CNC-koneistuksen yleinen kuvaus sisältää useimmiten metallisen työkappaleen kanssa työskentelyn. CNC-työstö ei kuitenkaan ole vain laajasti sovellettavissa muoveihin, vaan muovin CNC-työstö on myös yksi yleisistä työstöprosesseista useilla teollisuudenaloilla.
Muovin työstön hyväksyminen valmistusprosessina johtuu saatavilla olevien muovisten CNC-materiaalien laajasta valikoimasta. Lisäksi tietokoneen numeerisen ohjauksen käyttöönoton myötä prosessista tulee tarkempi, nopeampi ja soveltuu tiukan toleranssin omaavien osien valmistukseen. Kuinka paljon tiedät muovin CNC-työstyksestä? Tässä artikkelissa käsitellään prosessin kanssa yhteensopivia materiaaleja, käytettävissä olevia tekniikoita ja muita asioita, jotka voivat auttaa projektissasi.
Muovit CNC-koneistukseen
Monet koneistettavat muovit soveltuvat useiden teollisuudenalojen osien ja tuotteiden valmistukseen. Niiden käyttö riippuu niiden ominaisuuksista, sillä joillakin työstettävillä muoveilla, kuten nailonilla, on erinomaiset mekaaniset ominaisuudet, joiden ansiosta ne voivat korvata metalleja. Alla on yleisimmät muovit mukautetun muovin työstöön:
ABS:
Akryylinitriilibutadieenistyreeni tai ABS on kevyt CNC-materiaali, joka tunnetaan iskunkestävyydestään, lujuudestaan ja hyvästä työstettävyydestään. Vaikka sillä on hyvät mekaaniset ominaisuudet, sen alhainen kemiallinen stabiilisuus näkyy sen herkkyydessä rasvoille, alkoholeille ja muille kemiallisille liuottimille. Myös puhtaan ABS:n (eli ABS:n ilman lisäaineita) lämpöstabiilisuus on alhainen, koska muovipolymeeri palaa jopa liekin poistamisen jälkeen.
Plussat
Se on kevyt menettämättä mekaanista lujuuttaan.
Muovipolymeeri on erittäin koneistettavissa, joten se on erittäin suosittu nopea prototyyppimateriaali.
ABS:llä on alhainen sulamispiste sopiva (tämä on tärkeää muissa nopeissa prototyyppiprosesseissa, kuten 3D-tulostuksessa ja ruiskuvalussa).
Sillä on korkea vetolujuus.
ABS:llä on korkea kestävyys, mikä tarkoittaa pidempää käyttöikää.
Se on edullinen.
Miinukset
Se vapauttaa kuumia muovihöyryjä kuumennettaessa.
Tarvitset asianmukaista ilmanvaihtoa tällaisten kaasujen kertymisen estämiseksi.
Sillä on alhainen sulamispiste, joka voi aiheuttaa muodonmuutoksia CNC-koneen tuottamasta lämmöstä.
Sovellukset
ABS on erittäin suosittu tekninen kestomuovi, jota monet nopeat prototyyppipalvelut käyttävät tuotteiden valmistukseen erinomaisten ominaisuuksiensa ja kohtuuhintaisuuden ansiosta. Sitä voidaan soveltaa sähkö- ja autoteollisuudessa osien, kuten näppäimistön kansien, elektronisten koteloiden ja auton kojelautakomponenttien valmistukseen.
Nylon
Nailon tai polyamidi on matalakitkainen muovipolymeeri, jolla on korkea iskunkestävyys, kemikaalien ja kulutuskestävyys. Sen erinomaiset mekaaniset ominaisuudet, kuten lujuus (76mPa), kestävyys ja kovuus (116R), tekevät siitä erittäin sopivan CNC-koneistukseen ja parantavat edelleen sen käyttöä auto- ja lääketieteellisten osien valmistusteollisuudessa.
Plussat
Erinomaiset mekaaniset ominaisuudet.
Sillä on korkea vetolujuus.
Kustannustehokas.
Se on kevyt polymeeri.
Se kestää lämpöä ja kemikaaleja.
Miinukset
Sillä on alhainen mittastabiilius.
Nylon imee helposti kosteutta.
Se on herkkä vahvoille mineraalihapoille.
Sovellukset
Nylon on korkean suorituskyvyn tekninen kestomuovi, jota voidaan soveltaa prototyyppien ja oikeiden osien valmistukseen lääke- ja autoteollisuudessa. CNC-materiaalista valmistettu komponentti sisältää laakerit, aluslevyt ja putket.
Akryyli
Akryyli tai PMMA (Poly Methyl Methacrylate) on suosittu muovin CNC-työstyksessä optisten ominaisuuksiensa vuoksi. Muovipolymeeri on läpikuultavaa ja naarmuuntumatonta, joten sitä voidaan käyttää teollisuudessa, joka vaatii tällaisia ominaisuuksia. Sen lisäksi sillä on erittäin hyvät mekaaniset ominaisuudet, mikä näkyy sen sitkeydessä ja iskunkestävyydessä. Akryyli-CNC-työstöstä on halvuudellaan tullut vaihtoehto muovipolymeereille, kuten polykarbonaatille ja lasille.
Plussat
Se on kevyt.
Akryyli kestää erittäin kemikaaleja ja UV-säteilyä.
Sillä on korkea työstettävyys.
Akryylillä on korkea kemiallinen kestävyys.
Miinukset
Se ei kestä lämpöä, iskuja ja hankausta.
Se voi halkeilla raskaan kuormituksen alaisena.
Se ei kestä kloorattuja/aromaattisia orgaanisia aineita.
Sovellukset
Akryylia voidaan käyttää korvaamaan materiaaleja, kuten polykarbonaattia ja lasia. Tämän seurauksena se soveltuu autoteollisuudessa valoputkien ja autojen merkkivalojen suojusten valmistukseen sekä muilla teollisuudenaloilla aurinkopaneelien, kasvihuonekatosten jne. valmistukseen.
POM
POM tai Delrin (kaupallinen nimi) on erittäin työstettävä CNC-muovimateriaali, jonka monet CNC-työstöpalvelut valitsevat sen korkean lujuuden ja lämmön-, kemikaalien- ja kulumiskestävyyden vuoksi. Delrin-laatuja on useita, mutta useimmat teollisuudenalat luottavat Delrin 150- ja 570-malleihin, koska ne ovat mittavakaita.
Plussat
Ne ovat koneistettavimpia kaikista CNC-muovimateriaaleista.
Niillä on erinomainen kemiallinen kestävyys.
Niillä on korkea mittastabiilius.
Sillä on korkea vetolujuus ja kestävyys, mikä takaa pidemmän käyttöiän.
Miinukset
Sillä on huono happojen vastustuskyky.
Sovellukset
POM löytää sen sovelluksen useilla toimialoilla. Esimerkiksi autoteollisuudessa sitä hyödynnetään turvavyökomponenttien valmistuksessa. Lääkintälaiteteollisuus käyttää sitä insuliinikynien valmistukseen, kun taas kulutustavarateollisuus käyttää POM:ia sähkösavukkeiden ja vesimittareiden valmistukseen.
HDPE
Korkeatiheyksinen polyeteenimuovi on kestomuovi, joka kestää hyvin rasitusta ja syövyttäviä kemikaaleja. Se tarjoaa erinomaiset mekaaniset ominaisuudet, kuten vetolujuus (4000 PSI) ja kovuus (R65) kuin sen vastine, LDPE korvaa sen sovelluksissa, joissa on tällaisia vaatimuksia.
Plussat
Se on joustavaa koneistettavaa muovia.
Se kestää hyvin stressiä ja kemikaaleja.
Sillä on erinomaiset mekaaniset ominaisuudet.
ABS:llä on korkea kestävyys, mikä tarkoittaa pidempää käyttöikää.
Miinukset
Sillä on huono UV-kestävyys.
Sovellukset
HDPE Sillä on useita sovelluksia, mukaan lukien prototyyppien luominen, vaihteiden, laakerien, pakkauksen, sähköeristyksen ja lääketieteellisten laitteiden luominen. Se on ihanteellinen prototyyppien tekemiseen, koska se voidaan työstää nopeasti ja helposti, ja sen alhaiset kustannukset tekevät siitä erinomaisen useiden iteraatioiden luomiseen. Lisäksi se on hyvä materiaali vaihteistoon alhaisen kitkakertoimen ja korkean kulutuskestävyyden vuoksi sekä laakereihin, koska se on itsevoiteleva ja kemiallisesti kestävä.
LDPE
LDPE on kova, joustava muovipolymeeri, jolla on hyvä kemiallinen kestävyys ja alhainen lämpötila. Sitä voidaan soveltaa laajasti lääketieteellisten osien valmistusteollisuudessa proteesien ja ortoosien valmistukseen.
Plussat
Se on kova ja joustava.
Se on erittäin korroosionkestävä.
Se on helppo tiivistää lämpötekniikoilla, kuten hitsauksella.
Miinukset
Se ei sovellu osiin, jotka vaativat korkeita lämpötiloja.
Sillä on alhainen jäykkyys ja rakenteellinen lujuus.
Sovellukset
LDPE:tä käytetään usein räätälöityjen vaihteiden ja mekaanisten komponenttien, sähkökomponenttien, kuten elektronisten laitteiden eristeiden ja koteloiden, sekä kiillotettujen tai kiiltävän ulkonäön omaavien osien valmistukseen. Mitä muuta. sen alhainen kitkakerroin, korkea eristysvastus ja kestävyys tekevät siitä ihanteellisen materiaalin korkean suorituskyvyn sovelluksiin.
Polykarbonaatti
PC on kova, mutta kevyt muovipolymeeri, jolla on lämpöä hidastavia ja sähköä eristäviä ominaisuuksia. Kuten akryyli, se voi korvata lasin luonnollisen läpinäkyvyytensä ansiosta.
Plussat
Se on tehokkaampi kuin useimmat tekniset kestomuovit.
Se on luonnostaan läpinäkyvä ja voi siirtää valoa.
Se ottaa väriä erittäin hyvin.
Sillä on korkea vetolujuus ja kestävyys.
PC kestää laimennettuja happoja, öljyjä ja rasvoja.
Miinukset
Se hajoaa pitkäaikaisessa altistuksessa yli 60°C:een vedelle.
Se on herkkä hiilivetyjen kulumiselle.
Se kellastuu ajan myötä pitkäaikaisen UV-säteille altistumisen jälkeen.
Sovellukset
Valoominaisuuksiensa perusteella polykarbonaatti voi korvata lasimateriaalia. Siksi sitä käytetään suojalasien ja CD-/DVD-levyjen valmistukseen. Sen lisäksi se soveltuu kirurgisten välineiden ja katkaisijoiden valmistukseen.
Muovin CNC-työstömenetelmät
CNC-muoviosien työstö sisältää tietokoneohjatun koneen käytön osan muovipolymeeristä poistamiseksi halutun tuotteen muodostamiseksi. Vähentävällä valmistusprosessilla voidaan luoda lukemattomia osia, joilla on tiukka toleranssi, tasaisuus ja tarkkuus seuraavilla menetelmillä.
CNC-sorvaus
CNC-sorvaus on koneistustekniikka, jossa työkappaletta pidetään sorvin päällä ja sitä pyöritetään leikkuutyökalua vasten kehruulla tai sorvauksella. On myös useita CNC-sorvaustyyppejä, mukaan lukien:
Suora tai sylinterimäinen CNC-sorvaus soveltuu suuriin leikkauksiin.
Kartio-CNC-sorvaus soveltuu kartiomaisten osien luomiseen.
On olemassa useita ohjeita, joita voit käyttää muovin CNC-sorvauksessa, mukaan lukien:
Varmista, että leikkuureunojen takahara on negatiivinen hankauksen minimoimiseksi.
Leikkausreunoilla tulee olla suuri kohokulma.
Kiillota työkappaleen pinta paremman pinnan viimeistelyn ja materiaalin kertymisen vähentämiseksi.
Pienennä syöttönopeutta parantaaksesi lopullisten leikkausten tarkkuutta (käytä syöttönopeutta 0,015 IPR karkeisiin leikkauksiin ja 0,005 IPR tarkkoihin leikkauksiin).
Räätälöi välys, sivu- ja kallistuskulmat muovimateriaalin mukaan.
CNC jyrsintä
CNC-jyrsintään käytetään jyrsintä materiaalin poistamiseksi työkappaleesta tarvittavan osan saamiseksi. On olemassa erilaisia CNC-jyrsimiä, jotka on jaettu 3-akselisiin jyrsimiin ja moniakselijyrsimiin.
Toisaalta 3-akselinen CNC-jyrsinkone voi liikkua kolmella lineaarisella akselilla (vasemmalta oikealle, edestakaisin, ylös ja alas). Tämän seurauksena se sopii hyvin yksinkertaisten osien luomiseen. Toisaalta moniakseliset myllyt voivat liikkua useammalla kuin kolmella akselilla. Tämän seurauksena se soveltuu monimutkaisten geometristen muoviosien CNC-työstöön.
On olemassa useita ohjeita, joita voit käyttää muovin CNC-jyrsinnässä, mukaan lukien:
Koneista hiilellä tai lasilla vahvistettu kestomuovi hiilityökaluilla.
Lisää karan nopeutta käyttämällä puristimia.
Vähennä jännityksen keskittymistä luomalla pyöristetyt sisäkulmat.
Jäähdytys suoraan reitittimessä lämmön hajauttamiseksi.
Valitse pyörimisnopeus.
Kuori muoviosat jyrsinnän jälkeen pinnan viimeistelyn parantamiseksi.
CNC poraus
Muovisessa CNC-porauksessa muoviseen työkappaleeseen tehdään reikä poralla, joka on asennettu poranterällä. Poranterän koko ja muoto määräävät reiän koon. Lisäksi sillä on rooli myös lastunpoistossa. Porapuristimia, joita voit käyttää, ovat penkki-, pysty- ja säteittäispuristimet.
On olemassa useita ohjeita, joita voit käyttää muovin CNC-porauksessa, mukaan lukien:
Varmista, että käytät teräviä CNC-poranteriä, jotta vältyt rasittamasta muovityökappaletta.
Käytä oikeaa poranterää. Esimerkiksi 90 - 118° poranterä, jonka huulikulma on 9 - 15°, sopii useimmille kestomuoville (akryylille, käytä 0° haraa).
Varmista lastun helppo poisto valitsemalla oikea poranterä.
Käytä jäähdytysjärjestelmää vähentääksesi koneistusprosessin aikana syntyvää enemmän.
Poistaaksesi CNC-poran vahingoittumatta varmistamalla, että poraussyvyys on alle kolme tai neljä kertaa. poran halkaisija. Pienennä myös syöttönopeutta, kun pora on melkein poistunut materiaalista.
Vaihtoehtoja muovin työstöön
CNC-muoviosien koneistuksen lisäksi muita nopeita prototyyppien valmistusprosesseja voidaan käyttää vaihtoehtoina. Yleisiä ovat:
Ruiskuvalu
Tämä on suosittu massatuotantoprosessi muovisten työkappaleiden työstämiseen. Ruiskuvalu sisältää muotin luomisen alumiinista tai teräksestä riippuen tekijöistä, kuten pitkäikäisyys. Sen jälkeen sula muovi ruiskutetaan muottipesään, jäähtyy ja muodostaa halutun muodon.
Muoviruiskuvalu soveltuu sekä prototyyppien että oikeiden osien valmistukseen. Sitä paitsi se on kustannustehokas menetelmä, joka sopii monimutkaisiin ja yksinkertaisiin osiin. Lisäksi ruiskupuristetut osat eivät juuri vaadi lisätyötä tai pintakäsittelyä.
3D-tulostus
3D-tulostus on yleisin pienimuotoisissa yrityksissä käytetty prototyyppien valmistusmenetelmä. Lisäainevalmistusprosessi on nopea prototyyppityökalu, joka sisältää teknologioita, kuten stereolitografiaa (SLA), sulatepinnoitusmallinnusta (FDM) ja selektiivistä lasersintrausta (SLS), jota käytetään kestomuovien kuten nailonin, PLA:n, ABS:n ja ULTEM:n työstämiseen.
Kuhunkin tekniikkaan kuuluu digitaalisten 3D-mallien luominen ja haluttujen osien rakentaminen kerros kerrokselta. Tämä on kuin muovin CNC-työstö, vaikka se aiheuttaa vähemmän materiaalihukkaa, toisin kuin jälkimmäinen. Lisäksi se eliminoi työkalujen tarpeen ja sopii paremmin monimutkaisten osien valmistukseen.
Tyhjiövalu
Tyhjiövalussa tai polyuretaani/uretaanivalussa käytetään piimuotteja ja hartseja, joilla tehdään kopio peruskuviosta. Nopea prototyyppiprosessi soveltuu korkealaatuisen muovin luomiseen. Lisäksi kopiot soveltuvat ideoiden visualisointiin tai suunnitteluvirheiden vianetsintään.
Muovin CNC-työstön teolliset sovellukset
Muovin CNC-työstö on laajalti sovellettavissa sellaisten etujen vuoksi kuin tarkkuus, tarkkuus ja tiukka toleranssi. Prosessin yleisiä teollisia sovelluksia ovat:
Lääketeollisuus
CNC-muovin työstöä voidaan tällä hetkellä soveltaa lääketieteellisten koneistettujen osien, kuten proteettisten raajojen ja tekosydämien, valmistukseen. Sen korkea tarkkuus ja toistettavuus mahdollistavat sen, että se täyttää alan vaatimat tiukat turvallisuusstandardit. Lisäksi materiaalivaihtoehtoja on lukemattomia, ja se tuottaa monimutkaisia muotoja.
Autojen komponentit
Sekä autosuunnittelijat että insinöörit käyttävät muovin CNC-työstöä reaaliaikaisten autokomponenttien ja prototyyppien valmistamiseen. Muovi on laajalti sovellettavissa teollisuudessa räätälöityjen CNC-muoviosien, kuten kojelaudan, valmistukseen sen keveyden vuoksi, mikä vähentää polttoaineen kulutusta. Lisäksi muovi kestää korroosiota ja kulumista, joita useimmat auton komponentit kokevat. Sen lisäksi muovi on helposti muovattavissa monimutkaisiin muotoihin.
Ilmailun osat
Ilmailu- ja avaruusosien valmistus vaatii valmistusmenetelmän, jolla on suuri tarkkuus ja tiukat toleranssit. Tämän seurauksena teollisuus valitsee CNC-koneistuksen erilaisten ilmailukoneistettujen osien suunnittelussa, testauksessa ja rakentamisessa. Muovimateriaalit ovat käyttökelpoisia niiden soveltuvuuden monimutkaisiin muotoihin, lujuuden, kevyen ja korkean kemikaalin sekä lämmönkestävyyden vuoksi.
Elektroniikkateollisuus
Elektroniikkateollisuus suosii myös CNC-muovin työstöä sen suuren tarkkuuden ja toistettavuuden vuoksi. Tällä hetkellä prosessia käytetään CNC-koneistettujen muovisten elektronisten osien, kuten lankakoteloiden, laitenäppäimistöjen ja LCD-näyttöjen valmistukseen.
Milloin valita muovin CNC-koneistus
Valinta monista edellä käsitellyistä muovin valmistusprosesseista voi olla haastavaa. Tämän seurauksena alla on muutamia huomioita, jotka voivat auttaa sinua päättämään, onko muovin CNC-työstö parempi prosessi projektiisi:
Jos muovinen prototyyppisuunnittelu tiukalla toleranssilla
CNC-muovin työstö on parempi tapa valmistaa osia, joiden rakenne vaatii tiukkoja toleransseja. Perinteisellä CNC-jyrsimellä voidaan saavuttaa noin 4 μm:n tiukka toleranssi.
Jos muovinen prototyyppi vaatii laadukasta pintakäsittelyä
CNC-kone tarjoaa korkealaatuisen pintakäsittelyn, joten se sopii, jos projektisi ei vaadi ylimääräistä pintakäsittelyprosessia. Tämä on toisin kuin 3D-tulostus, joka jättää kerrosjälkiä tulostuksen aikana.
Jos muovinen prototyyppi vaatii erikoismateriaaleja
Muovin CNC-työstöllä voidaan valmistaa osia useista muovimateriaaleista, mukaan lukien ne, joilla on erityisiä ominaisuuksia, kuten korkean lämpötilan kestävyys, korkea lujuus tai korkea kemiallinen kestävyys. Tämä tekee siitä ihanteellisen valinnan erikoisvaatimuksia vastaavien prototyyppien luomiseen.
Jos tuotteesi ovat testausvaiheessa
CNC-työstö perustuu 3D-malleihin, joita on helppo vaihtaa. Koska testausvaihe vaatii jatkuvaa muokkausta, CNC-koneistuksen avulla suunnittelijat ja valmistajat voivat luoda toimivia muoviprototyyppejä suunnitteluvirheiden testaamiseksi ja vianmäärittämiseksi.
· Jos tarvitset taloudellisen vaihtoehdon
Muiden valmistusmenetelmien tapaan muovin CNC-työstö soveltuu osien valmistukseen kustannustehokkaasti. Muovit ovat halvempia kuin metallit ja muut materiaalit, kuten komposiitit. Lisäksi tietokoneen numeerinen ohjaus on tarkempi ja prosessi soveltuu monimutkaiseen suunnitteluun.
Johtopäätös
CNC-muovin työstö on teollisesti laajalti hyväksytty prosessi tarkkuutensa, nopeudensa ja soveltuvuutensa ansiosta tiukan toleranssin osien valmistukseen. Tämä artikkeli kertoo erilaisista prosessin kanssa yhteensopivista CNC-työstömateriaaleista, käytettävissä olevista tekniikoista ja muista asioista, jotka voivat auttaa projektissasi.
Oikean koneistustekniikan valitseminen voi olla erittäin haastavaa, ja sinun on ulkoistattava muovin CNC-palveluntarjoajalle. GuanShengissä tarjoamme mukautettuja muovin CNC-työstöpalveluita ja voimme auttaa sinua valmistamaan erilaisia osia prototyyppien valmistukseen tai reaaliaikaiseen käyttöön tarpeidesi mukaan.
Meillä on useita CNC-koneistukseen soveltuvia muovimateriaaleja tiukalla ja virtaviivaisella valintaprosessilla. Lisäksi suunnittelutiimimme voi tarjota ammattimaisia materiaalivalintaneuvoja ja suunnitteluehdotuksia. Lataa mallisi tänään ja hanki välittömät tarjoukset ja ilmainen DfM-analyysi kilpailukykyiseen hintaan.
Postitusaika: 13.11.2023