En vanlig skildring av CNC-bearbetning innebär oftast att man arbetar med ett metalliskt arbetsstycke. Men inte bara är CNC-bearbetning allmänt tillämplig på plast, utan CNC-bearbetning av plast är också en av de vanligaste bearbetningsprocesserna i flera industrier.
Godkännandet av plastbearbetning som en tillverkningsprocess beror på det breda utbudet av CNC-plastmaterial som finns tillgängliga. Dessutom, med introduktionen av numerisk datorstyrning, blir processen mer exakt, snabbare och lämplig för att tillverka delar med snäv tolerans. Hur mycket kan du om CNC-bearbetning av plast? Den här artikeln diskuterar material som är kompatibla med processen, tillgängliga tekniker och andra saker som kan hjälpa ditt projekt.
Plast för CNC-bearbetning
Många bearbetningsbara plaster är lämpliga för tillverkning av delar och produkter som flera industrier tillverkar. Deras användning beror på deras egenskaper, med vissa bearbetningsbara plaster, såsom nylon, har utmärkta mekaniska egenskaper som gör att de kan ersätta metaller. Nedan är de vanligaste plasterna för anpassad plastbearbetning:
ABS:
Acrylonitril Butadiene Styrene, eller ABS, är ett lätt CNC-material känt för sin slagtålighet, styrka och höga bearbetbarhet. Även om den har goda mekaniska egenskaper, är dess låga kemiska stabilitet uppenbar i dess känslighet för fetter, alkoholer och andra kemiska lösningsmedel. Dessutom är den termiska stabiliteten för ren ABS (dvs. ABS utan tillsatser) låg, eftersom plastpolymeren kommer att brinna även efter att lågan tagits bort.
Proffs
Den är lätt utan att förlora sin mekaniska styrka.
Plastpolymeren är mycket bearbetbar, vilket gör den till ett mycket populärt material för snabb prototyp.
ABS har en låg smältpunkt som är lämplig (detta är viktigt för andra snabba prototypprocesser som 3D-utskrift och formsprutning).
Den har en hög draghållfasthet.
ABS har hög hållbarhet vilket innebär en längre livslängd.
Det är prisvärt.
Nackdelar
Den släpper ut heta plastångor när den utsätts för värme.
Du behöver ordentlig ventilation för att förhindra ansamling av sådana gaser.
Den har en låg smältpunkt som kan orsaka deformation från värme som genereras av CNC-maskinen.
Ansökningar
ABS är en mycket populär teknisk termoplast som används av många snabba prototyptjänster för att tillverka produkter på grund av dess utmärkta egenskaper och överkomliga priser. Det är tillämpligt inom el- och bilindustrin för att tillverka delar som tangentbordslock, elektroniska höljen och komponenter i bilens instrumentbräda.
Nylon
Nylon eller polyamid är en plastpolymer med låg friktion med hög slag-, kemikalie- och nötningsbeständighet. Dess utmärkta mekaniska egenskaper, såsom hållfasthet (76mPa), hållbarhet och hårdhet (116R), gör den mycket lämplig för CNC-bearbetning och förbättrar ytterligare dess tillämpning inom bilindustrin och tillverkningsindustrin för medicinska delar.
Proffs
Utmärkta mekaniska egenskaper.
Den har en hög draghållfasthet.
Kostnadseffektivt.
Det är en lätt polymer.
Det är värme- och kemikaliebeständigt.
Nackdelar
Den har låg dimensionsstabilitet.
Nylon kan lätt ta in fukt.
Det är mottagligt för starka mineralsyror.
Ansökningar
Nylon är en högpresterande teknisk termoplast som är användbar för prototyper och tillverkning av riktiga delar inom medicin- och bilindustrin. Komponenter tillverkade av CNC-materialet inkluderar lager, brickor och rör.
Akryl
Akryl eller PMMA (Poly Methyl Methacrylate) är populärt inom CNC-bearbetning av plast på grund av dess optiska egenskaper. Plastpolymeren är genomskinlig och reptålig, därav dess tillämpningar i industrier som kräver sådana egenskaper. Bortsett från det har den mycket goda mekaniska egenskaper, tydligt i dess seghet och slagtålighet. Med sin billighet har akryl CNC-bearbetning blivit ett alternativ till plastpolymerer som polykarbonat och glas.
Proffs
Den är lätt.
Akryl är mycket kemisk och UV-beständig.
Den har hög bearbetbarhet.
Akryl har hög kemisk resistens.
Nackdelar
Det är inte så motståndskraftigt mot värme, stötar och nötning.
Det kan spricka under tung belastning.
Det är inte resistent mot klorerade/aromatiska organiska ämnen.
Ansökningar
Akryl är användbar för att ersätta material som polykarbonat och glas. Som ett resultat är den användbar inom bilindustrin för tillverkning av ljusrör och bilindikatorljusskydd och i andra industrier för tillverkning av solpaneler, växthustak etc.
POM
POM eller Delrin (kommersiellt namn) är ett mycket bearbetbart CNC-plastmaterial som valts av många CNC-bearbetningstjänster för sin höga hållfasthet och motståndskraft mot värme, kemikalier och slitage. Det finns flera kvaliteter av Delrin, men de flesta industrier förlitar sig på Delrin 150 och 570 eftersom de är formstabila.
Proffs
De är de mest bearbetbara av alla CNC-plastmaterial.
De har utmärkt kemisk resistens.
De har hög dimensionsstabilitet.
Den har hög draghållfasthet och hållbarhet, vilket säkerställer en längre livslängd.
Nackdelar
Den har dålig motståndskraft mot syror.
Ansökningar
POM finner sin tillämpning inom olika branscher. Till exempel, inom fordonssektorn, används det för att tillverka säkerhetsbälteskomponenter. Den medicinska utrustningsindustrin använder den för att tillverka insulinpennor, medan sektorn för konsumentvaror använder POM för att tillverka elektroniska cigaretter och vattenmätare.
HDPE
Högdensitetspolyetenplast är en termoplast med hög motståndskraft mot stress och frätande kemikalier. Den erbjuder utmärkta mekaniska egenskaper såsom draghållfasthet (4000PSI) och hårdhet (R65) än sin motsvarighet, LDPE ersätter den i applikationer med sådana krav.
Proffs
Det är en flexibel bearbetningsbar plast.
Det är mycket motståndskraftigt mot stress och kemikalier.
Den har utmärkta mekaniska egenskaper.
ABS har hög hållbarhet vilket innebär en längre livslängd.
Nackdelar
Den har dålig UV-beständighet.
Ansökningar
HDPE Den har en mängd olika applikationer, inklusive prototyper, skapa växlar, lager, förpackningar, elektrisk isolering och medicinsk utrustning. Den är idealisk för prototyper eftersom den kan bearbetas snabbt och enkelt, och dess låga kostnad gör den perfekt för att skapa flera iterationer. Dessutom är det ett bra material för växlar på grund av dess låga friktionskoefficient och höga slitstyrka, och för lager, eftersom det är självsmörjande och kemiskt beständigt.
LDPE
LDPE är en tuff, flexibel plastpolymer med god kemisk beständighet och låg temperatur. Den är allmänt användbar inom tillverkningsindustrin för medicinska delar för tillverkning av proteser och ortoser.
Proffs
Den är tuff och flexibel.
Den är mycket korrosionsbeständig.
Det är lätt att täta med värmetekniker som svetsning.
Nackdelar
Den är olämplig för delar som kräver högtemperaturbeständighet.
Den har låg styvhet och strukturell styrka.
Ansökningar
LDPE används ofta för att tillverka specialanpassade växlar och mekaniska komponenter, elektriska komponenter som isolatorer och höljen för elektroniska enheter och delar med ett polerat eller glansigt utseende. Vad mer. dess låga friktionskoefficient, höga isoleringsmotstånd och hållbarhet gör det till ett idealiskt material för högpresterande applikationer.
Polykarbonat
PC är en tuff men lätt plastpolymer med värmeskyddande och elektriskt isolerande egenskaper. Precis som akryl kan den ersätta glas på grund av dess naturliga transparens.
Proffs
Det är mer effektivt än de flesta tekniska termoplaster.
Den är naturligt transparent och kan sända ljus.
Den tar färg väldigt bra.
Den har hög draghållfasthet och hållbarhet.
PC är resistent mot utspädda syror, oljor och fetter.
Nackdelar
Det bryts ned efter långvarig exponering för vatten över 60°C.
Det är känsligt för kolväteslitage.
Det kommer att gulna med tiden efter långvarig exponering för UV-strålar.
Ansökningar
Baserat på dess lätta egenskaper kan polykarbonat ersätta glasmaterial. Därför används den för att göra skyddsglasögon och CD/DVD-skivor. Bortsett från det är den lämplig för tillverkning av kirurgiska redskap och strömbrytare.
CNC-bearbetningsmetoder av plast
CNC-bearbetning av plastdelar innebär att man använder en datorstyrd maskin för att ta bort en del av plastpolymeren för att bilda den önskade produkten. Den subtraktiva tillverkningsprocessen kan skapa myriader av delar med snäv tolerans, enhetlighet och noggrannhet med hjälp av följande metoder.
CNC-svarvning
CNC-svarvning är en bearbetningsteknik som går ut på att hålla arbetsstycket på en svarv och rotera det mot skärverktyget genom att snurra eller svarva. Det finns också flera typer av CNC-svarvning, inklusive:
Rak eller cylindrisk CNC-svarvning är lämplig för stora snitt.
Konisk CNC-svarvning är lämplig för att skapa delar med konliknande former.
Det finns flera riktlinjer du kan använda för CNC-svarvning av plast, inklusive:
Se till att skäreggarna har en negativ ryggskrapa för att minimera gnidning.
Skäreggar bör ha en stor reliefvinkel.
Polera arbetsstyckets yta för en bättre ytfinish och minskad materialuppbyggnad.
Minska matningshastigheten för att förbättra precisionen i de slutliga snitten (använd en matningshastighet på 0,015 IPR för grova snitt och 0,005 IPR för exakta snitt).
Anpassa frigångs-, sido- och spånvinklarna till plastmaterialet.
CNC-fräsning
CNC-fräsning innebär att man använder en fräs för att ta bort material från arbetsstycket för att få den nödvändiga delen. Det finns olika CNC-fräsmaskiner uppdelade i 3-axliga fräsar och fleraxliga fräsar.
Å ena sidan kan en 3-axlig CNC-fräsmaskin röra sig i tre linjära axlar (vänster till höger, fram och tillbaka, upp och ner). Som ett resultat är den väl lämpad för att skapa delar med enkla mönster. Å andra sidan kan fleraxliga kvarnar röra sig i mer än tre axlar. Som ett resultat är den lämplig för CNC-bearbetning av plastdelar med komplicerade geometrier.
Det finns flera riktlinjer du kan använda för CNC-fräsning av plast, inklusive:
Bearbeta en termoplast förstärkt med kol eller glas med kolverktyg.
Öka spindelhastigheten med hjälp av klämmor.
Minska stresskoncentrationen genom att skapa rundade inre hörn.
Kylning direkt på routern för att sprida värme.
Välj rotationshastighet.
Avgrada plastdelar efter fräsningen för att förbättra ytfinishen.
CNC-borrning
Plast CNC-borrning innebär att man skapar ett hål i ett plastarbetsstycke med hjälp av en borr monterad med en borr. Borrkronans storlek och form avgör hålets storlek. Dessutom spelar den också en roll vid evakuering av flis. De typer av borrpress du kan använda inkluderar bänk, upprätt och radiell.
Det finns flera riktlinjer du kan använda för CNC-borrning i plast, inklusive:
Se till att du använder vassa CNC-borr för att undvika att belasta plastarbetsstycket.
Använd rätt borr. Till exempel är en 90 till 118° borrkrona med en läppvinkel på 9 till 15° lämplig för de flesta termoplaster (för akryl, använd en 0° räfsa).
Säkerställ en enkel spånutkastning genom att välja rätt borr.
Använd ett kylsystem för att lindra mer som genereras under bearbetningsprocessen.
För att ta bort CNC-borren utan skador, se till att borrdjupet är mindre än tre eller fyra gånger. borrdiametern. Minska också matningshastigheten när borren nästan har lämnat materialet.
Alternativ till plastbearbetning
Förutom CNC-bearbetning av plastdelar kan andra snabba prototypprocesser fungera som alternativ. Vanliga inkluderar:
Formsprutning
Detta är en populär massproduktionsprocess för att arbeta med arbetsstycken av plast. Formsprutning innebär att skapa en form av aluminium eller stål beroende på faktorer som livslängd. Efteråt injiceras smält plast i formhålan, kyler och bildar den önskade formen.
Formsprutning av plast är lämplig för både prototypframställning och tillverkning av riktiga delar. Bortsett från det är det en kostnadseffektiv metod lämplig för detaljer med komplexa och enkla konstruktioner. Dessutom kräver formsprutade delar knappast ytterligare arbete eller ytbehandling.
3D-utskrift
3D-utskrift är den vanligaste prototypmetoden som används i småskaliga företag. Den additiva tillverkningsprocessen är ett snabbt prototypverktyg som omfattar teknologier som Stereolithography (SLA), Fused Deposition Modeling (FDM) och Selective Laser Sintering (SLS) som används för att arbeta på termoplaster som nylon, PLA, ABS och ULTEM.
Varje teknik innebär att skapa 3D digitala modeller och bygga de önskade delarna lager för lager. Detta är som CNC-bearbetning av plast, även om det medför mindre materialspill, till skillnad från det senare. Dessutom eliminerar det behovet av verktyg och är mer lämpligt för att tillverka detaljer med komplexa konstruktioner.
Vakuumgjutning
Vakuumgjutning eller polyuretan/uretangjutning involverar silikonformar och hartser för att göra en kopia av ett mastermönster. Den snabba prototypprocessen är lämplig för att skapa plast med hög kvalitet. Dessutom är kopiorna användbara för att visualisera idéer eller felsöka designfel.
Industriella tillämpningar av CNC-bearbetning av plast
CNC-bearbetning av plast är allmänt användbar på grund av fördelar som noggrannhet, precision och snäv tolerans. Vanliga industriella tillämpningar av processen inkluderar:
Medicinsk industri
CNC-plastbearbetning är för närvarande användbar vid tillverkning av medicinskt bearbetade delar såsom proteser och konstgjorda hjärtan. Dess höga grad av noggrannhet och repeterbarhet gör att den uppfyller de stränga säkerhetsstandarder som branschen kräver. Dessutom finns det en myriad av materialalternativ, och det ger komplexa former.
Fordonskomponenter
Både bildesigners och ingenjörer använder CNC-bearbetning av plast för att göra bilkomponenter och prototyper i realtid. Plast är allmänt användbar i branschen för att tillverka anpassade cnc-plastdelar som instrumentbrädor på grund av dess lätta vikt, vilket minskar bränsleförbrukningen. Dessutom är plast resistent mot korrosion och slitage, vilket de flesta bilkomponenter upplever. Bortsett från det är plast lätt formbar till komplexa former.
Flyg- och rymddelar
Tillverkning av flyg- och rymddelar kräver en tillverkningsmetod som har hög precision och snäva toleranser. Som ett resultat väljer industrin CNC-bearbetning för att designa, testa och bygga olika flygbearbetade delar. Plastmaterial är tillämpbara på grund av deras lämplighet för komplexa former, styrka, lätta och höga kemikalier samt värmebeständighet.
Elektronisk industri
Elektronikindustrin föredrar också CNC-plastbearbetning på grund av dess höga precision och repeterbarhet. För närvarande används processen för att göra CNC-bearbetade elektroniska plastdelar såsom trådkapslingar, enhetsknappsatser och LCD-skärmar.
När ska man välja CNC-bearbetning av plast
Att välja bland de många plasttillverkningsprocesser som diskuterats ovan kan vara utmanande. Som ett resultat, nedan är några överväganden som kan hjälpa dig att avgöra om plast CNC-bearbetning är den bättre processen för ditt projekt:
If plastprototypdesign med snäv tolerans
CNC-plastbearbetning är den bättre metoden för att tillverka delar med konstruktioner som kräver snäva toleranser. En konventionell CNC-fräs kan uppnå en snäv tolerans på cirka 4 μm.
Om plastprototyp kräver ytfinish av hög kvalitet
CNC-maskinen erbjuder en ytfinish av hög kvalitet vilket gör den lämplig om ditt projekt inte behöver en ytterligare ytbehandlingsprocess. Detta är till skillnad från 3D-utskrift, som lämnar lagermärken under utskrift.
Om plastprototyp kräver speciella material
Plast CNC-bearbetning kan användas för att producera delar från ett brett utbud av plastmaterial, inklusive de med speciella egenskaper som hög temperaturbeständighet, hög hållfasthet eller hög kemisk beständighet. Detta gör det till ett idealiskt val för att skapa prototyper med speciella krav.
Om dina produkter är i teststadiet
CNC-bearbetning bygger på 3D-modeller, som är lätta att ändra. Eftersom teststeget kräver ständig modifiering tillåter CNC-bearbetning designers och tillverkare att skapa funktionella plastprototyper för att testa och felsöka designfel.
· Om du behöver ett ekonomiskt alternativ
Liksom andra tillverkningsmetoder är CNC-bearbetning av plast lämplig för att göra delar kostnadseffektivt. Plast är billigare än metaller och andra material, såsom kompositer. Dessutom är datornumerisk kontroll mer exakt och processen är lämplig för komplex design.
Slutsats
CNC-plastbearbetning är en allmänt accepterad process industriellt på grund av dess noggrannhet, hastighet och lämplighet för tillverkning av delar med snäva toleranser. Den här artikeln talar om de olika CNC-bearbetningsmaterialen som är kompatibla med processen, tillgängliga tekniker och andra saker som kan hjälpa ditt projekt.
Att välja rätt bearbetningsteknik kan vara mycket utmanande, vilket kräver att du lägger ut på entreprenad till en CNC-tjänsteleverantör av plast. På GuanSheng erbjuder vi anpassade CNC-bearbetningstjänster av plast och kan hjälpa dig att tillverka olika delar för prototypframställning eller realtidsanvändning baserat på dina krav.
Vi har flera plastmaterial lämpliga för CNC-bearbetning med en stringent och strömlinjeformad urvalsprocess. Dessutom kan vårt ingenjörsteam ge professionella materialvalsråd och designförslag. Ladda upp din design idag och få omedelbara offerter och gratis DfM-analys till ett konkurrenskraftigt pris.
Posttid: 2023-nov-13