Beheersing van CNC-kunststofbewerking:4 belangrijke tips voor superieure resultaten

Bedrijven over de hele wereld gebruiken CNC-bewerkingen om hoogwaardige componenten te vervaardigen uit diverse materialen zoals keramiek, hout en composieten. Metaal en kunststof nemen de voorgrond in de massaproductie, waarbij metalen een grotere bewerkbaarheid genieten. Machinisten kunnen problemen in metalen vakkundig aanpakken door snelheden, voedingen, gereedschappen en meer aan te passen.

Kunststoffen vormen echter een duidelijke uitdaging. Methoden die effectief zijn op staal, messing, aluminium en titanium hebben moeite om dezelfde resultaten op te leveren. Het gevolg is een slechte afwerking en onnauwkeurige afmetingen, waardoor talloze onderdelen worden afgekeurd.

Het begrijpen van de unieke complexiteiten van kunststofbewerking en veelvoorkomende valkuilen is van cruciaal belang. Dit artikel presenteert belangrijke inzichten in het beheersen van kunststof CNC-bewerkingen. Door deze deskundige tips op te nemen, verhoogt u de kwaliteit van uw kunststofbewerkingsactiviteiten.

De uitdagingen van de kunststofbewerking

Over het algemeen zijn de twee grootste uitdagingen waarmee machinisten worden geconfronteerd bij het werken met kunststoffen een slechte oppervlakteafwerking en maatveranderingen. Elk geratel, wrijving of slechte spaanvorming van het gereedschap kan groeven en krassen in het plastic oppervlak veroorzaken die de oppervlakteafwerking aantasten.

Alles wat ervoor zorgt dat het plastic tijdens de bewerking samengedrukt of uitzet, kan van invloed zijn op het vermogen van de machinist om aan precisietoleranties te voldoen wanneer het onderdeel na de bewerking terugkeert naar zijn oorspronkelijke vorm.

De meeste kwaliteitsproblemen die zich voordoen bij het CNC-bewerkingen van kunststoffen komen uit een of meer van deze bronnen:

• Slechte spaanvorming :Zachtere kunststoffen kunnen de neiging hebben om rond uw snijgereedschap te “vloeien” in plaats van spanen te vormen. Net zoals je een vinger in natte klei duwt, vervormt het plastic eenvoudigweg rond het snijgereedschap in plaats van af te breken. Ondertussen kunnen hardere kunststoffen op onvoorspelbare wijze breken, vooral in de buurt van randen waar grotere stukken kunnen afbreken en een kleine holte achterlaten.
• Vervorming door vastklemmen :De spanning die tijdens het klemmen op een kunststof onderdeel wordt uitgeoefend, kan ervoor zorgen dat dit elastisch vervormt. Nadat het onderdeel is bewerkt en losgemaakt, kan het plastic onderdeel buiten de tolerantie vallen wanneer het vastgeklemde gedeelte terugkeert naar zijn oorspronkelijke vorm.
• Slechte spaanafvoer :Plastic spanen kunnen de groeven van boor- en freesgereedschappen ‘opsmeren’ als ze niet snel uit het snijgebied worden verwijderd. Een slechte spaanuitworp vermindert de snijefficiëntie en veroorzaakt wrijving waardoor de temperatuur van het omringende plastic snel stijgt.
• Warmteafbuigingstemperaturen :Veel kunststoffen hebben lage warmteafbuigingstemperaturen, waardoor ze dramatisch zacht kunnen worden. Vervolgens vervormen ze gemakkelijk als reactie op de krachten van klemmen, snijden of zelfs gewoon de zwaartekracht.
• Thermische uitzetting :De thermische uitzetting van polymeren kan veel groter zijn dan die van normaal bewerkte metalen, waardoor ze bij oververhitting uitzetten en daarna krimpen, waardoor mogelijk de tolerantievereisten ontbreken.
• Chemische reactiviteit :Verschillende polymeren zijn gevoelig voor verschillende oplosmiddelen, waardoor ze kunnen oplossen of gewoon kunnen opzwellen. Machinewerkplaatsen moeten weten welke chemicaliën kunnen worden gebruikt rond de polymeren waarmee ze werken.
• Vochtopname en -behoud :Net als bij chemische reactiviteit kunnen sommige kunststoffen veel vocht opnemen, waardoor ze opzwellen. Zelfs de luchtvochtigheid kan ervoor zorgen dat sommige kunststoffen buiten de tolerantiegrens uitzetten.
• Transparantie :Heldere polymeren, zoals acryl, ABS en polycarbonaat, kunnen er mistig of vervaagd uitzien als ze door de bewerking een ruwe oppervlakteafwerking krijgen. Sommige polymeren zijn zelfs gevoelig voor afbraak door blootstelling aan UV-licht.

Het is belangrijk op te merken dat sommige kunststoffen gevoeliger zijn voor bepaalde problemen tijdens de bewerking dan andere. Het ene plastic kan een hoge vochtretentiesnelheid hebben, terwijl het andere plastic gevoelig is voor oververhitting. Sommige kunststoffen kunnen bij oververhitting zelfs giftige dampen produceren. Hierdoor is het belangrijk om de juiste kunststof voor uw toepassing te kiezen.

4 tips voor het nauwkeurig bewerken van kunststoffen

Om de meest voorkomende kwaliteitsproblemen op te lossen die men tegenkomt bij het CNC-bewerkingen van kunststof componenten, moeten machinisten deze tips van experts in overweging nemen.

#1 – Minimaliseer klemkrachten

Veel machinisten die bekend zijn met metalen, maar niet met kunststoffen, hebben de neiging het onderdeel te veel samen te drukken om beweging tijdens de bewerking te voorkomen. Overklemmen kan afdrukken vormen op het plastic waar het klemmen plaatsvond, of het kan spanning in het materiaal veroorzaken waardoor het uitzet en in verschillende richtingen vervormt. En als er tijdens de bewerking voldoende materiaal wordt verwijderd, wordt het totale onderdeel zwakker en kan het zelfs nog meer vervormen door de klemspanning.

Om de klemkrachten te minimaliseren, gebruikt u de absoluut minimale hoeveelheid kracht die nodig is om het onderdeel vast te zetten. U kunt ook overwegen om mallen te ontwikkelen die de hoeveelheid spanning die door het kunststof werkstuk wordt ervaren minimaliseren, zoals deze ontwikkeld door Titans of CNC Machining voor het bewerken van Delrin-kunststof.

#2 – Gebruik het juiste snijgereedschap

Saai gereedschap, verkeerd gehoekte snijkanten en zelfs het ontwerp van de spaangroeven kunnen allemaal van invloed zijn op de snijeffectiviteit. Het gebruik van het juiste snijgereedschap kan het verschil betekenen tussen snel, efficiënt snijden met een hoogwaardige oppervlakteafwerking en langzaam snijden dat krassen en groeven in het kunststofoppervlak achterlaat.

Het gebruik van het verkeerde gereedschap kan ook leiden tot spanenophoping op de snijlocatie. Dit veroorzaakt wrijving en kan leiden tot een snelle warmteontwikkeling rond het snijgereedschap. Het kiezen van het beste snijgereedschap kan wat onderzoek en experimenten vergen om de beste resultaten voor een bepaald polymeer te vinden.

#3 – Blijf koel

Overmatige warmteontwikkeling veroorzaakt een aantal kwaliteitsproblemen bij kunststoffen die kunnen leiden tot het afkeuren van onderdelen. Dit betekent dat het koel houden van het onderdeel essentieel is. Zoals eerder vermeld kan het gebruik van het verkeerde snijgereedschap en het ophopen van spanen op de snijlocatie een snelle opwarming veroorzaken. Bij kunststoffen kan het soms beter zijn om snel te snijden en vervolgens de snijlocatie te verlaten in plaats van te blijven hangen en de hitte te laten opbouwen.

Over het algemeen zouden twee of meer hogedrukstralen koelvloeistof voldoende moeten zijn om het plastic en het gereedschap koel te houden en tegelijkertijd de plastic spanen snel weg te spoelen.

#4 – Ken je materiaal

Helaas kan elk plastic zich heel anders gedragen dan het volgende. De snijparameters en gereedschappen die goed werken met het ene type plastic kunnen leiden tot een ruwe oppervlakteafwerking en een lage maatconsistentie voor een ander plastic. Soms moeten machinisten het klapperen van gereedschappen in kunststoffen tegengaan door de snelheid te verhogen, terwijl op andere momenten vertragen betere resultaten zal opleveren.

Om consistent nauwkeurig bewerkte plastic onderdelen te kunnen maken, zullen machinisten onderzoek moeten doen naar en experimenteren met dat specifieke plastic om te begrijpen hoe het reageert op de bewerking. Het YouTube-kanaal Titans of CNC Machining biedt bijvoorbeeld een aantal handige trucs voor het werken met een paar veelvoorkomende soorten machinaal bewerkt plastic.

Kunststof CNC-bewerking met Gensun

De tips in dit artikel dekken zeker niet alles wat er te weten valt over het overwinnen van de uitdagingen die gepaard gaan met het bewerken van kunststoffen. Elk polymeer is gevoelig voor verschillende factoren en vereist gespecialiseerde ervaring om resultaten van hoge kwaliteit te produceren.

Gelukkig hebben de machinisten en ingenieurs bij Gensun ervaring met het werken met een breed scala aan materialen, waaronder een groot assortiment metalen en kunststoffen. Wij bieden CNC-bewerkingsdiensten van topkwaliteit om uw onderdelen op tijd en binnen het budget te produceren.