Общее изображение ЧПУ-обработка, чаще всего, связано с работой с металлическим заготовкой. Однако, фрезерование с ЧПУ широко применяется не только к пластикам, но и обработка пластмасс с помощью ЧПУ является одним из распространенных процессов обработки в нескольких отраслях.
Принятие обработки пластмасс как производственного процесса обусловлено широким ассортиментом материалов для пластиковой обработки с помощью ЧПУ. Более того, с внедрением числового программного управления процесс становится более точным, быстрым и подходит для изготовления деталей с жесткими допусками. Насколько хорошо вы знаете обработку пластмасс с помощью ЧПУ? В этой статье рассматриваются совместимые с процессом материалы, доступные техники и другие аспекты, которые могут помочь вашему проекту.
Пластики для обработки с помощью ЧПУ
Многие обрабатываемые пластики подходят для изготовления деталей и продуктов, производимых в нескольких отраслях. Их использование зависит от их свойств, при этом некоторые обрабатываемые пластики, такие как нейлон, обладают отличными механическими свойствами, позволяющими заменять металлы. Ниже приведены наиболее распространенные пластики для индивидуальной обработки пластмасс:
ABS
материал для обработки пластика ABS с помощью ЧПУ
Акрилонитрилбутадиенстирол, или ABS, — это легкий материал для обработки с помощью ЧПУ, известный своей ударопрочностью, прочностью и высокой обрабатываемостью. Несмотря на хорошие механические свойства, его низкая химическая стабильность проявляется в чувствительности к жирам, спиртам и другим химическим растворителям. Также, термическая стабильность чистого ABS (то есть ABS без добавок) низкая, так как пластичный полимер будет гореть даже после удаления пламени.
Плюсы
Он легкий, не теряя своей механической прочности.
Пластичный полимер обладает высокой обрабатываемостью, что делает его очень популярным материалом для прототипирования XTJ.
ABS имеет низкую точку плавления, что важно для других процессов прототипирования XTJ, таких как 3D-печать и литье под давлением.
Он обладает высокой прочностью на растяжение.
ABS обладает высокой долговечностью, что обеспечивает более длительный срок службы.
Он доступен по цене.
Минусы
При нагревании выделяет горячие пластиковые пары.
Требуется хорошая вентиляция, чтобы предотвратить накопление таких газов.
У него низкая точка плавления, что может привести к деформации из-за тепла, создаваемого станком с ЧПУ.
Применение
ABS — очень популярный инженерный термопластик, используемый многими службами прототипирования XTJ для изготовления продукции благодаря своим отличным свойствам и доступности. Он применяется в электротехнической и автомобильной промышленности для изготовления таких деталей, как крышки клавиатур, электронные корпуса и компоненты приборных панелей.
Нейлон
материал для обработки пластика из нейлона с помощью ЧПУ
Нейлон или полиамид — это пластичный полимер с низким коэффициентом трения, обладающий высокой ударопрочностью, химической стойкостью и износостойкостью. Его отличные механические свойства, такие как прочность (76 МПа), долговечность и твердость (116 R), делают его очень подходящим для обработки с помощью ЧПУ и дополнительно улучшают его применение в производстве автомобильных и медицинских деталей.
Плюсы
Отличные механические свойства.
Он обладает высокой прочностью на растяжение.
Экономичный.
Это легкий полимер.
Он устойчив к теплу и химикатам.
Минусы
Имеет низкую стабильность размеров.
Неонйлон легко впитывает влагу.
Он чувствителен к сильным минеральным кислотам.
Применение
Нейлон — это высокопроизводительный инженерный термопластик, применимый для прототипирования и производства реальных деталей в медицинской и автомобильной промышленности. Компоненты, изготовленные из CNC-материала, включают подшипники, шайбы и трубки.
Акрил
акриловый пластик CNC-материал
Акрил или PMMA (полиметилметакрилат) популярен в обработке пластика CNC благодаря своим оптическим свойствам. Этот пластик прозрачный и устойчив к царапинам, что делает его востребованным в отраслях, требующих таких свойств. Кроме того, он обладает отличными механическими характеристиками, проявляющимися в его прочности и ударопрочности. Благодаря своей дешевизне, обработка акрилом CNC стала альтернативой таким полимерам, как поликарбонат и стекло.
Плюсы
Он легкий.
Акрил обладает высокой химической и УФ-устойчивостью.
Он легко обрабатывается.
Акрил обладает высокой химической стойкостью.
Минусы
Он не очень устойчив к теплу, ударам и износу.
Может трескаться под тяжелой нагрузкой.
Он не устойчив к хлорированным/ароматическим органическим веществам.
Применение
Акрил применяется для замены материалов, таких как поликарбонат и стекло. В результате он используется в автомобильной промышленности для изготовления световых труб и крышек указателей, а также в других отраслях для производства солнечных панелей, теплиц и т.д.
ПОМ
пластик POM CNC-материал
POM или Delrin (торговое название) — это высокообрабатываемый CNC-пластик, выбранный многими службами CNC-обработки за его высокую прочность и устойчивость к теплу, химикатам и износу. Существует несколько марок Delrin, но большинство отраслей используют Delrin 150 и 570, так как они стабильны по размерам.
Плюсы
Они самые легкообрабатываемые из всех CNC-пластиков.
Они обладают отличной химической стойкостью.
Они имеют высокую размерную стабильность.
Обладает высокой прочностью на растяжение и долговечностью, обеспечивая более длительный срок службы.
Минусы
Плохо сопротивляется кислотам.
Применение
ПММ находит применение в различных отраслях промышленности. Например, в автомобильной сфере он используется для изготовления компонентов ремней безопасности. В медицинском оборудовании его применяют для производства инсулиновых ручек, а в секторе потребительских товаров — для изготовления электронных сигарет и водяных счетчиков.
HDPE
hdpe пластик cnc материал
Пластик из полиэтилена высокой плотности — это термопластик с высокой стойкостью к нагрузкам и коррозийным химикатам. Обладает отличными механическими свойствами, такими как прочность на растяжение (4000PSI) и твердость (R65), превосходя свой аналог — LDPE, который заменяет его в приложениях с такими требованиями.
Плюсы
Это гибкий обрабатываемый пластик.
Он обладает высокой стойкостью к нагрузкам и химикатам.
Обладает отличными механическими свойствами.
ABS обладает высокой долговечностью, что обеспечивает более длительный срок службы.
Минусы
Плохо сопротивляется ультрафиолетовому излучению.
Применение
HDPE имеет множество применений, включая прототипирование, создание шестерен, подшипников, упаковки, электрической изоляции и медицинского оборудования. Он идеально подходит для прототипирования, так как его можно быстро и легко обрабатывать, а низкая стоимость делает его отличным материалом для создания нескольких вариантов. Кроме того, он хороший материал для шестерен благодаря низкому коэффициенту трения и высокой износостойкости, а также для подшипников, поскольку он самосмазывается и устойчив к химикатам.
LDPE
ldpe пластик cnc материал
LDPE — это прочный, гибкий пластиковый полимер с хорошей химической стойкостью и низкой температурой. Он широко применяется в производстве медицинских изделий для изготовления протезов и ортезов.
Плюсы
Он прочный и гибкий.
Обладает высокой коррозийной стойкостью.
Легко запаивается с помощью тепловых методов, таких как сварка.
Минусы
Не подходит для деталей, требующих высокой термостойкости.
Он обладает низкой жесткостью и структурной прочностью.
Применение
LDPE часто используется для производства индивидуальных шестерен и механических компонентов, электрических элементов, таких как изоляторы и корпуса для электронных устройств, а также деталей с полированной или глянцевой поверхностью. Более того, его низкий коэффициент трения, высокая изоляционная стойкость и долговечность делают его идеальным материалом для высокопроизводительных применений.
PTFE
пластик тефлон для ЧПУ
PTFE или Тефлон — это высокопроизводительный пластик для обработки на ЧПУ с отличными механическими и химическими свойствами, что делает его подходящим для производства различных коммерческих изделий. Этот полимер обладает низким коэффициентом трения и устойчив к химикатам, ультрафиолету и усталости. Кроме того, он обладает антиадгезионными свойствами. Поэтому он применяется в покрытии антипригарных кастрюль.
Плюсы
Он устойчив к химикатам и свету.
Он обладает низким коэффициентом трения.
Он обладает антиадгезионными свойствами.
Минусы
Он имеет худшие механические свойства по сравнению с другими материалами.
Доступен в виде стержней и пластин толщиной 2 дюйма, что ограничивает толщину изготавливаемых деталей.
Применение
Антиадгезионные свойства Тефлона делают его применимым для изготовления антипригарных кастрюль. Помимо этого, он используется для изготовления прокладок, полупроводников и сердечных пластырей.
PEEK
пластик PEEK для ЧПУ
PEEK — это полимер с уникальными механическими свойствами. Например, он обладает высокой химической стойкостью, износостойкостью и термостойкостью до 260°C. Он легкий, перерабатываемый, биосовместимый и может заменять некоторые металлы в производстве деталей.
Плюсы
Обладает отличными механическими свойствами.
Он перерабатываемый.
Он биосовместимый.
Он легкий и способен выдерживать суровые условия окружающей среды.
Минусы
Он не устойчив к ультрафиолетовому свету.
Не подходит для морских применений.
Он очень дорогой.
Применение
PEEK применяется в производстве деталей, требующих пластиковой гибкости, но с механическими свойствами металлов. Обычно это поршни, детали для авиационных двигателей и стоматологические шприцы.
Поликарбонат
пластик PC для ЧПУ
ПК — это твердый, но легкий пластиковый полимер с огнеупорными и электрическими изоляционными свойствами. Как акрил, он может заменять стекло благодаря своей естественной прозрачности.
Плюсы
Он более эффективен, чем большинство инженерных термопластиков.
Он естественно прозрачен и способен пропускать свет.
Очень хорошо принимает цвет.
Обладает высокой прочностью на растяжение и долговечностью.
ПК устойчив к разбавленным кислотам, маслам и жирам.
Минусы
Разлагается после длительного воздействия воды при температуре выше 60°C.
Подвержен износу от углеводородов.
Со временем желтеет после длительного воздействия ультрафиолетовых лучей.
Применение
Исходя из своих световых свойств, поликарбонат может заменять стеклянные материалы. Поэтому он используется при изготовлении защитных очков и CD/DVD-дисков. Кроме того, он подходит для изготовления хирургических инструментов и автоматов защиты цепей.
Полиэтилен
полиэтиленовый материал для ЧПУ
Полиэтилен — легкий и прочный пластик для ЧПУ, известный своей ударопрочностью, жесткостью и гибкостью. Обладает отличными диэлектрическими свойствами. Имеет различные grades, каждый из которых предназначен для уникальных применений, включая LDPE, HDPE и UHMW PE.
Плюсы
Он легкий, не теряя своей механической прочности.
Он обладает высокой прочностью на растяжение.
Имеет низкую влагопоглощаемость.
Не оставляет пятен и не токсичен.
Он легко обрабатывается.
Устойчив к кислотам и щелочам.
Минусы
При нагревании выделяет горячие пластиковые пары.
Требуется хорошая вентиляция, чтобы предотвратить накопление таких газов.
У него низкая точка плавления, что может привести к деформации из-за тепла, создаваемого станком с ЧПУ.
Применение
Полиэтилен широко применяется в фармацевтической, строительной, химической и пищевой промышленности. Примеры изделий и деталей из этого материала включают шприц-бутылки, изоляцию проводов и кабелей, а также игрушки.
PVC
ПВХ для ЧПУ
ПВХ широко используется в обработке на ЧПУ. Это очень прочный и универсальный материал, устойчивый к влаге, химикатам и износу. Одним из преимуществ использования ПВХ в обработке на ЧПУ является его легкость в обработке. Его легко резать, сверлить, фрезеровать и точить для создания точных деталей и компонентов. Кроме того, ПВХ — недорогой материал по сравнению с другими пластиками, что делает его доступным для многих применений.
Плюсы
Высокая коррозионная и химическая стойкость.
Электрический изолятор.
Высокая обрабатываемость.
Безвкусный, без запаха и нетоксичный.
Минусы
Плохая стабильность при нагревании.
Во время обработки может выделять токсичные пары из-за высокой температуры.
Требуется хорошая вентиляция, чтобы предотвратить накопление таких газов.
У него низкая точка плавления, что может привести к деформации из-за тепла, создаваемого станком с ЧПУ.
Применение
ПВХ химически инертен, что делает его широко применимым в различных отраслях. Однако его использование зависит от типа. Гибкий ПВХ подходит для изготовления изоляции электропроводов и напольных покрытий. С другой стороны, жесткий ПВХ используется для изготовления таких деталей, как кольца, ролики, прокладки, компоненты труб и клапанов.
Если вы не уверены, какой пластик лучше всего подходит для вашего проекта ЧПУ, не стесняйтесь обратиться за помощью к XTJ Direct.
Попробуйте XTJ прямо сейчас!
Вся информация и загрузки защищены и конфиденциальны.
Методы обработки пластика на ЧПУ
Обработка пластиковых деталей на ЧПУ включает использование компьютерного станка для удаления части пластичного полимера с целью формирования нужного изделия. Процесс subtractive manufacturing позволяет создавать множество деталей с точными допусками, однородностью и высокой точностью, используя следующие методы.
Токарная обработка ЧПУ
Основы токарной обработки на ЧПУ
Токарная обработка на ЧПУ — это техника обработки, при которой заготовка закрепляется на токарном станке и вращается против режущего инструмента путём вращения или поворота. Также существует несколько типов токарной обработки на ЧПУ, включая:
Прямая или цилиндрическая токарная обработка на ЧПУ подходит для крупных резов.
Токарная обработка с коническим профилем подходит для создания деталей с конусообразной формой.
Существует несколько рекомендаций для использования в пластиковой токарной обработке на ЧПУ, включая:
Обеспечьте наличие отрицательного заднего наклона режущих кромок для минимизации трения.
Кромки должны иметь большой relief-угол.
Полируйте поверхность заготовки для лучшей отделки и снижения накопления материала.
Уменьшите подачу для повышения точности финальных резов (используйте подачу 0.015 дюймов на оборот для грубых резов и 0.005 дюймов на оборот для точных резов).
Настройте углы очистки, боковые и наклонные углы для пластического материала.
Фрезерование ЧПУ
Части фрезерной обработки с ЧПУ
Фрезерование с ЧПУ включает использование фрезы для удаления материала с заготовки с целью получения требуемой детали. Существуют разные станки с ЧПУ, разделённые на трехосевые и многососевые.
С одной стороны, трехосевой станок с ЧПУ может перемещаться по трём линейным осям (влево-вправо, вперёд-назад, вверх-вниз). В результате он хорошо подходит для создания деталей с простым дизайном. С другой стороны, многососевые станки могут перемещаться более чем по трём осям. Поэтому они подходят для обработки пластмассовых деталей сложной геометрии.
Существует несколько рекомендаций, которые можно использовать при фрезерной обработке пластика с ЧПУ, в том числе:
Обрабатывайте термопластик, армированный углеродом или стекловолокном, с помощью углеродных инструментов.
Увеличьте скорость шпинделя, используя зажимы.
Снизьте концентрацию напряжений, создавая закруглённые внутренние углы.
Охлаждение прямо на маршрутизаторе для рассеивания тепла.
Выберите скорость вращения.
Обрабатывайте заусенцы на пластмассовых деталях после фрезерования для улучшения качества поверхности.
Сверление ЧПУ
операция сверления на токарном станке
Сверление пластика с ЧПУ включает создание отверстия в пластиковой заготовке с помощью сверла, установленного с сверлом. Размер и форма сверла определяют размер отверстия. Также оно играет роль в удалении стружки. Типы сверлильных станков, которые можно использовать, включают настольные, вертикальные и радиальные.
Существует несколько рекомендаций, которые можно использовать при сверлении пластика с ЧПУ, в том числе:
Обеспечьте использование острых сверл с ЧПУ, чтобы избежать напряжений на пластиковой заготовке.
Используйте подходящее сверло. Например, сверло с углом 90-118° и с углом кромки 9-15° подходит для большинства термопластиков (для акрила используйте сверло с нулевым наклоном).
Обеспечьте лёгкую эвакуацию стружки, выбирая подходящее сверло.
Используйте систему охлаждения для снижения температуры, образующейся во время обработки.
Чтобы безопасно извлечь сверло с ЧПУ без повреждений, убедитесь, что глубина сверления меньше трёх-четырёх диаметров сверла. Также уменьшайте подачу, когда сверло почти вышло из материала.
Альтернативы обработке пластика
Помимо обработки пластиковых деталей с ЧПУ, другие процессы прототипирования XTJ могут служить альтернативами. Обычно используются следующие:
Литье под давлением
форма в пластиковой литьевой форме
Это популярный массовый процесс производства для работы с пластиковыми заготовками. Литье включает создание формы из алюминия или стали в зависимости от таких факторов, как долговечность. Затем расплавленный пластик вводится в полость формы, охлаждается и принимает нужную форму.
Пластиковое литье под давлением подходит как для прототипирования, так и для производства реальных деталей. Кроме того, это экономичный метод, подходящий для деталей с сложным и простым дизайном. Более того, детали, изготовленные методом литья, практически не требуют дополнительной обработки или обработки поверхности.
3D-печать
3D-печатью является наиболее распространенным методом прототипирования, используемым в малом бизнесе. Процесс аддитивного производства — это инструмент прототипирования XTJ, включающий технологии такие как стереолитография (SLA), моделирование методом послойного наплавления (FDM) и селективное лазерное спекание (SLS), используемые для работы с термопластиками, такими как нейлон, PLA, ABS и ULTEM.
Каждая технология включает создание цифровых 3D-моделей и построение нужных деталей слой за слоем. Это похоже на пластик ЧПУ-обработка, хотя и вызывает меньшие отходы материала, в отличие от последнего. Кроме того, она исключает необходимость в инструментах и более подходит для изготовления деталей со сложным дизайном.
Вакуумное литье
низкосерийное производство вакуумным литьем 1
Вакуумное литье или полиуретановое/полиуретановое литье включает использование силиконовых форм и смол для создания копии мастер-модели. Процесс прототипирования XTJ подходит для изготовления пластика высокого качества. Более того, копии применимы для визуализации идей или устранения дефектов дизайна.
Промышленные применения пластикового ЧПУ-обработки
промышленные применения пластикового ЧПУ-обработки
Пластиковая ЧПУ-обработка широко применяется благодаря таким преимуществам, как точность, прецизионность и строгие допуски. Распространенные промышленные применения процесса включают:
Медицинская промышленность
ЧПУ-обработка пластика в настоящее время применяется при производстве медицинских деталей, таких как протезы и искусственные сердца. Его высокая точность и повторяемость позволяют соответствовать строгим стандартам безопасности, требуемым в отрасли. Кроме того, существует множество вариантов материалов, и он позволяет создавать сложные формы.
Автомобильные компоненты
Дизайнеры и инженеры автомобилей используют пластиковую ЧПУ-обработку для изготовления реальных автомобильных компонентов и прототипов. Пластик широко применяется в отрасли для изготовления индивидуальных пластиковых деталей, таких как панели приборов, благодаря своей легкости, что снижает расход топлива. Кроме того, пластик устойчив к коррозии и износу, с которыми сталкиваются большинство автомобильных компонентов. Также пластик легко формуется в сложные формы.
Аэрокосмические детали
Производство аэрокосмических деталей требует метода, обладающего высокой точностью и строгими допусками. Поэтому отрасль выбирает ЧПУ-обработку для проектирования, тестирования и изготовления различных аэрокосмических деталей. Пластиковые материалы подходят благодаря своей пригодности для сложных форм, прочности, легкости и высокой химической и термостойкости.
Электронная промышленность
Электронная промышленность также предпочитает пластиковую ЧПУ-обработку благодаря высокой точности и повторяемости. В настоящее время процесс используется для изготовления пластиковых электронных деталей с ЧПУ, таких как корпуса для проводов, клавиатуры устройств и ЖК-дисплеи.
Когда выбирать пластиковую ЧПУ-обработку
Выбор из множества обсуждаемых выше процессов производства пластика может быть сложным. В результате ниже приведены несколько соображений, которые могут помочь вам решить, является ли пластиковая ЧПУ-обработка лучшим процессом для вашего проекта:
· Если дизайн прототипа из пластика с точными допусками
ЧПУ-обработка пластика — лучший метод для изготовления деталей с требованиями к точности. Обычный фрезерный станок с ЧПУ может достигать точности около 4 мкм.
· Если прототип из пластика требует качественной поверхности
ЧПУ-станок обеспечивает высококачественную отделку поверхности, что делает его подходящим, если вашему проекту не требуется дополнительная обработка поверхности. В отличие от 3D-печати, которая оставляет следы слоёв при печати.
· Если прототип из пластика требует специальных материалов
ЧПУ-обработка пластика может использоваться для производства деталей из широкого спектра пластиковых материалов, включая те, которые обладают особыми свойствами, такими как высокая термостойкость, высокая прочность или высокая химическая стойкость. Это делает её идеальным выбором для создания прототипов с особыми требованиями.
· Если ваши продукты находятся на стадии тестирования
ЧПУ-обработка основана на 3D-моделях, которые легко изменять. Поскольку стадия тестирования требует постоянных модификаций, ЧПУ-обработка позволяет дизайнерам и производителям создавать функциональные пластиковые прототипы для тестирования и устранения дефектов дизайна.
· Если вам нужен экономичный вариант
Как и другие методы производства, пластиковая ЧПУ-обработка подходит для изготовления деталей с минимальными затратами. Пластики дешевле металлов и других материалов, таких как композиты. Кроме того, числовое программное управление более точно, а процесс подходит для сложных дизайнов.
Заключение
Пластиковая ЧПУ-обработка широко признана в промышленности благодаря своей точности, скорости и возможности изготовления деталей с точными допусками. В этой статье рассказывается о различных материалах для ЧПУ-обработки, совместимых с этим процессом, доступных техниках и других аспектах, которые могут помочь вашему проекту.
Выбор правильной техники обработки может быть очень сложным, поэтому вам может понадобиться обратиться к поставщику услуг по пластиковому ЧПУ. В компании XTJ мы предлагаем индивидуальные пластиковые ЧПУ-обработка услуги и можем помочь вам изготовить различные детали для прототипирования или использования в реальном времени в соответствии с вашими требованиями.
XTJ — ведущий OEM-производитель, который занимается предоставлением комплексных решений от прототипа до производства. Мы гордимся тем, что являемся сертифицированной системой управления качеством ISO 9001, и стремимся создавать ценность в каждом клиентском взаимодействии. Мы достигаем этого через сотрудничество, инновации, улучшение процессов и исключительное мастерство.
