de realiteit een beetje verschillend. Het is een klein detail, maar als esthetiek echt belangrijk is voor een prototype, bijvoorbeeld, de prototypes moeten gepresenteerd worden aan belangrijke klanten of op een tentoonstelling, dan is het geen goed idee om de consistentie van de kleuren van verschillende materialen te negeren.

Terug naar het verhaal, na het zien van de foto's, koos de klant wit ABS voor alle drie de onderdelen en was behoorlijk tevreden over hoe het hele deel eruitzag op het einde.

2. Is Er Een Alternatief Voor Helder PC Freesmachine Onderdelen?

Zoals ik in het begin aangegeven heb, als het materiaal PC moet zijn, dan is het enige proces voor het maken van een prototype CNC-bewerking. Maar wat als ik alleen het prototype helder nodig heb, het kan elk helder materiaal zijn en ik wil de kosten zo laag mogelijk?

Een nieuwe klant stuurde ons een paar ontwerpbestanden met een simpel bericht: "Dit moet een helder gepolijst polycarbonaat prototype zijn. Er is een onderdeel dat helder Teflon moet zijn" (Informatie deels verborgen voor vertrouwelijkheidsredenen).

Omdat het bericht vrij simpel was, en er geen helder Teflon blokmateriaal is (alleen Teflon heldere pellets gebruikt voor injectiegieten), belde ik het mobiele nummer dat door de klant was achtergelaten.

Na communicatie, leerde ik dat het hele onderdeel ongeveer 5 gallon water moet kunnen houden en het materiaal hoeft niet PC te zijn. Alle onderdelen kunnen andere heldere materialen zijn. De klant wil zo min mogelijk geld uitgeven om het prototype te maken en te testen of het hele item functioneert zoals het hoort. Het onderdeel hoeft niet erg helder te zijn. Het is acceptabel als men binnenin het onderdeel kan kijken. Als het te duur is om het heldere deel te maken, dan als het deel niet zo helder is, is het OK.

Na al deze informatie te hebben gekregen, adviseerde ik het gebruik van 3D-printen om dit onderdeel te maken en helder-polijsten voor de oppervlakteafwerking. Want 3D-printen kan veel complexe vormen maken en kost meestal veel minder in vergelijking met CNC-bewerking. Soms als een onderdeel te complex is voor de CNC-freesmachines, moet het onderdeel in verschillende onderdelen gesplitst worden, apart bewerkt, en aan het eind gelijmd.

In dit geval, rekening houdend met het feit dat het onderdeel ongeveer 5 gallon water moet houden, zou het het beste zijn als we de onderdelen niet splitsen, want ongeacht hoe sterk de lijm is, is er een mogelijkheid dat de gelijmde onderdelen die hoeveelheid water niet kunnen houden.

Voor 3D-printen, de nadelen zijn dat er kleine heldere bellen in de geprinten onderdelen kunnen zitten, het materiaal is redelijk beperkt, voor SLA is het enige beschikbare materiaal fotogevoelige hars, en voor SLS hebben de afgeronde onderdelen een tamelijk ruw oppervlak, dat noch gepolijst noch geschilderd kan worden om betere esthetiek te krijgen.

Na een voorlopige herziening van de ontwerpen door mijn engineeringteam en mij, booden we vijf bewerkingsvoorstellen aan de klant: CNC-frezen PC met damp-polijsten, CNC-frezen PC zonder damp-polijsten, 3D-printen met helder polijsten, 3D-printen zonder polijsten, en 3D-printen met slechts één onderdeel gepolijst. Ook werden een paar voorbeeldafbeeldingen naar de klant gestuurd om te zien hoe elk onderdeel eruit zou zien op het einde.

In dit specifieke geval, als het materiaal polycarbonaat moet zijn, zouden sommige onderdelen splitsen en lijmen nodig hebben, vanwege de structuur van het ontwerp en beperkingen van CNC-bewerking zelf. We boden een heel specifiek splitsings- en lijmplan aan de klant (rekening houdend met het onderdeel moet ongeveer 5 gallon water houden). Ook, het oppervlak van de gefreeste polycarbonaatonderdelen is tamelijk mistig, niet helder, dus om het onderdeel helder te maken, moeten we damp-polijsten gebruiken. Als de helderheidseis hoog is, moet het onderdeel gedamp-polijst en handmatig gepolijst worden. In dit geval hebben we alleen damp-polijsten aangeboden voor de oppervlakteafwerking.

Als 3D-printen (SLA) gebruikt wordt, hoeven we de onderdelen niet te splitsen, ze kunnen allemaal als hele stukken bewerkt worden en dan gemonteerd. Maar de onderdelen die net geprint zijn, zelfs als het helder materiaal is, is het onderdeel zelf mistig, en we moeten het met de hand polijsten om het helder te maken.

Onder de vijf voorstellen, is de hoogste kosten CNC-frezen PC met damp-polijsten, terwijl de laagste 3D-printen (SLA) helder materiaal zonder polijsten is.

Na al onze voorstellen te zien, besloot de klant te gaan met 3D-printen en één onderdeel polijsten dat helder moet zijn. Het onderdeel functioneert behoorlijk goed en het onderdeel is nu klaar voor injectiegieten.

Conclusie

Hoewel in de bovenstaande projecten het kiezen van de geschikte kunststofmaterialen kleine details zijn, zijn we altijd geduldig en toegewijd aan het bieden van de optimale diensten voor onze klanten.