En almindelig afbildning af CNC-bearbejdning involverer oftest arbejde med et metallisk emne. Men ikke kun er CNC-bearbejdning bredt anvendelig til plast, men CNC-bearbejdning af plast er også en af de almindelige bearbejdningsprocesser i flere industrier.
Accepten af plastbearbejdning som en fremstillingsproces skyldes den brede vifte af CNC-plastmaterialer, der er tilgængelige. Ydermere, med introduktionen af computer numerisk kontrol, bliver processen mere nøjagtig, hurtigere og velegnet til fremstilling af dele med snæver tolerance. Hvor meget ved du om CNC-bearbejdning af plastik? Denne artikel diskuterer de materialer, der er kompatible med processen, tilgængelige teknikker og andre ting, der kan hjælpe dit projekt.
Plast til CNC-bearbejdning
Mange bearbejdelige plasttyper er velegnede til fremstilling af dele og produkter fra flere industrier. Deres brug afhænger af deres egenskaber, med nogle bearbejdelige plastik, såsom nylon, der har fremragende mekaniske egenskaber, der tillader dem at erstatte metaller. Nedenfor er de mest almindelige plasttyper til specialbearbejdning af plastik:
ABS:
Acrylonitril Butadiene Styrene, eller ABS, er et letvægts CNC-materiale kendt for dets slagfasthed, styrke og høje bearbejdelighed. Selvom det kan prale af gode mekaniske egenskaber, er dets lave kemiske stabilitet tydeligt i dets modtagelighed over for fedt, alkoholer og andre kemiske opløsningsmidler. Desuden er den termiske stabilitet af ren ABS (dvs. ABS uden tilsætningsstoffer) lav, da plastpolymeren vil brænde selv efter fjernelse af flammen.
Fordele
Den er let uden at miste sin mekaniske styrke.
Plastpolymeren er meget bearbejdelig, hvilket gør den til et meget populært materiale til hurtig prototyping.
ABS har et lavt smeltepunkt, der er egnet (dette er vigtigt for andre hurtige prototypeprocesser såsom 3D-print og sprøjtestøbning).
Det har en høj trækstyrke.
ABS har høj holdbarhed, hvilket betyder en længere levetid.
Det er overkommeligt.
Ulemper
Det frigiver varme plastikdampe, når det udsættes for varme.
Du har brug for ordentlig ventilation for at forhindre opbygning af sådanne gasser.
Det har et lavt smeltepunkt, som kan forårsage deformation fra varme genereret af CNC-maskinen.
Ansøgninger
ABS er en meget populær teknisk termoplast, der bruges af mange hurtige prototypetjenester til fremstilling af produkter på grund af dens fremragende egenskaber og overkommelighed. Det er anvendeligt i el- og bilindustrien til fremstilling af dele såsom tastaturhætter, elektroniske kabinetter og komponenter til bilens instrumentbræt.
Nylon
Nylon eller polyamid er en plastisk polymer med lav friktion med høj slag-, kemikalie- og slidbestandighed. Dens fremragende mekaniske egenskaber, såsom styrke (76mPa), holdbarhed og hårdhed (116R), gør den særdeles velegnet til CNC-bearbejdning og forbedrer yderligere dens anvendelse i bilindustrien og fremstillingsindustrien for medicinske dele.
Fordele
Fremragende mekaniske egenskaber.
Det har en høj trækstyrke.
Omkostningseffektiv.
Det er en letvægts polymer.
Det er varme- og kemikaliebestandigt.
Ulemper
Den har lav dimensionsstabilitet.
Nylon kan nemt optage fugt.
Det er modtageligt for stærke mineralsyrer.
Ansøgninger
Nylon er en højtydende teknisk termoplast, der kan anvendes til prototyper og fremstilling af rigtige dele i medicin- og bilindustrien. Komponent fremstillet af CNC-materialet omfatter lejer, skiver og rør.
Akryl
Akryl eller PMMA (Poly Methyl Methacrylate) er populær i plast CNC-bearbejdning på grund af dets optiske egenskaber. Plastpolymeren er gennemskinnelig og ridsefast, derfor dens anvendelse i industrier, der kræver sådanne egenskaber. Bortset fra det har det meget gode mekaniske egenskaber, tydeligt i dens sejhed og slagfasthed. Med sin billighed er akryl CNC-bearbejdning blevet et alternativ til plastpolymerer som polycarbonat og glas.
Fordele
Den er let.
Akryl er meget kemisk og UV-bestandig.
Den har høj bearbejdelighed.
Akryl har høj kemisk resistens.
Ulemper
Det er ikke så modstandsdygtigt over for varme, stød og slid.
Det kan revne under hård belastning.
Det er ikke modstandsdygtigt over for klorerede/aromatiske organiske stoffer.
Ansøgninger
Akryl er anvendelig til at erstatte materialer som polycarbonat og glas. Som et resultat er det anvendeligt i bilindustrien til fremstilling af lysrør og bilindikatorlysdæksler og i andre industrier til fremstilling af solpaneler, drivhusudhæng mv.
POM
POM eller Delrin (kommercielt navn) er et yderst bearbejdeligt CNC-plastmateriale, der er valgt af mange CNC-bearbejdningstjenester for dets høje styrke og modstandsdygtighed over for varme, kemikalier og slitage. Der er flere kvaliteter af Delrin, men de fleste industrier er afhængige af Delrin 150 og 570, da de er formstabile.
Fordele
De er de mest bearbejdelige af alle CNC-plastmaterialer.
De har fremragende kemisk resistens.
De har høj dimensionsstabilitet.
Den har høj trækstyrke og holdbarhed, hvilket sikrer en længere levetid.
Ulemper
Det har dårlig modstandsdygtighed over for syrer.
Ansøgninger
POM finder sin anvendelse på tværs af forskellige brancher. For eksempel bruges det i bilsektoren til at fremstille komponenter til sikkerhedsseler. Industrien for medicinsk udstyr beskæftiger det til at producere insulinpenne, mens forbrugsgodssektoren gør brug af POM til at fremstille elektroniske cigaretter og vandmålere.
HDPE
Højdensitets polyethylenplast er en termoplast med høj modstandsdygtighed over for stress og ætsende kemikalier. Den tilbyder fremragende mekaniske egenskaber såsom trækstyrke (4000PSI) og hårdhed (R65) end dens modstykke, idet LDPE erstatter den i applikationer med sådanne krav.
Fordele
Det er en fleksibel bearbejdelig plast.
Den er meget modstandsdygtig over for stress og kemikalier.
Det har fremragende mekaniske egenskaber.
ABS har høj holdbarhed, hvilket betyder en længere levetid.
Ulemper
Det har dårlig UV-modstand.
Ansøgninger
HDPE Det har en række applikationer, herunder prototyping, fremstilling af gear, lejer, emballage, elektrisk isolering og medicinsk udstyr. Den er ideel til prototyping, da den kan bearbejdes hurtigt og nemt, og dens lave pris gør den fantastisk til at skabe flere iterationer. Desuden er det et godt materiale til gear på grund af dets lave friktionskoefficient og høje slidstyrke, og til lejer, fordi det er selvsmørende og kemisk modstandsdygtigt.
LDPE
LDPE er en sej, fleksibel plastpolymer med god kemisk resistens og lav temperatur. Det er bredt anvendeligt i fremstillingsindustrien til medicinske dele til fremstilling af proteser og ortoser.
Fordele
Den er sej og fleksibel.
Det er meget korrosionsbestandigt.
Det er nemt at forsegle ved hjælp af varmeteknikker såsom svejsning.
Ulemper
Den er uegnet til dele, der kræver modstand mod høje temperaturer.
Den har lav stivhed og strukturel styrke.
Ansøgninger
LDPE bruges ofte til fremstilling af specialfremstillede gear og mekaniske komponenter, elektriske komponenter som isolatorer og huse til elektroniske enheder og dele med et poleret eller blankt udseende. Hvad mere er. dens lave friktionskoefficient, høje isoleringsmodstand og holdbarhed gør det til et ideelt materiale til højtydende applikationer.
Polycarbonat
PC er en hård, men let plastpolymer med varmehæmmende og elektrisk isolerende egenskaber. Ligesom akryl kan det erstatte glas på grund af dets naturlige gennemsigtighed.
Fordele
Det er mere effektivt end de fleste tekniske termoplaster.
Det er naturligt gennemsigtigt og kan transmittere lys.
Den tager meget godt farve.
Det har høj trækstyrke og holdbarhed.
PC er modstandsdygtig over for fortyndede syrer, olier og fedtstoffer.
Ulemper
Det nedbrydes efter længere tids udsættelse for vand over 60°C.
Det er modtageligt for kulbrinteslid.
Det vil gulne med tiden efter længere tids udsættelse for UV-stråler.
Ansøgninger
Baseret på dets lette egenskaber kan polycarbonat erstatte glasmateriale. Derfor bruges det til fremstilling af sikkerhedsbriller og cd'er/dvd'er. Derudover er den velegnet til fremstilling af kirurgiske redskaber og afbrydere.
CNC-bearbejdningsmetoder i plast
CNC-bearbejdning af plastdele involverer at bruge en computerstyret maskine til at fjerne en del af plastpolymeren for at danne det ønskede produkt. Den subtraktive fremstillingsproces kan skabe myriader af dele med snæver tolerance, ensartethed og nøjagtighed ved hjælp af følgende metoder.
CNC drejning
CNC-drejning er en bearbejdningsteknik, der involverer at holde emnet på en drejebænk og rotere det mod skæreværktøjet ved at dreje eller dreje. Der er også flere typer CNC-drejning, herunder:
Lige eller cylindrisk CNC-drejning er velegnet til store snit.
Konisk CNC-drejning er velegnet til at skabe dele med keglelignende former.
Der er flere retningslinjer, du kan gøre brug af ved CNC-drejning af plastik, herunder:
Sørg for, at skærekanterne har en negativ ryg for at minimere gnidning.
Skærekanter skal have en stor reliefvinkel.
Poler arbejdsemnets overflade for en bedre overfladefinish og reduceret materialeopbygning.
Reducer tilspændingshastigheden for at forbedre præcisionen af de endelige snit (brug en tilspændingshastighed på 0,015 IPR for grove snit og 0,005 IPR til præcise snit).
Skræddersy frigangs-, side- og skråvinklerne til plastmaterialet.
CNC fræsning
CNC fræsning involverer at bruge en fræser til at fjerne materiale fra emnet for at få den nødvendige del. Der findes forskellige CNC fræsemaskiner opdelt i 3-akse fræser og multi-akse fræsere.
På den ene side kan en 3-akset CNC fræser bevæge sig i tre lineære akser (venstre mod højre, frem og tilbage, op og ned). Som et resultat er det velegnet til at skabe dele med enkle designs. På den anden side kan fleraksede møller bevæge sig i mere end tre akser. Som et resultat er den velegnet til CNC-bearbejdning af plastdele med komplicerede geometrier.
Der er flere retningslinjer, du kan gøre brug af i CNC-fræsning af plastik, herunder:
Bearbejd en termoplast forstærket med kulstof eller glas med kulstofværktøj.
Øg spindelhastigheden ved at bruge klemmer.
Reducer stresskoncentrationen ved at skabe afrundede indvendige hjørner.
Afkøling direkte på routeren for at sprede varmen.
Vælg rotationshastighed.
Afgrad plastdele efter fræsningen for at forbedre overfladefinishen.
CNC boring
Plast CNC-boring involverer at skabe et hul i et plastemne ved hjælp af en boremaskine monteret med et bor. Borets størrelse og form bestemmer hullets størrelse. Ydermere spiller det også en rolle ved spånevakuering. De typer borepresser, du kan bruge, omfatter bænk, opretstående og radial.
Der er flere retningslinjer, du kan gøre brug af ved CNC-boring i plast, herunder:
Sørg for at bruge skarpe CNC-bor for at undgå at belaste plastemnet.
Brug det rigtige bor. For eksempel er et 90 til 118° bor med en 9 til 15° læbevinkel velegnet til de fleste termoplast (til akryl, brug en 0° rive).
Sørg for en nem spånudkastning ved at vælge det rigtige bor.
Brug et kølesystem til at lindre mere genereret under bearbejdningsprocessen.
For at fjerne CNC-boret uden at beskadige, skal du sikre dig, at boredybden er mindre end tre eller fire gange. borets diameter. Reducer også tilspændingshastigheden, når boret næsten er gået ud af materialet.
Alternativer til plastbearbejdning
Bortset fra CNC-bearbejdning af plastdele, kan andre hurtige prototypeprocesser tjene som alternativer. Almindelige inkluderer:
Sprøjtestøbning
Dette er en populær masseproduktionsproces til arbejde med plastemner. Sprøjtestøbning involverer at skabe en form af aluminium eller stål afhængigt af faktorer såsom levetid. Bagefter sprøjtes smeltet plast ind i formhulrummet, afkøles og danner den ønskede form.
Plastsprøjtestøbning er velegnet til både prototyping og fremstilling af rigtige dele. Bortset fra det er det en omkostningseffektiv metode, der er velegnet til dele med komplekse og enkle designs. Desuden kræver sprøjtestøbte dele næppe yderligere arbejde eller overfladebehandling.
3D print
3D-print er den mest almindelige prototypemetode, der bruges i små virksomheder. Den additive fremstillingsproces er et hurtigt prototypeværktøj, der omfatter teknologier som Stereolithography (SLA), Fused Deposition Modeling (FDM) og Selective Laser Sintering (SLS), der bruges til at arbejde på termoplast som nylon, PLA, ABS og ULTEM.
Hver teknologi involverer at skabe 3D digitale modeller og bygge de ønskede dele lag for lag. Dette er ligesom plast-CNC-bearbejdning, selvom det medfører mindre materialespild, i modsætning til sidstnævnte. Desuden eliminerer det behovet for værktøj og er mere velegnet til fremstilling af dele med komplekse designs.
Vakuumstøbning
Vakuumstøbning eller polyurethan/urethanstøbning involverer siliciumforme og harpikser til at lave en kopi af et mastermønster. Den hurtige prototyping-proces er velegnet til at skabe plastik med høj kvalitet. Desuden er kopierne anvendelige til at visualisere ideer eller fejlfinde designfejl.
Industrielle anvendelser af plast CNC-bearbejdning
Plast CNC-bearbejdning er bredt anvendelig på grund af fordele såsom nøjagtighed, præcision og stram tolerance. Almindelige industrielle anvendelser af processen omfatter:
Medicinsk industri
CNC-plastbearbejdning er i øjeblikket anvendelig til fremstilling af medicinsk bearbejdede dele såsom protetiske lemmer og kunstige hjerter. Dens høje grad af nøjagtighed og repeterbarhed gør det muligt for den at opfylde de strenge sikkerhedsstandarder, der kræves af industrien. Ydermere er der et utal af materialemuligheder, og det giver komplekse former.
Bilkomponenter
Både bildesignere og ingeniører bruger plastisk CNC-bearbejdning til at lave autokomponenter og prototyper i realtid. Plast er bredt anvendeligt i industrien til fremstilling af brugerdefinerede cnc-plastdele såsom dashboards på grund af dets lette vægt, hvilket reducerer brændstofforbruget. Desuden er plast modstandsdygtig over for korrosion og slid, hvilket de fleste bilkomponenter oplever. Bortset fra det kan plast nemt støbes til komplekse former.
Luftfartsdele
Fremstilling af dele til rumfart kræver en fremstillingsmetode, der har høj præcision og snævre tolerancer. Som følge heraf vælger industrien CNC-bearbejdning til at designe, teste og bygge forskellige bearbejdede dele til rumfart. Plastmaterialer er anvendelige på grund af deres egnethed til komplekse former, styrke, lette og høje kemikalier og varmebestandighed.
Elektronisk industri
Den elektroniske industri foretrækker også CNC-plastbearbejdning på grund af dens høje præcision og repeterbarhed. I øjeblikket bruges processen til fremstilling af CNC-bearbejdede elektroniske plastdele såsom ledningskabinetter, enhedstastaturer og LCD-skærme.
Hvornår skal man vælge CNC-bearbejdning af plast
Det kan være udfordrende at vælge mellem de mange plastfremstillingsprocesser, der er diskuteret ovenfor. Som et resultat er nedenfor et par overvejelser, der kan hjælpe dig med at beslutte, om plast CNC-bearbejdning er den bedre proces for dit projekt:
If plastikprototypedesign med stram tolerance
CNC-plastbearbejdning er den bedre metode til fremstilling af dele med design, der kræver snævre tolerancer. En konventionel CNC fræser kan opnå en snæver tolerance på omkring 4 μm.
Hvis plastikprototype kræver kvalitetsoverfladefinish
CNC-maskine tilbyder en overfladefinish af høj kvalitet, hvilket gør den velegnet, hvis dit projekt ikke har brug for en yderligere overfladebehandlingsproces. Dette er i modsætning til 3D-print, som efterlader lagmærker under udskrivning.
Hvis plastikprototype kræver specielle materialer
Plast CNC-bearbejdning kan bruges til at fremstille dele fra en bred vifte af plastmaterialer, herunder dem med specielle egenskaber såsom højtemperaturbestandighed, høj styrke eller høj kemisk resistens. Dette gør det til et ideelt valg til at skabe prototyper med specielle krav.
Hvis dine produkter er i teststadiet
CNC-bearbejdning er afhængig af 3D-modeller, som er nemme at ændre. Da teststadiet kræver konstant modifikation, giver CNC-bearbejdning designere og producenter mulighed for at skabe funktionelle plastikprototyper for at teste og fejlfinde designfejl.
· Hvis du har brug for en økonomisk løsning
Ligesom andre fremstillingsmetoder er plast CNC-bearbejdning velegnet til at lave dele omkostningseffektivt. Plast er billigere end metaller og andre materialer, såsom kompositter. Desuden er computerens numeriske kontrol mere nøjagtig, og processen er velegnet til komplekst design.
Konklusion
CNC plastbearbejdning er en bredt accepteret proces industrielt på grund af dens nøjagtighed, hastighed og egnethed til fremstilling af dele med snæver tolerance. Denne artikel taler om de forskellige CNC-bearbejdningsmaterialer, der er kompatible med processen, tilgængelige teknikker og andre ting, der kan hjælpe dit projekt.
At vælge den rigtige bearbejdningsteknik kan være meget udfordrende, hvilket gør det nødvendigt at outsource til en CNC-serviceudbyder af plastik. Hos GuanSheng tilbyder vi brugerdefinerede CNC-bearbejdningstjenester af plast og kan hjælpe dig med at lave forskellige dele til prototyping eller brug i realtid baseret på dine krav.
Vi har flere plastmaterialer egnet til CNC-bearbejdning med en stringent og strømlinet udvælgelsesproces. Desuden kan vores ingeniørteam give professionel materialevalgsrådgivning og designforslag. Upload dit design i dag og få øjeblikkelige tilbud og gratis DfM-analyse til en konkurrencedygtig pris.
Indlægstid: 13. nov. 2023