Uitgebreide selectiegids voor CNC-kunststofbewerking

Bij het creëren van een onderdeel is een van de belangrijkste beslissingen die een ontwerpingenieur moet nemen welk materiaal te gebruiken. De keuze van het materiaal zal de functie en uiterlijk van een gegeven component bepalen en hoe het zich in de tijd zal handhaven.

Kunststoffen worden steeds populairder. Ze zijn lichtgewicht, gemakkelijk te bewerken, en doorgaans goedkoper dan vergelijkbare metalen producten. Er zijn veel soorten bewerkbare kunststoffen, elk met hun voor- en nadelen.

Er zijn veel manieren om hoogprecisie kunststofonderdelen te produceren. Moderne industriële kunststoffen worden gegoten, geïnjecteerd, geprint of bewerkt. De eerste drie opties zijn zeer geschikt voor het produceren van complexe geometrische onderdelen met goede oppervlakte-afwerking. Maar wanneer u strakke toleranties moet bereiken of een spiegelachtige oppervlakte-afwerking op bijna elk type onderdeel wilt produceren, is er niets beter dan bewerking.

Overzicht van kunststofbewerkingsdiensten

Kunststofbewerking, als alle bewerkingsprocessen, is een subtractieve methode die lagen van materiaal verwijdert om het eindonderdeel of product te vormen en te creëren. Enkele van de meest voorkomende bewerkingsoperaties die gebruikt worden voor kunststofmaterialen zijn:

Snijden

Gewoonlijk genereert de snijbewerking enige warmte, die het kunststof kan beschadigen. Bij het snijden van kunststof moet de operator oppassen om thermische vervorming te voorkomen.

Draaien

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

Frezen

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

Boren

Als de juiste boor niet wordt geselecteerd, kan het gevaarlijk zijn en kan het leiden tot oververhitting of afschuifkrachten. Echter, zolang de voorbereiding correct is en de gereedschappen voorbereid en gebruikt worden, kunnen vakkundige technici kleine en grote diameter gaten in kunststofproducten vormen zonder de structuur te vernietigen.

Slijpen

Slijpen is vergelijkbaar met frezen omdat het proces kunststofspaan van het werkstuk verwijdert om de vorm te veranderen. Het belangrijkste verschil is dat frezen intermittend snijden gebruikt, terwijl slijpen continu het kunststof van het product snijdt om een gladere vorm en oppervlakte-afwerking te bereiken.

Materialen 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 slagvastigheid, hoge hittebestendigheid en goede bewerkbaarheid. ABS is gemakkelijk te bewerken, hittebestendig en kan gebruikt worden voor afwerking (lijm, verf, polijsten, etc.). Het wordt meestal gebruikt om onderdeelfuncties te prototypen vóór massaproductie.

ABS heeft geen goede slijtvasteheid of chemische weerstand en smelt in aceton. Het is ook niet een bijzonder sterk kunststof.

De meest voorkomende toepassing van ABS is injectiegieten, wat gebruikt wordt om elektronische behuizingen, huishoudelijke apparaten en zelfs de iconische Lego-stenen te maken.

Nylon

Vergelijkbaar met ABS, is nylon een duurzaam kunststof met hoge sterkte en stijfheid, kan goede elektrische isolatie behouden in een wijd temperatuurbereik, alsmede goede chemische weerstand en slijtvasteheid. Nylon 6 en nylon 66 zijn de meest gebruikte kwaliteiten in CNC-bewerking.

Maar nylon 6/6 absorbeert gemakkelijk vocht, wat ertoe leidt dat het opzwelt en enige dimensionale nauwkeurheid verliest. Als een grote hoeveelheid asymmetrisch materiaal wordt verwijderd door de inherent interne spanning van het materiaal tijdens de bewerking, zal het ook vervormen.

Nylon komt het meest voor in medische apparatuur, printplaat montagehardware, auto motorruimte componenten, en kabelbinders. In veel van deze toepassingen wordt het gebruikt als economische vervanging voor metalen.

Acrylaat

Acrylaat (ook bekend als Perspex of Lucite) is de handelsnaam van PMMA-kunststof. Het is zacht, heeft goede slagvastigheid en schuimbestendigheid, en kan gemakkelijk worden gelijmd.

Het bewerkte acrylaat is transparant, wat het zeer geschikt maakt voor elke toepassing die optische transparantie of doorzichtigheid vereist.

Echter, acrylaat is een bros kunststof en zal barsten of breken onder te veel druk. Elk bewerkt oppervlak op een acrylaatplaat verliest transparantie en verkiest een gematte, doorzichtige uitstraling. Daarom is het meestal het beste om te letten op of acrylaatonderdelen in de oorspronkelijke dikte moeten blijven om transparantie te behouden. Als het bewerkte oppervlak transparant moet zijn, kan polijsten als een additionele nabewerkingsstap worden gebruikt.

Delrin

POM is goed bekend onder de handelsnaam Delrin. Het is een thermoplastisch technisch materiaal met de hoogste bewerkbaarheid onder kunststoffen en wordt beschouwd als het meest economische kunststof. Het heeft een glad, laag-wrijving oppervlak, uitstekende dimensionale stabiliteit en hoge stijfheid. Voor materialen die veel wrijving in deze of andere toepassingen tegenkomen, strakke toleranties vereisen, of hoge stijfheid vereisen, is Delrin een uitstekend kunststof. Maar het nadeel is dat het moeilijk te lijmen is.

Delrin wordt meestal gebruikt voor tandwielen, lagers, bushings en bevestigingsmiddelen, of om montagehulpmiddelen en vastzettingen te maken.

HDPE

HDPE staat voor high-density polyethylene, een thermoplastisch materiaal met een hoge sterkte-gewichtsverhouding. HDPE heeft hoge chemische weerstand, elektrische isolatie en duurzaamheid onder zware weersomstandigheden. Vergelijkbaar met Delrin, heeft HDPE een glad oppervlak, dat wrijving kan beperken en hoge impact goed weerstaan, heeft een hoge sterkte-gewichtsverhouding en goede weerbestendigheid.

Het belangrijkste nadeel van HDPE is de lage sterkte, vooral wat rekken en buigen betreft.

HDPE is een lichtgewicht thermoplastisch materiaal dat gebruikt wordt voor buitentoepassingen en prototypen vanwege de lage kosten en licht gewicht. Vergelijkbaar met ABS, wordt het vaak gebruikt om prototypes te maken vóór injectiegieten. Vanwege de chemische weerstand en gladde eigenschappen, is het zeer geschikt voor de productie van proppen en afdichtingen, en ook ideaal voor gewichtsgevoelige of elektrisch gevoelige toepassingen.

PEEK

PEEK is een hoogpresterend technisch thermoplastisch materiaal met uitstekende slagvastigheid en dimensionale stabiliteit. PEEK-kunststof is heel gemakkelijk te bewerken en is het topmateriaal dat in CNC-verwerking wordt gebruikt. Vanwege zijn verbazingwekkende prestaties wordt het vaak gebruikt in de auto-, luchtvaart-, medische en elektrische industrieën.

Het enige nadeel is de hoge prijs. Niettemin, als u hoge prestaties en hoge weerstand nodig hebt, moet u zeker overwegen dit materiaal te gebruiken. De prestaties van dit kunststof zijn beter dan die van metalen die in de chemische en verwerkingsindustrieën worden gebruikt. In sommige industrieën vervangt het momenteel metalen zoals roestvrij staal en aluminium.

Polycarbonaat

Polycarbonaat is een van de duurzamere kunststoffen op de markt. Het heeft extreem hoge slagvastigheid en stijfheid, en behoudt functionaliteit over een wijd temperatuurbereik. Het is ook optisch transparant en kan zwart gekleurd worden als ondoorzichtig nodig is. Polycarbonaat is het beste geschikt voor toepassingen die zeer zware of zeer sterke kunststoffen vereisen of optische transparantie vereisen. Daarom is polycarbonaat een van de meest gebruikte kunststoffen met de hoogste hergebruikssnelheid.

Ziver polycarbonaat heeft geen goede slijtvasteheid en wordt gemakkelijk geschraapt. Indien nodig, kan een anti-kraagcoating en dampolijst in de nabewerkingsstap worden toegevoegd om de slijtvasteheid of optische helderheid te verbeteren.

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

Tips voor CNC-kunststofbewerking

Machine

Er zijn geen kunststof CNC-machines. In feite zijn alle werktuigmachines die gebruikt worden om kunststoffen te snijden, metaalbewerkingsgereedschappen. Hun precieze stijfheid en vermogensuitgang stellen hen in staat om zelfs geharde kunststoffen gemakkelijk te verwerken. De stijfheid van houtbewerkingsmachines is laag, dus het effect is niet goed.

Snijgereedschap

Het kiezen van de beste snijgereedschappen voor kunststofonderdelen is een complexe taak. De reden hiervoor is dat de samenstelling van kunststoffen en composietmaterialen sterk varieert. Sommige kunststoffen zijn versterkt met harde hardmetaaldeeltjes of hebben additieven die flexibiliteit, hittebestendigheid of andere parameters verbeteren. Al dit verandert de manier waarop kunststoffen reageren op machines.

Snijgereedschappen zijn voornamelijk gemaakt van hoge-snelheidsstaal, hardmetaal, diamant, etc. Voor het snijden van gewone kunststoffen kunt u de eerste twee snijmaterialen kiezen. In tegenstelling, heeft hoge-snelheidsstaal betere slijpmogelijkheden. Kies hoge-snelheidsstaal gereedschappen en slijp ze zorgvuldig. De snijrand van het gereedschap zal scherper zijn, maar de duurzaamheid is lager dan die van hardmetaal gereedschappen.

Verminder de snijkkracht en temperatuur zoveel mogelijk, selecteer de juiste snijhoek, vrijheidshoek, aanloophoek, secundaire snijrandhoek, gereedschappunt straal, etc. om productiviteit en gereedschapsduurzaamheid te verbeteren, en verwerkingskosten te besparen. Het gereedschap blijft scherp en bevriest het materiaal wanneer de stijfheid niet voldoende is.

Onderdeelopstelling

Klem het kunststofblok correct om extreme druk te vermijden die barsting kan veroorzaken. Het wordt aanbevolen een vulling van zacht materiaal tussen de vastzetting en het onderdeel te gebruiken om merken op het oppervlak te vermijden.

Een ander probleem is de stijfheid van de onderdelen. U moet nauwletend letten op de afstand tussen de boorlocatie en de vastzetting. Tijdens dit proces zal de boor proberen het onderdeel op te trekken langs zijn gleuf. Als de vastzetting te ver weg is, zal de boor slagen, maar het zal het onderdeel buigen of het onderdeel eigenlijk van de vastzetting scheuren.

Minimaliseer het spaneffect

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

Bewerkingsvoorschub

Gebruik een grotere voedselsnelheid en snelle spilsnelheid, het is ongeveer 3 keer de aluminium voeding en de bijbehorende snijsnelheid.

CNC-kunststof bewerkingsservice

Vanwege de grote vraag naar kunststofonderdelen voor prototypeproductie en maatwerk CNC-kunststofonderdelen, zijn een groot aantal CNC-kunststofbewerkingsdiensten ontstaan. Zij maken ongetwijfeld het productieproces van alle partijen sneller en gemakkelijker. Als u gerelateerde projecten heeft, welkom om tekeningen te uploaden voor gratis offerte van SANS Machining.