CNC -koneistuksen yhteinen kuvaus sisältää useimmiten työskentelyn metallisen työkappaleen kanssa. CNC: n koneistus ei kuitenkaan ole laajalti sovellettavissa muoveihin, vaan myös muovinen CNC -koneistus on yksi yleisimmistä koneistusprosesseista useilla toimialoilla.
Muovikoneistojen hyväksyminen valmistusprosessina johtuu käytettävissä olevasta muovimateriaalista laajasta valikoimasta. Lisäksi tietokoneen numeerisen ohjauksen käyttöönoton myötä prosessi muuttuu tarkemmaksi, nopeammaksi ja soveltuu osien tekemiseen tiukalla toleranssilla. Kuinka paljon tiedät muovisesta CNC -koneistuksesta? Tässä artikkelissa käsitellään prosessin kanssa yhteensopivia materiaaleja, käytettävissä olevia tekniikoita ja muita asioita, jotka voivat auttaa projektiasi.
CNC -koneistuksen muovit
Monet konettavissa olevat muovit soveltuvat osien ja tuotteiden valmistukseen useita teollisuudenaloja. Niiden käyttö riippuu niiden ominaisuuksista, joilla on joitain konettavia muoveja, kuten nylonia, joilla on erinomaiset mekaaniset ominaisuudet, joiden avulla ne voivat korvata metallit. Alla on yleisimmät muovit mukautetulle muovikoneistolle:
Abs:
Akryylinitriilibutadieenistyreeni tai ABS on kevyt CNC -materiaali, joka tunnetaan sen iskiresistenssistä, lujuudesta ja korkeasta konettavuudesta. Vaikka sen alhainen kemiallinen stabiilisuus on hyvällä mekaanisilla ominaisuuksilla, se näkyy sen alttiudessa rasvoille, alkoholille ja muille kemiallisille liuottimille. Myös puhtaan ABS: n (ts. ABS ilman lisäaineita) lämpöstabiilisuus on pieni, koska muovipolymeeri palaa myös liekin poistamisen jälkeen.
Ammattilaiset
Se on kevyt menettämättä mekaanista vahvuuttaan.
Muovipolymeeri on erittäin koneista, joten siitä on erittäin suosittu nopea prototyyppimateriaali.
ABS: n sulamispiste on sopiva (tämä on tärkeää muille nopealle prototyyppiprosessille, kuten 3D -tulostukselle ja injektiomuovaukselle).
Sillä on suuri vetolujuus.
ABS: n kestävyys on korkea, mikä tarkoittaa pidempää käyttöikää.
Se on edullinen.
Haitat
Se vapauttaa kuumia muovisia höyryjä, kun se on lämmöllinen.
Tarvitset asianmukaisen ilmanvaihdon tällaisten kaasujen muodostumisen estämiseksi.
Siinä on matala sulamispiste, joka voi aiheuttaa muodonmuutoksen CNC -koneen tuottamasta lämmöstä.
Sovellukset
ABS on erittäin suosittu tekniikan kestomuovi, jota monet nopeat prototyyppipalvelut käyttävät tuotteiden valmistuksessa sen erinomaisten ominaisuuksien ja kohtuuhintaisuuden vuoksi. Sitä voidaan soveltaa sähkö- ja autoteollisuudessa, kuten näppäimistökorkit, elektroniset kotelot ja auton kojelaudan komponentit.
Nylon
Nylon tai polyamidi on matala-kitkainen muovipolymeeri, jolla on suuri vaikutus, kemiallinen ja hankausvastus. Sen erinomaiset mekaaniset ominaisuudet, kuten lujuus (76MPA), kestävyys ja kovuus (116R), tekevät siitä erittäin sopivan CNC -koneistukseen ja parantavat sen käyttöä auto- ja lääketieteellisissä osissa valmistusteollisuudessa.
Ammattilaiset
Erinomaiset mekaaniset ominaisuudet.
Sillä on suuri vetolujuus.
Kustannustehokas.
Se on kevyt polymeeri.
Se on lämpöä ja kemiallista kestävää.
Haitat
Sillä on alhainen ulottuvuus.
Nylon voi ottaa kosteuden helposti.
Se on alttiita vahvoille mineraalihappoille.
Sovellukset
Nylon on korkean suorituskyvyn tekniikan kestomuovi, joka sovelletaan prototyyppien määrittämiseen ja todellisten osien valmistukseen lääketieteellisessä ja autoteollisuudessa. CNC -materiaalista valmistettu komponentti sisältää laakerit, aluslevyt ja putket.
Akryyli
Akryyli tai PMMA (poly -metyylimetakrylaatti) on suosittu muovi CNC -koneistuksessa sen optisten ominaisuuksien vuoksi. Muovipolymeeri on läpikuultavuus ja naarmuuntumaton, joten sen sovellukset teollisuudelle, joka vaatii tällaisia ominaisuuksia. Sen lisäksi sillä on erittäin hyvät mekaaniset ominaisuudet, jotka ilmenevät sen sitkeydestä ja iskunkestävyydestä. Akryylikerrosrunan koneistuksesta on tullut halpoitonsa vaihtoehto muovipolymeereille, kuten polykarbonaatille ja lasille.
Ammattilaiset
Se on kevyt.
Akryyli on erittäin kemiallinen ja UV -kestävä.
Sillä on korkea konettavuus.
Akryylillä on korkea kemiallinen vastus.
Haitat
Se ei ole niin kestävä lämmölle, iskulle ja hankaukselle.
Se voi halkeaa raskaan kuorman alla.
Se ei ole resistentti klooratuille/aromaattisille orgaanisille aineille.
Sovellukset
Akryyliä sovelletaan korvaamaan materiaaleja, kuten polykarbonaattia ja lasia. Seurauksena on, että autoteollisuudessa voidaan soveltaa kevyiden putkien ja auton indikaattorin valonpeitteiden ja muiden toimialojen valmistukseen aurinkopaneelien, kasvihuonekatosten jne. Valmistamiseksi jne.
Pommi
POM tai Delrin (kaupallinen nimi) on erittäin koneistava CNC -muovimateriaali, jonka monet CNC -koneistuspalvelut ovat valinneet sen voimakkaan lujuuden ja lämmönkestävyyden, kemikaalien ja kulumisen/repiä varten. Delriniä on useita, mutta suurin osa toimialoista luottaa Delrin 150: een ja 570: een, koska ne ovat mittasuhteita.
Ammattilaiset
Ne ovat kaikkein konettavia kaikista CNC -muovimateriaaleista.
Heillä on erinomainen kemiallinen resistenssi.
Heillä on korkea ulottuvuus.
Sillä on suuri vetolujuus ja kestävyys, mikä varmistaa pidemmän käyttöiän.
Haitat
Sillä on huono vastus hapolle.
Sovellukset
Pom löytää sovelluksensa eri toimialoilla. Esimerkiksi autoalalla sitä käytetään turvavyön komponenttien valmistukseen. Lääketieteellisten laitteiden teollisuus käyttää sitä insuliinikynien tuottamiseksi, kun taas kulutustavaroiden ala käyttää POM: ää elektronisten savukkeiden ja vesimittarien valmistamiseen.
HDPE
Korkean tiheyden polyeteenimuovi on kestomuovi, jolla on suuri vastustus stressille ja syövyttäville kemikaaleille. Se tarjoaa erinomaisia mekaanisia ominaisuuksia, kuten vetolujuus (4000PSI) ja kovuus (R65) kuin sen vastine, LDPE korvaa sen sovelluksissa tällaisilla vaatimuksilla.
Ammattilaiset
Se on joustava konettavissa oleva muovi.
Se on erittäin kestävä stressille ja kemikaaleille.
Sillä on erinomaiset mekaaniset ominaisuudet.
ABS: n kestävyys on korkea, mikä tarkoittaa pidempää käyttöikää.
Haitat
Sillä on huono UV -vastus.
Sovellukset
HDPE: llä on erilaisia sovelluksia, mukaan lukien prototyyppien määrittäminen, vaihteiden luominen, laakerit, pakkaus, sähköeristys ja lääkinnälliset laitteet. Se on ihanteellinen prototyyppien määrittämiseen, koska se voidaan koneistaa nopeasti ja helposti, ja sen edulliset kustannukset tekevät siitä erinomaisen useiden iteraatioiden luomiseen. Lisäksi se on hyvä materiaali vaihteille, koska se on alhainen kitkakerroin ja korkea kulumiskestävyys, ja laakereille, koska se on itsevoiteleva ja kemiallisesti kestävä.
LDPE
LDPE on kova, joustava muovipolymeeri, jolla on hyvä kemiallinen vastus ja matala lämpötila. Se on laajalti sovellettavissa lääketieteellisen osan valmistusteollisuudessa proteesien ja ortotiikan valmistukseen.
Ammattilaiset
Se on kova ja joustava.
Se on erittäin korroosionkestävä.
Lämpötekniikoita, kuten hitsausta, on helppo tiivistää.
Haitat
Se ei sovellu osille, jotka vaativat korkean lämpötilan vastustuskykyä.
Sillä on pieni jäykkyys ja rakenteellinen lujuus.
Sovellukset
LDPE: tä käytetään usein räätälöityjen hammaspyörien ja mekaanisten komponenttien, sähkökomponenttien, kuten eristeiden ja elektronisten laitteiden koteloiden, tuottamiseen ja osien, joissa on kiillotettu tai kiiltävä ulkonäkö. Mitä enemmän. Sen alhainen kitkakerroin, korkea eristysvastus ja kestävyys tekevät siitä ihanteellisen materiaalin korkean suorituskyvyn sovelluksiin.
Polykarbonaatti
PC on kova, mutta kevyt muovipolymeeri, jolla on lämmönestoaine ja sähköinen eristävä ominaisuudet. Kuten akryyli, se voi korvata lasin luonnollisen läpinäkyvyytensä vuoksi.
Ammattilaiset
Se on tehokkaampi kuin useimmat tekniikan kestomuodot.
Se on luonnollisesti läpinäkyvä ja voi lähettää valoa.
Se vie väriä erittäin hyvin.
Sillä on suuri vetolujuus ja kestävyys.
PC on resistentti laimennettujen happojen, öljyjen ja rasvojen suhteen.
Haitat
Se huononee pitkittyneen altistumisen jälkeen yli 60 ° C: lle.
Se on herkkä hiilivetyjen kulumiselle.
Se on keltainen ajan myötä pitkittyneen altistumisen jälkeen UV -säteille.
Sovellukset
Polykarbonaatti voi korvata lasimateriaalin sen kevyiden ominaisuuksien perusteella. Siksi sitä käytetään turvallisuuslasien ja CDS/DVD -levyjen valmistuksessa. Sen lisäksi se sopii kirurgisten työvälineiden ja katkaisijoiden valmistukseen.
Muovinen CNC -koneistusmenetelmät
CNC-muoviosan koneistus sisältää tietokoneen ohjatun koneen käytön muovipolymeerin osan poistamiseksi halutun tuotteen muodostamiseksi. Subtraktiivinen valmistusprosessi voi luoda lukemattomia osia osiin, joilla on tiukka toleranssi, tasaisuus ja tarkkuus seuraavilla menetelmillä.
CNC: n kääntyminen
CNC: n käännös on koneistustekniikka, joka sisältää työkappaleen pitämisen sorvilla ja pyörittämällä sitä leikkaustyökalua vasten pyörittämällä tai kääntämällä. CNC -käännöksiä on myös useita tyyppejä, mukaan lukien:
Suora tai lieriömäinen CNC -käännös sopii suuriin leikkauksiin.
Kartio CNC-käännös sopii osien luomiseen kartiomaisilla muodoilla.
On olemassa useita ohjeita, joita voit käyttää muovisessa CNC -käännöksessä, mukaan lukien:
Varmista, että leikkuureunoilla on negatiivinen takaharku hankauksen minimoimiseksi.
Leikkausreunoilla tulisi olla suuri helpotuskulma.
Pyydä työkappaleen pintaa paremman pinnan ja vähentyneen materiaalin kertymisen saavuttamiseksi.
Vähennä syöttötasoa lopullisten leikkausten tarkkuuden parantamiseksi (käytä syöttöastetta 0,015 IPR: tä karkeille leikkauksille ja 0,005 IPR: tä tarkkoihin leikkauksiin).
Räätälöi muovimateriaalin välys-, sivu- ja haravakulmat.
CNC -jyrsintä
CNC -jyrsintä sisältää jyrsinnän leikkurin käyttöä materiaalin poistamiseksi työkappaleesta vaaditun osan saamiseksi. CNC-jyrsintäkoneita on jaettu erilaisiin 3-akselisiin myllyihin ja moni-akselisiin myllyihin.
Yhtäältä 3-akselin CNC-jyrsintäkone voi liikkua kolmessa lineaarisessa akselissa (vasemmalta oikealle, edestakaisin, ylös ja alas). Seurauksena on, että se sopii hyvin osien luomiseen yksinkertaisilla malleilla. Toisaalta moniakseliset myllyt voivat liikkua yli kolmessa akselissa. Seurauksena on, että se sopii CNC: n koneistusmuovisiin osiin, joilla on monimutkaiset geometriat.
On olemassa useita ohjeita, joita voit käyttää muovisessa CNC -jyrsinnässä, mukaan lukien:
Kone hiilellä tai lasilla varustettu kestomuovi hiilityökaluilla.
Lisää karan nopeutta kiinnittimillä.
Vähennä stressipitoisuutta luomalla pyöristetyt sisäkulmat.
Jäähdytys suoraan reitittimellä lämmön leviämiseksi.
Valitse pyörimisnopeus.
Debur -muoviset osat jyrsinnän jälkeen pinnan viimeistelyn parantamiseksi.
CNC -poraus
Muovi CNC -poraus sisältää reiän luomisen muoviseen työkappaleen porausterällä asennetun poran avulla. Porausbitin koko ja muoto määrittävät reiän koon. Lisäksi sillä on myös rooli sirujen evakuoinnissa. Porakalustimen tyypit, joita voit käyttää, ovat penkki, pystyssä ja radiaalinen.
Muovisessa CNC -porauksessa voit käyttää useita ohjeita, mukaan lukien:
Varmista, että käytät teräviä CNC -porausbittejä välttääksesi stressiä muoviseen työkappaleen.
Käytä oikeaa porausbittia. Esimerkiksi 90 - 118 ° porausbitti, jossa on 9 - 15 ° huulikulma, sopii useimmille kestomuoveille (akryyliä varten käytä 0 ° haravaa).
Varmista helppo sirujen poisto valitsemalla oikea poranterä.
Käytä jäähdytysjärjestelmää helpottaaksesi enemmän koneistusprosessin aikana.
CNC -poran poistamiseksi ilman vaurioita varmista, että poraussyvyys on alle kolme tai neljä kertaa. poran halkaisija. Vähennä myös rehua, kun pora on melkein poistunut materiaalista.
Vaihtoehtoja muovikoneistolle
CNC: n muoviosan koneistuksen lisäksi muut nopeat prototyyppiprosessit voivat toimia vaihtoehtoina. Yleisiä ovat:
Injektiomuovaus
Tämä on suosittu massatuotantoprosessi muovisten työkappaleiden työskentelemiseksi. Injektiomuovaukseen kuuluu muotin luominen alumiinista tai teräksestä riippuen tekijöistä, kuten pitkäikäisyydestä. Myöhemmin sulaa muovia ruiskutetaan muotin onteloon, jäähdytetään ja muodostaa halutun muodon.
Muovinen ruiskuvalu soveltuu sekä oikeiden osien prototyyppiin että valmistukseen. Sen lisäksi se on kustannustehokas menetelmä, joka sopii osille, joissa on monimutkaisia ja yksinkertaisia malleja. Lisäksi injektiovaltuutetut osat tuskin vaativat lisätyötä tai pintakäsittelyä.
3D -tulostus
3D-tulostus on yleisin prototyyppimenetelmä, jota käytetään pienimuotoisissa yrityksissä. Lisäaineiden valmistusprosessi on nopea prototyyppipyöritys, joka käsittää tekniikat, kuten stereolitografia (SLA), sulautuneen laskeutumismallinnuksen (FDM) ja selektiivisen laser sintrauksen (SLS), jota käytetään työskentelemään kestomuovien, kuten nylon, PLA, ABS ja Ultem.
Jokainen tekniikka sisältää 3D -digitaalisten mallien luomisen ja halutun varaosakerroksen rakentamisen kerroksen mukaan. Tämä on kuin muovinen CNC -koneistus, vaikka se aiheuttaa pienemmän materiaalin tuhlausta, toisin kuin jälkimmäinen. Lisäksi se eliminoi työkalujen tarpeen ja sopii paremmin osien valmistukseen monimutkaisten mallejen kanssa.
Tyhjiövalu
Tyhjiövalu tai polyuretaani/uretaanikuulaus sisältää piisuovat ja hartsit kopion pääkuviosta. Nopea prototyyppiprosessi soveltuu korkealaatuisella muovin luomiseen. Lisäksi kopioita voidaan soveltaa ideoiden visualisointiin tai vianetsintävirheiden vianmääritykseen.
Muovisen CNC -koneistuksen teollisuussovellukset
Muovinen CNC -koneistus on laajalti sovellettavissa etujen, kuten tarkkuuden, tarkkuuden ja tiukan toleranssin vuoksi. Prosessin yleisiä teollisuussovelluksia ovat:
Lääketieteellinen teollisuus
CNC -muovikoneistoa voidaan tällä hetkellä soveltaa lääketieteellisten koneistettujen osien, kuten proteesiraajojen ja keinotekoisten sydämien valmistukseen. Sen korkea tarkkuus ja toistettavuus antaa sille mahdollisuuden täyttää teollisuuden vaatimat tiukat turvallisuusstandardit. Lisäksi on olemassa lukemattomia aineellisia vaihtoehtoja, ja se tuottaa monimutkaisia muotoja.
Autojen komponentit
Sekä auton suunnittelijat että insinöörit käyttävät muovisia CNC-koneistuksia reaaliaikaisten autojen komponenttien ja prototyyppien valmistukseen. Muovia on laajalti sovellettavissa teollisuudessa räätälöityjen CNC -muoviosien, kuten kojetaulujen, kevyen vuoksi, mikä vähentää polttoaineenkulutusta. Lisäksi muovi on resistentti korroosiolle ja kulumiselle, jonka useimmat autokomponentit kokevat. Sen lisäksi muovi on muovattavissa helposti monimutkaisiksi muodoiksi.
Ilmailu-
Ilmailualan osavalmistus vaatii valmistusmenetelmän, jolla on erittäin tarkkuus ja tiukka toleranssit. Seurauksena on, että teollisuus valitsee CNC -koneistuksen suunnittelussa, testaamisessa ja rakentamisessa erilaisia ilmailu- ja avaruusteoksia. Muovimateriaalit voidaan soveltaa niiden soveltuvuuden vuoksi monimutkaisten muotojen, lujuuden, kevyiden ja korkeiden kemikaalien ja lämmönkestävyyden vuoksi.
Elektroninen teollisuus
Elektroninen teollisuus suosii myös CNC: n muovikoneistoa sen suuren tarkkuuden ja toistettavuuden vuoksi. Tällä hetkellä prosessia käytetään CNC-keitetyn muovielektronisen osien, kuten lankakotelon, laitteen näppäimistöjen ja LCD-näytöiden valmistukseen.
Milloin valita muovinen CNC -koneistus
Edellä käsitellyt monista muovivalmistusprosesseista valinta voi olla haastavaa. Seurauksena on, että alla on muutama huomio, joka voi auttaa sinua päättämään, onko Plastic CNC -koneistus projektillesi parempi prosessi:
Jos muovinen prototyyppisuunnittelu tiukalla toleranssilla
CNC -muovinen koneistus on parempi menetelmä osien valmistukseen malleilla, jotka vaativat tiukkoja toleransseja. Tavanomainen CNC -jyrsintäkone voi saavuttaa tiukan toleranssin noin 4 μm.
Jos muoviprototyyppi vaatii laadukasta pintakäsittelyä
CNC-kone tarjoaa korkealaatuisen pinnan, joten se sopii, jos projektisi ei tarvitse ylimääräistä pintaprosessia. Tämä on toisin kuin 3D -tulostus, joka jättää kerrosmerkit tulostuksen aikana.
Jos muoviprototyyppi vaatii erityisiä materiaaleja
Muovia CNC-koneistusta voidaan käyttää tuottamaan osia laajasta muovimateriaalista, mukaan lukien osat, joilla on erityisominaisuudet, kuten korkean lämpötilan vastus, korkea lujuus tai korkea kemiallinen vastus. Tämä tekee siitä ihanteellisen valinnan prototyyppien luomiseen erikoistuneilla vaatimuksilla.
Jos tuotteesi ovat testausvaiheessa
CNC -koneistus riippuu 3D -malleista, joita on helppo muuttaa. Koska testausvaihe vaatii jatkuvaa modifikaation, CNC -koneistus antaa suunnittelijoille ja valmistajille mahdollisuuden luoda funktionaalisia muoviprototyyppejä suunnitteluvirheiden testaamiseksi ja vianmääritykselle.
· Jos tarvitset taloudellista vaihtoehtoa
Kuten muutkin valmistusmenetelmät, myös muovinen CNC-koneistus sopii osien tekemiseen kustannustehokkaasti. Muovit ovat halvempia kuin metallit ja muut materiaalit, kuten komposiitit. Lisäksi tietokoneen numeerinen ohjaus on tarkempi ja prosessi sopii monimutkaiseen suunnitteluun.
Johtopäätös
CNC: n muovinen koneistus on laajalti hyväksytty prosessiteollisesti sen tarkkuuden, nopeuden ja soveltuvuuden vuoksi osien tekemiseen tiukasti toleranssilla. Tässä artikkelissa puhuu prosessin, käytettävissä olevien tekniikoiden kanssa yhteensopivia CNC -koneistusmateriaaleja ja muista asioista, jotka voivat auttaa projektiasi.
Oikean koneistustekniikan valitseminen voi olla erittäin haastavaa, mikä edellyttää sinua ulkoistamaan muovisen CNC -palveluntarjoajan. Guanshengissä tarjoamme räätälöityjä muovisia CNC-koneistuspalveluita ja voimme auttaa sinua tekemään eri osia prototyyppien määrittämiseen tai reaaliaikaiseen käyttöön vaatimusten perusteella.
Meillä on useita CNC -koneistuksiin soveltuvia muovimateriaaleja tiukalla ja virtaviivaisella valintaprosessilla. Lisäksi tekniikkatiimimme voi tarjota ammatillista materiaalin valintaneuvoja ja suunnitteluehdotuksia. Lataa suunnittelu tänään ja hanki välittömät lainaukset ja ilmainen DFM -analyysi kilpailukykyiseen hintaan.
Viestin aika: marraskuu-13-2023