Uobičajeni prikaz CNC obrade, najčešće, uključuje rad s metalnim obratkom. Međutim, CNC obrada nije samo široko primjenjiva na plastiku, već je CNC obrada plastike također jedan od uobičajenih procesa obrade u nekoliko industrija.
Prihvaćanje strojne obrade plastike kao proizvodnog procesa posljedica je širokog raspona dostupnih CNC materijala za plastiku. Nadalje, uvođenjem računalnog numeričkog upravljanja, proces postaje precizniji, brži i prikladniji za izradu dijelova s uskim tolerancijama. Koliko znate o CNC obradi plastike? Ovaj članak raspravlja o materijalima kompatibilnim s procesom, dostupnim tehnikama i drugim stvarima koje mogu pomoći vašem projektu.
Plastika za CNC obradu
Mnoge strojno obradive plastike prikladne su za izradu dijelova i proizvoda koje proizvode brojne industrije. Njihova upotreba ovisi o njihovim svojstvima, pri čemu neke strojno obradive plastike, poput najlona, imaju izvrsna mehanička svojstva koja im omogućuju zamjenu metala. U nastavku su navedene najčešće plastike za prilagođenu strojnu obradu plastike:
ABS:
Akrilonitril butadien stiren, ili ABS, lagani je CNC materijal poznat po svojoj otpornosti na udarce, čvrstoći i visokoj obradivosti. Iako se može pohvaliti dobrim mehaničkim svojstvima, njegova niska kemijska stabilnost vidljiva je u osjetljivosti na masti, alkohole i druga kemijska otapala. Također, toplinska stabilnost čistog ABS-a (tj. ABS-a bez aditiva) je niska, jer će plastični polimer gorjeti čak i nakon uklanjanja plamena.
Prednosti
Lagan je bez gubitka mehaničke čvrstoće.
Plastični polimer je vrlo strojno obradiv, što ga čini vrlo popularnim materijalom za brzu izradu prototipa.
ABS ima nisku točku taljenja pogodnu (ovo je važno za druge procese brze izrade prototipa poput 3D ispisa i injekcijskog prešanja).
Ima visoku vlačnu čvrstoću.
ABS ima visoku izdržljivost, što znači dulji vijek trajanja.
Pristupačno je.
Nedostaci
Prilikom zagrijavanja ispušta vruće plastične pare.
Potrebna vam je odgovarajuća ventilacija kako biste spriječili nakupljanje takvih plinova.
Ima nisku točku taljenja što može uzrokovati deformaciju zbog topline koju stvara CNC stroj.
Primjene
ABS je vrlo popularan inženjerski termoplast koji se koristi u mnogim uslugama brze izrade prototipa zbog svojih izvrsnih svojstava i pristupačne cijene. Primjenjiv je u elektrotehničkoj i automobilskoj industriji za izradu dijelova kao što su poklopci tipkovnica, elektronička kućišta i komponente nadzorne ploče automobila.
Najlon
Najlon ili poliamid je plastični polimer s niskim trenjem i visokom otpornošću na udarce, kemikalije i abraziju. Njegova izvrsna mehanička svojstva, poput čvrstoće (76mPa), trajnosti i tvrdoće (116R), čine ga vrlo pogodnim za CNC obradu i dodatno poboljšavaju njegovu primjenu u automobilskoj i industriji proizvodnje medicinskih dijelova.
Prednosti
Izvrsna mehanička svojstva.
Ima visoku vlačnu čvrstoću.
Isplativo.
To je lagani polimer.
Otporan je na toplinu i kemikalije.
Nedostaci
Ima nisku dimenzijsku stabilnost.
Najlon lako upija vlagu.
Osjetljiv je na jake mineralne kiseline.
Primjene
Najlon je visokoučinkovita inženjerska termoplastika primjenjiva za izradu prototipova i stvarnih dijelova u medicinskoj i automobilskoj industriji. Komponente izrađene od CNC materijala uključuju ležajeve, podloške i cijevi.
Akril
Akril ili PMMA (polimetil metakrilat) popularan je u CNC obradi plastike zbog svojih optičkih svojstava. Plastični polimer je proziran i otporan na ogrebotine, stoga se primjenjuje u industrijama koje zahtijevaju takva svojstva. Osim toga, ima vrlo dobra mehanička svojstva, što se očituje u njegovoj žilavosti i otpornosti na udarce. Zbog svoje jeftinoće, CNC obrada akrila postala je alternativa plastičnim polimerima poput polikarbonata i stakla.
Prednosti
Lagan je.
Akril je vrlo otporan na kemikalije i UV zračenje.
Ima visoku obradivost.
Akril ima visoku kemijsku otpornost.
Nedostaci
Nije toliko otporan na toplinu, udarce i habanje.
Može puknuti pod velikim opterećenjem.
Nije otporan na klorirane/aromatske organske tvari.
Primjene
Akril je primjenjiv kao zamjena za materijale poput polikarbonata i stakla. Kao rezultat toga, primjenjiv je u automobilskoj industriji za izradu svjetlosnih cijevi i poklopaca za automobilske žmigavce te u drugim industrijama za izradu solarnih panela, nadstrešnica za staklenike itd.
POM
POM ili Delrin (komercijalni naziv) je visoko obradiv CNC plastični materijal koji mnoge CNC usluge obrade biraju zbog njegove visoke čvrstoće i otpornosti na toplinu, kemikalije i habanje. Postoji nekoliko vrsta Delrina, ali većina industrija oslanja se na Delrin 150 i 570 jer su dimenzijski stabilni.
Prednosti
Oni su najobradiviji od svih CNC plastičnih materijala.
Imaju izvrsnu kemijsku otpornost.
Imaju visoku dimenzijsku stabilnost.
Ima visoku vlačnu čvrstoću i izdržljivost, što osigurava dulji vijek trajanja.
Nedostaci
Ima slabu otpornost na kiseline.
Primjene
POM pronalazi primjenu u raznim industrijama. Na primjer, u automobilskom sektoru koristi se za proizvodnju komponenti sigurnosnih pojaseva. Industrija medicinske opreme koristi ga za proizvodnju inzulinskih olovaka, dok sektor robe široke potrošnje koristi POM za izradu elektroničkih cigareta i vodomjera.
HDPE
Polietilen visoke gustoće je termoplastika s visokom otpornošću na naprezanje i korozivne kemikalije. Nudi izvrsna mehanička svojstva poput vlačne čvrstoće (4000 PSI) i tvrdoće (R65) u odnosu na svoj pandan, a LDPE ga zamjenjuje u primjenama s takvim zahtjevima.
Prednosti
To je fleksibilna plastika koja se može obrađivati.
Vrlo je otporan na stres i kemikalije.
Ima izvrsna mehanička svojstva.
ABS ima visoku izdržljivost, što znači dulji vijek trajanja.
Nedostaci
Ima slabu UV otpornost.
Primjene
HDPE Ima razne primjene, uključujući izradu prototipova, zupčanika, ležajeva, pakiranja, električne izolacije i medicinske opreme. Idealan je za izradu prototipova jer se može brzo i jednostavno strojno obrađivati, a niska cijena čini ga izvrsnim za izradu više iteracija. Osim toga, dobar je materijal za zupčanike zbog niskog koeficijenta trenja i visoke otpornosti na habanje, te za ležajeve jer se sam podmazuje i kemijski je otporan.
LDPE
LDPE je čvrsti, fleksibilni plastični polimer s dobrom kemijskom otpornošću i niskim temperaturama. Široko se primjenjuje u industriji proizvodnje medicinskih dijelova za izradu proteza i ortopedskih pomagala.
Prednosti
Čvrst je i fleksibilan.
Vrlo je otporan na koroziju.
Lako se zatvara toplinskim tehnikama poput zavarivanja.
Nedostaci
Nije prikladno za dijelove koji zahtijevaju otpornost na visoke temperature.
Ima nisku krutost i strukturnu čvrstoću.
Primjene
LDPE se često koristi za proizvodnju prilagođenih zupčanika i mehaničkih komponenti, električnih komponenti poput izolatora i kućišta za elektroničke uređaje te dijelova s poliranim ili sjajnim izgledom. Štoviše, njegov niski koeficijent trenja, visoki izolacijski otpor i trajnost čine ga idealnim materijalom za visokoučinkovite primjene.
Polikarbonat
PC je čvrst, ali lagan plastični polimer s toplinski otpornim i električnoizolacijskim svojstvima. Poput akrila, može zamijeniti staklo zbog svoje prirodne prozirnosti.
Prednosti
Učinkovitiji je od većine inženjerskih termoplasta.
Prirodno je proziran i može propuštati svjetlost.
Vrlo dobro prima boju.
Ima visoku vlačnu čvrstoću i izdržljivost.
PC je otporan na razrijeđene kiseline, ulja i masti.
Nedostaci
Degradira se nakon duljeg izlaganja vodi iznad 60°C.
Osjetljiv je na trošenje ugljikovodika.
Nakon duljeg izlaganja UV zrakama, s vremenom će požutjeti.
Primjene
Zbog svojih svjetlosnih svojstava, polikarbonat može zamijeniti stakleni materijal. Stoga se koristi u izradi zaštitnih naočala i CD-ova/DVD-ova. Osim toga, pogodan je za izradu kirurških instrumenata i prekidača.
Metode CNC obrade plastike
CNC obrada plastičnih dijelova uključuje korištenje računalno upravljanog stroja za uklanjanje dijela plastičnog polimera kako bi se formirao željeni proizvod. Subtraktivni proizvodni proces može stvoriti mnoštvo dijelova s uskom tolerancijom, ujednačenošću i točnošću korištenjem sljedećih metoda.
CNC tokarenje
CNC tokarenje je tehnika obrade koja uključuje držanje obratka na tokarilici i njegovo rotiranje prema alatu za rezanje okretanjem ili tokarenjem. Postoji i nekoliko vrsta CNC tokarenja, uključujući:
Ravno ili cilindrično CNC tokarenje prikladno je za velike rezove.
Konusno CNC tokarenje je prikladno za izradu dijelova konusnog oblika.
Postoji nekoliko smjernica koje možete koristiti kod CNC tokarenja plastike, uključujući:
Osigurajte da rezne oštrice imaju negativni nagib unatrag kako biste smanjili trenje.
Rezne ivice trebaju imati veliki kut zaobljenja.
Polirajte površinu obratka za bolju površinsku obradu i smanjenje nakupljanja materijala.
Smanjite brzinu posmaka kako biste poboljšali preciznost završnih rezova (koristite brzinu posmaka od 0,015 IPR za grube rezove i 0,005 IPR za precizne rezove).
Prilagodite zazor, bočne kutove i kutove nagiba plastičnom materijalu.
CNC glodanje
CNC glodanje uključuje korištenje glodalice za uklanjanje materijala s obratka kako bi se dobio potreban dio. Postoje različite CNC glodalice podijeljene na 3-osne glodalice i višeosne glodalice.
S jedne strane, 3-osna CNC glodalica može se kretati u tri linearne osi (s lijeva na desno, naprijed-natrag, gore-dolje). Kao rezultat toga, vrlo je prikladna za izradu dijelova jednostavnog dizajna. S druge strane, višeosne glodalice mogu se kretati u više od tri osi. Kao rezultat toga, prikladne su za CNC obradu plastičnih dijelova sa složenim geometrijama.
Postoji nekoliko smjernica koje možete koristiti kod CNC glodanja plastike, uključujući:
Strojno obradite termoplast ojačan ugljikom ili staklom pomoću alata od ugljika.
Povećajte brzinu vretena pomoću stezaljki.
Smanjite koncentraciju naprezanja stvaranjem zaobljenih unutarnjih kutova.
Hlađenje direktno na ruteru za raspršivanje topline.
Odaberite brzinu rotacije.
Nakon glodanja, uklonite neravnine s plastičnih dijelova kako biste poboljšali završnu obradu površine.
CNC bušenje
CNC bušenje plastike uključuje stvaranje rupe u plastičnom obratku pomoću bušilice s montiranim svrdlom. Veličina i oblik svrdla određuju veličinu rupe. Nadalje, također igra ulogu u evakuaciji strugotine. Vrste bušilica koje možete koristiti uključuju stolne, uspravne i radijalne.
Postoji nekoliko smjernica koje možete koristiti kod CNC bušenja plastike, uključujući:
Pazite da koristite oštre CNC svrdla kako biste izbjegli naprezanje plastičnog obratka.
Koristite pravo svrdlo. Na primjer, svrdlo od 90 do 118° s kutom ruba od 9 do 15° prikladno je za većinu termoplasta (za akril koristite kut od 0°).
Osigurajte lako izbacivanje strugotine odabirom pravog svrdla.
Koristite sustav hlađenja kako biste ublažili više nastalog tijekom procesa obrade.
Za uklanjanje CNC svrdla bez oštećenja, provjerite je li dubina bušenja manja od tri ili četiri puta veća od promjera svrdla. Također, smanjite brzinu pomaka kada svrdlo gotovo izađe iz materijala.
Alternative obradi plastike
Osim CNC obrade plastičnih dijelova, kao alternative mogu poslužiti i drugi procesi brze izrade prototipa. Uobičajeni uključuju:
Brizganje plastike
Ovo je popularan proces masovne proizvodnje za rad s plastičnim obratcima. Brizganje uključuje izradu kalupa od aluminija ili čelika, ovisno o čimbenicima kao što je dugotrajnost. Nakon toga, rastaljena plastika se ubrizgava u šupljinu kalupa, hladi i oblikuje željeni oblik.
Brizganje plastike prikladno je i za izradu prototipova i za proizvodnju stvarnih dijelova. Osim toga, to je isplativa metoda prikladna za dijelove složenih i jednostavnih dizajna. Nadalje, dijelovi dobiveni brizganjem gotovo ne zahtijevaju dodatnu obradu ili površinsku obradu.
3D ispis
3D ispis je najčešća metoda izrade prototipa koja se koristi u malim poduzećima. Aditivna proizvodnja je alat za brzu izradu prototipa koji obuhvaća tehnologije poput stereolitografije (SLA), modeliranja taloženjem (FDM) i selektivnog laserskog sinteriranja (SLS) koje se koriste za rad s termoplastikama poput najlona, PLA, ABS-a i ULTEM-a.
Svaka tehnologija uključuje stvaranje 3D digitalnih modela i izgradnju željenih dijelova sloj po sloj. To je slično CNC obradi plastike, iako za razliku od potonje uzrokuje manji otpad materijala. Nadalje, eliminira potrebu za alatima i prikladnija je za izradu dijelova složenih dizajna.
Vakuumsko lijevanje
Vakuumsko lijevanje ili lijevanje poliuretana/uretana uključuje silikonske kalupe i smole za izradu kopije glavnog uzorka. Proces brze izrade prototipa prikladan je za stvaranje plastike visoke kvalitete. Nadalje, kopije su primjenjive za vizualizaciju ideja ili rješavanje nedostataka u dizajnu.
Industrijska primjena CNC obrade plastike
CNC obrada plastike široko je primjenjiva zbog prednosti kao što su točnost, preciznost i visoka tolerancija. Uobičajene industrijske primjene procesa uključuju:
Medicinska industrija
CNC obrada plastike trenutno se primjenjuje u proizvodnji medicinski obrađenih dijelova poput protetskih udova i umjetnog srca. Visoki stupanj točnosti i ponovljivosti omogućuje joj zadovoljavanje strogih sigurnosnih standarda koje zahtijeva industrija. Nadalje, postoji mnoštvo opcija materijala i omogućuje proizvodnju složenih oblika.
Automobilske komponente
I dizajneri automobila i inženjeri koriste CNC obradu plastike za izradu automobilskih komponenti i prototipova u stvarnom vremenu. Plastika je široko primjenjiva u industriji za izradu prilagođenih CNC plastičnih dijelova poput nadzornih ploča zbog svoje male težine, što smanjuje potrošnju goriva. Nadalje, plastika je otporna na koroziju i habanje, s kojima se suočava većina automobilskih komponenti. Osim toga, plastika se lako oblikuje u složene oblike.
Dijelovi za zrakoplovstvo
Proizvodnja zrakoplovnih dijelova zahtijeva proizvodnu metodu koja ima visoku preciznost i uske tolerancije. Kao rezultat toga, industrija se odlučuje za CNC obradu pri projektiranju, testiranju i izradi različitih zrakoplovnih strojno obrađenih dijelova. Plastični materijali su primjenjivi zbog svoje prikladnosti za složene oblike, čvrstoće, male težine i otpornosti na visoke kemikalije te toplinu.
Elektronička industrija
Elektronička industrija također favorizira CNC obradu plastike zbog visoke preciznosti i ponovljivosti. Trenutno se taj proces koristi za izradu CNC obrađenih plastičnih elektroničkih dijelova kao što su kućišta za žice, tipkovnice uređaja i LCD zasloni.
Kada odabrati CNC obradu plastike
Odabir između mnogih gore navedenih procesa proizvodnje plastike može biti izazovan. Stoga, u nastavku donosimo nekoliko stvari koje vam mogu pomoći da odlučite je li CNC obrada plastike bolji proces za vaš projekt:
Ako je dizajn plastičnog prototipa s uskom tolerancijom
CNC obrada plastike je bolja metoda za izradu dijelova s dizajnom koji zahtijeva uske tolerancije. Konvencionalna CNC glodalica može postići usku toleranciju od oko 4 μm.
Ako plastični prototip zahtijeva kvalitetnu površinsku obradu
CNC stroj nudi visokokvalitetnu površinsku obradu što ga čini prikladnim ako vaš projekt ne zahtijeva dodatni proces površinske obrade. To je za razliku od 3D ispisa, koji ostavlja tragove slojeva tijekom ispisa.
Ako plastični prototip zahtijeva posebne materijale
CNC obrada plastike može se koristiti za proizvodnju dijelova od širokog raspona plastičnih materijala, uključujući one s posebnim svojstvima kao što su otpornost na visoke temperature, visoka čvrstoća ili visoka kemijska otpornost. To je čini idealnim izborom za izradu prototipova sa specijaliziranim zahtjevima.
Ako su vaši proizvodi u fazi testiranja
CNC obrada oslanja se na 3D modele koje je lako mijenjati. Budući da faza testiranja zahtijeva stalne modifikacije, CNC obrada omogućuje dizajnerima i proizvođačima stvaranje funkcionalnih plastičnih prototipova za testiranje i rješavanje nedostataka u dizajnu.
· Ako vam je potrebna ekonomična opcija
Kao i druge metode proizvodnje, CNC obrada plastike prikladna je za isplativu izradu dijelova. Plastika je jeftinija od metala i drugih materijala, poput kompozita. Nadalje, računalno numeričko upravljanje je preciznije, a proces je prikladan za složene dizajne.
Zaključak
CNC obrada plastike je široko prihvaćen industrijski proces zbog svoje točnosti, brzine i prikladnosti za izradu dijelova s uskim tolerancijama. Ovaj članak govori o različitim CNC materijalima za obradu kompatibilnim s procesom, dostupnim tehnikama i drugim stvarima koje mogu pomoći vašem projektu.
Odabir prave tehnike obrade može biti vrlo izazovan, što zahtijeva da se obratite vanjskom pružatelju usluga CNC obrade plastike. U GuanShengu nudimo usluge CNC obrade plastike po narudžbi i možemo vam pomoći u izradi različitih dijelova za izradu prototipova ili upotrebu u stvarnom vremenu na temelju vaših zahtjeva.
Imamo nekoliko plastičnih materijala pogodnih za CNC obradu sa strogim i pojednostavljenim postupkom odabira. Nadalje, naš inženjerski tim može pružiti profesionalne savjete o odabiru materijala i prijedloge dizajna. Prenesite svoj dizajn već danas i odmah primite ponude i besplatnu DfM analizu po konkurentnoj cijeni.
Vrijeme objave: 13. studenog 2023.