Het juiste CNC-kunststof kiezen:een uitgebreide selectiegids

Heeft u zich ooit afgevraagd welk type CNC-kunststof de perfecte match is voor uw project? Met opties als ABS, acryl of POM, die elk unieke voordelen bieden, kan het kiezen van de juiste overweldigend zijn. Het juiste plastic kan de duurzaamheid, precisie en prestaties van uw project verbeteren. Laten we een duik nemen in de wereld van CNC-kunststoffen en ontdekken hoe u het ideale materiaal voor uw bewerkingsbehoeften kunt vinden.

Waarom plastic gebruiken voor CNC-bewerking

Kunststof wordt veel gebruikt vanwege het gemak, de flexibiliteit, de duurzaamheid en de lage prijs bij de productie door middel van CNC-frezen, draaien, boren en andere processen. Dit helpt bij het afvallen van componenten in bijvoorbeeld de auto- of ruimtevaartindustrie. Omdat je weet dat plastic licht van gewicht is en gemakkelijk te gebruiken.

Bovendien vereist plastic bij de productie niet veel werk. U kunt het nauwkeurig ontwerpen zonder snijgereedschappen te beschadigen, zoals bij sommige metalen het geval is. Aan de andere kant corrodeert plastic niet en vertoont het geen chemische reacties bij blootstelling aan zware omgevingsomstandigheden. Je kunt het dus gebruiken in medische voeding en zelfs in industrieel gebruik.

Indien nodig kunt u verschillende soorten kunststof gebruiken, zoals ABS, acryl of zelfs nylon, die voldoen aan de vereisten van sterkte-isolatie of zelfs transparantie. Laten we in de volgende sectie verschillende soorten kunststoffen voor CNC-technologie verkennen.

Soorten CNC-kunststoffen

CNC-bewerking is compatibel met een breed scala aan kunststoffen, van zacht polyethyleen (PE) tot harde POM en PC. Het belangrijkste verschil met metaalbewerking zijn de gereedschaps- en procesvariabelen zoals snijsnelheid en diepte. 

"In de onderstaande lijst vindt u de uitgebreide details van de CNC-bewerkingsservices voor kunststof van RapidDirect voor compatibele kunststoffen, inclusief hun eigenschappen, bewerkingskenmerken en opties voor oppervlakteafwerking" 

• ABS
• PC
• Acryl (PMMA)
• POM
• Nylon (PA)
• PE (HDPE &LDPE)
• PEEK
• PP
• PBT
• PEI
• HUISDIER
• PS
• PVC
• PTFE (Teflon)

Laten we nu elk CNC-kunststof in detail bespreken;

ABS

Een afkorting voor Acrylonitril Butadieen Styreen, ABS is een van de populaire synthetische polymeren. ABS CNC-onderdeel wordt vaak gebruikt bij driedimensionaal printen vanwege het gemakkelijke bewerkingsgemak van het materiaal en de behoorlijke maatvastheid.

ABS is robuust, licht van gewicht, bestand tegen schokken en goedkoop om te vormen, waardoor het een populaire keuze is voor auto-onderdelen, speelgoed en consumentenelektronica. Het heeft echter een lage weerstand tegen UV, wat resulteert in verkleuring en afbraak bij contact met zonlicht. Bovendien heeft het, vergeleken met andere CNC-kunststoffen, een relatief lage hittebestendigheid.

• Waar wordt het gebruikt :

Deze CNC-kunststofmachine wordt gebruikt in diverse auto-onderdelen en consumentenelektronica. Het wordt ook opgenomen in huishoudelijke apparatuur en snelle prototypes vanwege zijn kracht en multifunctionele vermogen.

PC

Omdat het een transparant en taai polymeer is, is het ook bestand tegen zware slagsterkte en temperaturen. Polycarbonaat (PC) is vrij licht en heeft een grote optische helderheid.

Op het gebied van veiligheidsbrillen, elektronica en compact discs is de pc een veel populairdere keuze vanwege de duurzaamheid en het vermogen om schokken te verdragen terwijl hij transparant is. Hoewel het als superieur wordt beschouwd, is het nog steeds kwetsbaar voor krassen en heeft het een hoger prijskaartje in vergelijking met andere kunststoffen. Het mag niet met UV worden behandeld, het kan na een bepaalde tijd worden aangetast.

• Waar wordt het gebruikt :

Veiligheidsbrillen, verlichtingseenheden van auto's, helmen en behuizingen van elektronische apparaten maken allemaal gebruik van een pc. Bovendien wordt het vaak gebruikt in architectonische constructies, zoals dakramen en kogelvrije ramen.

Acryl, PMMA

Acryl, of PMMA, wat staat voor polymethylmethacrylaat, is een glasvervangend plastic met een zeer laag gewicht en briljante weerbestendige eigenschappen.

Voor bewegwijzering, lenzen en aquariums die weerbestendig zijn en een grote optische transparantie hebben, zou PMMA het beste geschikt zijn, omdat het ook onbreekbaar is. Het is broos als het met kracht wordt geconfronteerd en is ook vrij gemakkelijk te krabben, waardoor het niet de beste optie is als je op zoek bent naar iets stevigers.

• Waar wordt het gebruikt :

Acryl is een belangrijk onderdeel bij het maken van bewegwijzering, kasten voor lichtbronnen, vitrines en aquaria. De grote transparantie maakt het gebruik ervan voor lenzen en vensters mogelijk.

POM

POM, ook bekend als polyoxymethyleen, is een onvermurwbare kunststof die gemakkelijk bestand is tegen slijtage en voor goede prestaties afhankelijk is van lage wrijving. POM heeft echter een slechte weerstand tegen UV-straling en ontvlambaarheid. Bovendien kunnen ook sterke zuren of chloor tot afbraak leiden.

• Waar wordt het gebruikt :

Je vindt het in tandwielen, lagers, bevestigingsmiddelen en auto-onderdelen. POM is handig voor precieze en stevige onderdelen.

Nylon (PA)

Nylon is een belangrijk polymeer dat wordt gekenmerkt door een hoge elasticiteit en grote sterkte. Het is zeer goed bestand tegen slijtage en chemicaliën. Vanwege de omvang en vetheid van het aminocomplex is er een hoge waterabsorptie die de maatvastheid kan beïnvloeden. Wordt ook bros bij lage temperaturen.

• Waar wordt het gebruikt :

Nylonpolymeren komen veel voor in tandwielen, bussen, transportbanden en andere mechanische componenten. Bovendien kun je het vinden in textiel, auto-onderdelen en sportartikelen.

PE (HDPE &LDPE)

Polyethyleen (PE) is een polymeer met een relatief lage dichtheid dat verkrijgbaar is in zowel polyethyleen met lage als hoge dichtheid (HDPE en LDPE). HDPE is stijf en slagvast, terwijl LDPE sterk maar licht van gewicht is. Ze hebben een lage internationale thermische weerstand en zijn gevoelig voor aantasting door ultraviolet licht als er geen specifieke additieven zijn.

• Waar wordt het gebruikt :

Je kunt HDPE gebruiken bij het maken van buizen, bepaalde containers en snijplanken. Terwijl LDPE gebruikelijk is bij het maken van verpakkingen, zakken en slangen.

PEEK

De term PEEK staat voor Polyether Ether Keton. Het is een hoogwaardig thermoplastisch polymeer dat bekend staat om zijn sterkte, chemische bestendigheid en hittebestendigheid. Het is erg kostbaar en vereist veel technieken en implementaties in vergelijking met andere CNC-kunststoffen.

• Waar wordt het gebruikt :

PEEK is toepasbaar in de lucht- en ruimtevaartindustrie, medische implantaten en de auto-industrie, die hoge prestaties vereisen onder stressvolle omstandigheden.

PP

Polypropyleen (PP) is een sterke, lichtgewicht kunststof die bekend staat om zijn verbazingwekkende flexibiliteit en chemische bestendigheid. Het kan UV-gevoelig zijn en daardoor gemakkelijk rotten. Bovendien kan het bij blootstelling aan lage temperaturen bros worden. Heeft ook enkele limieten voor blootstelling aan hitte. 

• Waar wordt het gebruikt :

Tegenwoordig vind je PP in voedselcontainers, onderdelen voor voertuigen, medicijnen en andere stoffen. Vanwege de materiaaleigenschappen is PP gemakkelijk in meerdere toepassingen te gebruiken.

PBT

Polybutyleentereftalaat (PBT) is nog een ander sterk polymeer. Het heeft aanzienlijk meer hittebestendigheid en elektrische isolatie. Het biedt een goede chemische bestendigheid en stabiliteit qua afmetingen en is het meest geschikt voor elektrische onderdelen. PBT is bros bij koude temperaturen, straling en langdurige blootstelling aan UV.

• Waar wordt het gebruikt :

PBT wordt toegepast voor elektrische connectoren, auto-onderdelen en huishoudelijke apparaten vanwege zijn robuustheid en betrouwbaarheid.

PEI

Polyetherimide (PEI) is een taaie kunststof die een grote hittebestendigheid bevat. Het biedt opmerkelijke eigenschappen en stabiliteit. Maar het heeft hoge prijzen en schaarse middelen op de markt. Bovendien kunnen er spanningsscheuren ontstaan.

• Waar wordt het gebruikt :

Polyetherimide vindt vooral toepassing in de lucht- en ruimtevaart, de productie van medische apparatuur en elektronica. Je kunt zeggen dat je ze vindt in apparaten die een grote weerstand tegen hitte vereisen.

PS

Polystyreen (PS) wordt ook wel schuimend polystyreen genoemd. Het is een lichtgewicht en sterk polystyreen dat verkrijgbaar is in vaste vorm en schuimvorm. Goedkoop en gemakkelijk te vervaardigen. Maar het zwakke punt is dat het breekbaar, niet biologisch afbreekbaar en slecht bestand tegen schokken is. Het is ook ontvlambaar en heeft geen hittebestendigheid.

• Waar wordt het gebruikt :

Vanwege de veelzijdigheid en de kosten is polystyreen populair in verpakkingen, verpakkingsbekers, isolatiemateriaal en modelkits.

PVC

Het woord polyvinylchloride, ook wel PVC-plastic genoemd, is een van de meest duurzame en stabiele materiaalsoorten. Het heeft een sterke resistentie tegen chemicaliën. Bovendien is het zuinig en brandvertragend door de toevoeging van additieven.  Maar PVC is niet milieuvriendelijker dan welk ander product dan ook en er komen bij verbranding schadelijke gassen vrij. Sommige formuleringen ervan kunnen met de jaren broos worden.

• Waar wordt het gebruikt :

Polyvinylchloride wordt gebruikt voor leidingen, ramen, vloerplanken en elektrische golflengten. Het gebruik ervan varieert van constructie tot ramen vanwege zijn sterkte.

PTFE (Teflon)

PTFE of Teflon staat bij velen bekend als een anti-aanbakstof die elastisch maar hittebestendig is. Bovendien is het chemisch en elektrisch geleidend materiaal. Helaas is het vrij complex om te verwerken en duur. Het kan worden afgebroken door straling of schokken met hoge energie.

• Waar wordt het gebruikt :

PTFE wordt gebruikt voor het coaten van kookgerei, pakkingen, afdichtingen en inclusief elektrische isolatie. Het is ook wijdverspreid in industriële processen waar behoefte is aan lage wrijving.

Een kort overzicht van de grafiek van de bewerkbaarheid van kunststoffen

CNC-kunststoftype
Bewerkbaarheid
Belangrijkste kenmerken
ABS
Uitstekend
Gemakkelijk te bewerken, lage kosten, goed slagvastheid , en kan gemakkelijk thermogevormd worden.
PC (polycarbonaat)
Redelijk tot goed
Stevig en slagvast, maar kan onder bepaalde omstandigheden gevoelig zijn voor barsten.
Acryl (PMMA)
Uitstekend
Gemakkelijk te bewerken, geeft een gladde afwerking, maar is bros en kan onder spanning barsten.
POM (acetaal)
Uitstekend
Lage wrijving, hoge stijfheid uitstekende afmetingen stabiliteit , ideaal voor tandwielen en lagers.
Nylon (PA)
Redelijk tot goed
Uitstekende slijtvastheid, maar kan vocht absorberen, wat de bewerkingskwaliteit kan beïnvloeden.
PE (HDPE &LDPE)
Uitstekend
Zacht en gemakkelijk te bewerken, lage wrijving, maar kan vervormen als deze niet goed wordt ondersteund.
PEEK
Eerlijk
Hoogwaardig, hittebestendig plastic, maar lastig te bewerken vanwege de hoge hardheid.
PP (polypropyleen)
Uitstekend
Gemakkelijk te bewerken, goedkoop, maar lastig te verlijmen of te verven.
PBT
Eerlijk
Goede hitte en chemische resistentie , maar kan broos en moeilijk te bewerken zijn.
PEI (polyetherimide)
Redelijk tot slecht
Hoogwaardig materiaal, moeilijk te bewerken vanwege de hoge stijfheid.
HUISDIER
Goed
Goede maatvastheid, gemakkelijk te bewerken, maar kan onder spanning kromtrekken.
PS (polystyreen)
Uitstekend
Gemakkelijk te bewerken, kan een gladde afwerking bereiken, maar is bros en vatbaar voor barsten.
PVC
Eerlijk
Kan moeilijk te bewerken zijn, vooral bij zachtere formuleringen, en kan giftige dampen produceren.
PTFE (Teflon)
Uitstekend
Zeer gemakkelijk te bewerken, heeft lage wrijving en uitstekende chemische bestendigheid, maar kan lastig te verlijmen zijn.

Hoe u de juiste kunststof kiest voor uw CNC-bewerkingsproject

Bij het kiezen van de juiste technische kunststof voor uw project moet u de volgende factoren in gedachten houden;

Mechanische eigenschappen

Het is belangrijk om de mechanische eigenschappen te kennen van de kunststof die wordt gebruikt in een CNC-bewerkingsproject. Polymeren zoals PEEK en nylon bieden bijvoorbeeld een hoge sterkte en goede slijtvastheid en kunnen worden gebruikt voor dragende elementen. 

Aan de andere kant is acryl een polymeer dat is ontworpen voor flexibiliteit en transparantie in plaats van bijvoorbeeld duimweerstand. Kies daarom het materiaal dat aansluit bij de mechanische vereisten van de toepassing.

Corrosiebestendigheid

Als uw project te maken heeft met chemicaliën, vocht of extreme omstandigheden, is het raadzaam om zeer corrosiebestendige CNC-kunststoffen te gebruiken. Chemicaliën kunnen het beste worden verwerkt met PTFE (Teflon) en PVC-plastic, terwijl HDPE het beste werkt in gebieden met een hoog vochtgehalte. Het gebruik van de juiste selectie garandeert betrouwbaarheid en functionaliteit door de jaren heen.

Thermische uitzetting

Laten we eens kijken naar het gedrag van het betreffende plastic bij blootstelling aan temperatuurverandering. PEEK-materiaal heeft bijvoorbeeld een lage thermische uitzetting, waardoor het geschikt is voor toepassingen met hoge temperaturen. 

Aan de andere kant kunnen bepaalde CNC-materialen, bijvoorbeeld PP, echter meer uitzetten dan gewenst als gevolg van temperatuurveranderingen. 

Kosten en beschikbaarheid

Vaak zijn de kosten en de beschikbaarheid van het materiaal belangrijke aspecten die de beslissing beïnvloeden. Generieke kunststoffen zoals ABS en PP zijn goedkoper en gemakkelijk verkrijgbaar. Terwijl gespecialiseerde materialen zoals PEI of PEEK duurder zijn, maar specifieke voordelen hebben. Een goede afweging tussen prestatie en budget is belangrijk.

Vereisten voor oppervlakteafwerking

Als je visueel naar iets kijkt, is het van cruciaal belang om er rekening mee te houden of esthetiek en oppervlaktekwaliteit van het grootste belang zijn.

Vanwege het gebruiksgemak zijn materialen met hoge treksterkte zoals POM geschikt voor toepassingen met lage eisen. Het eindresultaat moet zodanig op elkaar afgestemd zijn dat het qua functionaliteit en esthetiek bij elkaar past.

Tips voor het werken met CNC-kunststofmachines

Scherp gereedschap, hoge voeding, laag toerental

De snijgereedschappen moeten scherp zijn, omdat ze effectief zijn in het voorkomen van het scheuren van het plastic dat met de CNC-machine moet worden bewerkt. Er moet een balans tussen hoge voeding en laag toerental worden gebruikt om verhitting en smelten van het materiaal te voorkomen. 

Voorzichtig vastklemmen

De meeste CNC-kunststoffen hebben de neiging onder druk te vervormen. Gebruik daarom luchtkussens of zachte kussentjes om de druk te verdelen en voorkom dat de machine te strak wordt vastgeklemd. Vermijd bovendien tegelijkertijd het gebruik van een vacuümtafel, die tot vernietiging kan leiden terwijl de machine in werking is.

Vermijd koelmiddelen

Bij de meeste gesneden kunststoffen hoeft geen koelvloeistof te worden toegevoegd. Het kan echter worden gebruikt om barsten van het materiaal te voorkomen. In plaats daarvan is een goede anticipatie op en controle over de gereedschapssnelheid essentieel om oververhitting van het materiaal te voorkomen.

Overmaatse sneden voor zachte CNC-kunststoffen

Voor zachte kunststoffen zoals LDPE kunt u indien nodig overmaatse sneden toestaan. Het betekent insnijdingen aan de randen en aanpassingen om kromtrekken te voorkomen, vooral tijdens het afwerken van de bewerkingen.

Neem grote, diepe sneden

Bij het bewerken van kunststoffen zoals POM of Nylon worden diepe sneden aanbevolen. U weet dat dergelijke sneden garanderen dat het materiaal niet kromtrekt en toch zijn oorspronkelijke eigenschappen behoudt. Kies de snedediepte door rekening te houden met de gereedschapsgrootte, gereedschapscoating, snelheid en voeding. 

Voldoende chipvrijheid

Garandeer een schoonmaakbeurt door middel van een luchtstoot of het gebruik van vacuümsystemen, een explosie of een point blank. Installeer het gereedschap bovendien zodanig over het materiaal dat wordt bewerkt, dat de opeenhoping van spanen nooit de uitgevoerde zaagsnede kan beïnvloeden.

Bovendien is het ook essentieel om de complexiteit van het ontwerp te matchen met de machinecapaciteiten; niet alle machines kunnen de complexe kenmerken van CNC-kunststofwerkstukken vervaardigen. Alleen 3-, 4- en 5-assige CNC-machines kunnen bijvoorbeeld complexe gebogen oppervlakken en overhangende elementen maken. 

CNC-bewerkingstechnieken voor Plastic onderdelen

CNC-machines maken plastic onderdelen door middel van bewerkingsprocessen. Deze technieken verwijderen materiaal om ze in een bepaalde vorm te vormen die past bij de ontwerpvereisten. Afhankelijk van de complexiteit en het soort materiaal dat moet worden gebruikt, kunnen een aantal verspaningstechnieken worden toegepast om de gewenste output te verkrijgen.

CNC Draaien

Bij deze methode wordt een snijgereedschap over een cilindrisch plastic werkstuk gebruikt en dit geroteerd om een plastic onderdeel te maken. Het grootste deel van de tijd hebben snijgereedschappen een negatieve hellingshoek om contact en wrijven van het gereedschap te voorkomen. Bovendien veranderen ze de reliëfhoeken afhankelijk van het materiaal. 

Het gereedschap dat wordt gemaakt, vereist een gladde afwerking die kan worden bereikt door het te polijsten. Er is een lagere voedingssnelheid nodig:0,015 IPR voor een ruwe snede en 0,005 IPR voor een voltooide snede. Verbeterde hoekveranderingen hebben de neiging om de extraspinale nauwkeurigheid en de uiteindelijke gladheid te verbeteren.

CNC-frezen

Een complex onderdeel wordt gemaakt door een werkstuk te snijden met behulp van roterende frezen en er materiaal uit te verwijderen door middel van kunststoffrezen. Snijgereedschappen die worden gebruikt voor het versterken van kunststoffen kunnen aan de binnenhoeken worden afgerond voor betere resultaten.

Een hoog spiltoerental en een goede klemming verhogen de efficiëntie. Bovendien is er voldoende koelsysteem om te voorkomen dat de spindels en de machine kromtrekken.

CNC-boren

Dit gespecialiseerde CNC-bewerkingsproces voor kunststof omvat het maken van gaten in thermoplastische materialen, waarbij bepaalde boren onder een hoek van 90 tot 150 graden worden geplaatst. De procedure maakt verder gebruik van koelsystemen om de warmte die ontstaat als gevolg van het boren af ​​te voeren. Het is ook bedoeld om de spaanverwijdering te verbeteren. Houd de boordiepte niet meer dan 3-4 maal de boordiameter aan en verlaag de voedingssnelheid nabij de uitgang om schade te voorkomen.

CNC-routering

Ook kunststofmaterialen die een vorm nodig hebben en plat of gebogen zijn, worden met behulp van CNC-routers gecontroleerd verzaagd. Al deze processen en optimale snelheden zorgen over de hele linie voor soepele en nauwkeurige resultaten.

Industriële toepassingen van CNC-kunststofonderdelen

Met de garantie van nauwkeurigheid en robuustheid zijn CNC-kunststof bewerkte onderdelen in alle sectoren gemakkelijk geworden met de komst van CNC-bewerking.

• Medische industrie: De behoefte aan de productie van chirurgische gereedschappen, zware prothesen, medische gereedschappen, enzovoort, wordt overstegen door het gebruik van kunststofbewerking. De methoden garanderen ook dat de veiligheid aan strenge eisen voldoet, terwijl ze gegraveerde details kunnen produceren.

• Auto-onderdelen: U kunt kunststof onderdelen zoals dashboards en luchtgaten bewerken via numerieke computerbesturing. Als gevolg hiervan vermindert het het gewicht van de carrosserie van een auto en verbetert het de prestaties van de bewerkte onderdelen. 

• Luchtvaartonderdelen: Prototypes, interieurs en componenten van de structuur die hittebestendig en niet zwaar zijn, dus met betrekking tot de luchtvaart is plastic het gebruikte materiaal. Dit proces is van cruciaal belang omdat de details van CNC-gefreesde kunststoffen via deze methoden onder enorme druk staan en uiterste nauwkeurigheid vereisen.
• Elektronische industrie: Binnen de elektronica, Er worden machinaal bewerkte plastic componenten gebruikt, zoals connectoren, behuizingen en toetsenborden. Overmolding connectoren samen met plastic verbeteren de isolatie en stevigheid van kwetsbare systemen.

Ga vandaag nog aan de slag met RapidDirect kunststof CNC-bewerkingsservices

CNC-kunststofbewerking is een betrouwbare manier om nauwkeurige CNC-kunststofonderdelen te maken met morele toleranties en specificaties van goede kwaliteit. Het is in opkomst vanwege zijn nauwkeurigheid, snelheid en aanpassingsvermogen tijdens zijn taak. 

Om de juiste techniek en het juiste materiaal te selecteren, kan het samenwerken met een dienstverlener als RapidDirect u enorm helpen. Wij bieden op maat gemaakte CNC-kunststofbewerkingen aan om aan de eisen van prototypes en producties te voldoen.

De bewerkbare plastic materialen die we gebruiken zijn niet willekeurig, maar zijn onderzocht om aan de doelstellingen te voldoen. Bovendien geeft de engineeringafdeling advies over het beste materiaal en ontwerp. Als u uw ontwerp uploadt, ontvangt u direct offertes, gratis Design for Manufacturing (DfM)-analyses en concurrerende tarieven.

Voor meer details kunt u ons eBook Plastic Materialen downloaden om meer te leren over het plastic materiaal en hoe u hiervan kunt profiteren als het gaat om nauwkeurige CNC-gefreesde onderdelen van kunststof voor uw project!

Veelgestelde vragen

1. Welke kunststof raden jullie mij aan om te frezen?

Welk project u ook nastreeft, gemiddeld is ABS of POM beter voor algemeen gebruik. Maar als je hoge prestaties nodig hebt, kijk dan eens naar PEEK of Nylon, die hoge sterkte en goede duurzaamheid bieden.

2. Hoe lang duurt het om plastic te snijden met een CNC-machine?

Dat hangt af van het materiaal, hoe complex het onderdeel is dat je nodig hebt en welke machine-instellingen je hebt geselecteerd. Als vuistregel geldt dat het snijden van zachte voorwerpen een minuut duurt; Onderdelen met een hogere complexiteit kunnen uren duren.