CNC műanyag megmunkálás – Miért teszik tönkre a fémvágási paraméterek a műanyag alkatrészeket?

A műanyag nem vezeti el a hőt a vágóéltől. Nem töredezett – megolvad vagy elkenődik. A rögzítés feloldása után nem tartja meg a tűréshatárt. És minden műanyag másképp viselkedik: a POM-hoz működő stratégia kudarcot vall a PEEK-en, a PTFE-re működő stratégia pedig megolvasztja az akrilt.

EzértCNC műanyag megmunkálásnem kezelhető fémmegmunkálásként más anyagcímkével. Az a műhely, amely ugyanazon a berendezésen, ugyanazokkal a szerszámokkal és ugyanazokkal a paraméterekkel működik, mint az alumíniumé, olyan alkatrészeket állít elő, amelyek a kiszállítás napján elfogadhatónak tűnnek – és meghajlanak, zsugorodnak vagy megrepednek, miután elérik az összeszerelősort.

A Nuote Metalsnál egy dedikált műanyag megmunkáló cellát üzemeltetünk, külön a fémsorainktól. A cella éles, bevonat nélküli szerszámokkal, légfúvással hűtéssel, alacsony nyomású rögzítéssel és izzítókemencével működik a feszültség enyhítésére. Több mint 20 éves exporttapasztalattal az orvosi, elektronikai és ipari ügyfelek felé, megtanultuk, hogy a műanyag megmunkálása egy másik tudományág, nem pedig anyagcsere.

Műanyag kontra fém – három különbség, amely megváltoztatja a folyamattervet

1. A hő a vágóélen marad.

A fém a forgácson és a munkadarabon keresztül elvezeti a hőt. A műanyag nem. A hő meglágyítja az anyagot, és tiszta forgács helyett olvadt, gumiszerű felületet eredményez. A POM és az akril különösen érzékeny. A hőt éles, nagy pozitív gereblye szerszámokkal, magas orsófordulatszámot mérsékelt előtolásokkal, valamint légfúvással vagy párás hűtéssel szabályozzuk – a műanyag hűtést igényel, nem kenést.

2. A befogás deformálja az alkatrészt.

A műanyag rugalmas. A szabványos fém satu a megmunkálás során összenyomja az alkatrészt, és az elengedés után visszaugrik – megváltoztatja a méretet. Az alkatrészkontúrhoz megmunkált puha pofákat, alacsony nyomású szorítást és vékony alkatrészekhez vákuumrögzítést használunk. A kritikus méreteket az alkatrész szobahőmérsékleten való stabilizálódása után kell megmérni.

3. A belső feszültség napokkal később elvetemíti az alkatrészt.

A műanyag rúdanyag az extrudálásból eredő feszültséget viseli. A megmunkálás újraelosztja ezt a feszültséget. Az alkatrész helyesen mér a CMM-en, majd két nappal később vetemedik. A PEEK-, PTFE- és nagyméretű POM-alkatrészek esetében a megmunkálás előtt izzítjuk az anyagot, és feszültségmentesítjük a nagyolás és a simítás között. Ez nem kötelező – ez a különbség a megfelelően szállított és a megfelelően összeszerelt alkatrész között.

Műanyag minőségek, amelyeket megmunkálunk – és mindegyik hogyan viselkedik

Megjegyzés a PEEK-ről:A PEEK a legigényesebb műanyag, amelyet megmunkálunk. Drága, hajlamos a stressz vetemedésére és érzékeny a hőre. A PEEK rudat megmunkálás előtt lágyítjuk, a feszültségmentesítés után pedig megmunkáljuk – ellenkező esetben az alkatrész szállítás után elmozdul. MertCNC műanyag megmunkálásA hőkezelési lépés nem kötelező.

Valódi példa – PEEK szigetelő orvosi eszközökhöz

Egy német orvostechnikai eszközgyártónak 0,01 mm-es furattűréssel, 0,02 mm-es lapossággal és olvadt élekkel rendelkező PEEK szigetelőre volt szüksége. Előző beszállítójuk az alkatrészt PEEK-rúd-anyagból, izzítás nélkül megmunkálta. A furat az ellenőrzéskor helyesen mért, de három nappal később 0,04 mm-rel zsugorodott.

Amit másképp csináltunk:

• A PEEK rúdanyagot megmunkálás előtt izzították – az extrudálási feszültség enyhítése érdekében.
• Nagyoló megmunkálás, majd feszültségmentesítés az alkatrész megmunkálása előtt.
• Használt éles, erős keményfém lapkák légfúvásos hűtéssel – olvadt élek nélkül.
• A furatot 48 órás stabilizálás után mértük meg – nem közvetlenül a megmunkálás után.
• 2500 darabot szállítunk, nulla szállítás utáni méretsodródással.

Ez az, amitCNC műanyag megmunkáláski kell szállítani: nem csak egy alkatrészt, amely a kiszállítás napján megfelelően mér, hanem egy olyan alkatrészt is, amely azután is megfelelő marad, hogy elérte a futószalagot.

Gyakran Ismételt Kérdések

Q1: Miért vetemedett meg a műanyag alkatrészem a megmunkálás után?

V: A vetemedés belső feszültségből származik. A műanyag rúdanyag az extrudálásból eredő feszültséget viseli. A megmunkálás eltávolítja az anyagot, és újraelosztja ezt a feszültséget – az alkatrész megfelelően mér, majd napokkal később elmozdul. A javítás az anyag izzítása megmunkálás előtt, valamint feszültségmentesítés a nagyolás és a simítás között. A PEEK, PTFE és nagy POM alkatrészek esetében az izzítás nem kötelező. Ha a beszállítója feszültségmentesítés nélkül megmunkálja a műanyagot, az alkatrész szállítás után elmozdul.

Q2: Milyen hűtőfolyadékot kell használni a CNC műanyag megmunkálásához?

V: A legtöbb műanyagot nem kell kenni – hűteni kell. Az özönvíz hűtőfolyadékát felszívhatja a nylon, megfestheti a POM-ot, vagy maradékot hagyhat a PEEK-en. A legtöbb műanyaghoz légfúvásos vagy ködhűtést alkalmazunk. Kivételt képez az akril, amely hősokk hatására megrepedhet – az akrilhoz csak nagy sebességű és légfúvást használunk. MertCNC műanyag megmunkálás, a hűtőfolyadék-stratégia az anyagtól függ, nem egy univerzális szabálytól.

3. kérdés: Meg tudja tartani a szigorú tűréshatárokat a PEEK és PTFE alkatrészeken?

V: Igen – de mindegyikhez különböző stratégiákkal. A PEEK jól megtartja a toleranciát az izzítás és a stresszoldás után, és rutinszerűen ±0,01 mm-t tartunk. A PTFE lágyabb és terhelés alatt kúszik – ellenőrzéskor megtartja a tűréshatárt, de üzem közben elmozdulhat. A PTFE esetében a tűrési sáv alsó végére dolgozunk, és azt tanácsoljuk az ügyfeleknek, hogy a tervezésnél hagyják figyelembe a hideg áramlást. MertCNC műanyag megmunkálásMindkét anyag esetében a kulcs a megmunkálás, a stabilizálás és a mérés – nem az, hogy közvetlenül a szerszám leállása után mérjünk.