cnc (Computer Numerical Control) Bearbeitung ist eine Hochbereitete, effizienter Prozess zur Herstellung hochwertiger Teile von verschiedene Materialien wie Keramik, Holz und Verbundwerkstoffe. Wenn Sie einen plastischen Teil benötigen und sich dafür entscheiden, dass CNC bearbeitet wird, besteht der erste Schritt darin, den richtigen Kunststofftyp zu wählen. Wie wählen Sie jedoch die richtige Auswahl, wenn so viele maschinelle Optionen verfügbar sind? Lesen Sie weiter - dieser Artikel führt Sie zu den Antworten.
Gemeinsame Kunststoffmaterialien, die in der CNC -Bearbeitung verwendet werden
Nicht alle Kunststoffe sind für die Bearbeitung geeignet. Die maschinelle Fähigkeit eines Kunststoffs hängt von den wichtigsten mechanischen Eigenschaften wie Schlagfestigkeit, Verschleißfestigkeit und dimensionaler Stabilität ab. Diese Eigenschaften können auch je nach Behandlung des Materials variieren-zum Beispiel werden viele Hochtemperatur-Thermoplastik wie Peek und PPs vor der Bearbeitung geglüht, um den internen Stress zu verringern und die Stabilität zu verbessern.
Die meisten thermoplastischen Materialien können durch CNC -Bearbeitung gute Ergebnisse erzielen. Als nächstes konzentrieren wir uns auf die am häufigsten verwendeten Kunststoffe in der CNC -Bearbeitung. Eine breitere Auswahl an Kunststoffen finden Sie in den Plastik -CNC -Bearbeitungsdiensten von Chiggo für weitere Details.
ABS (Acrylnitril Butadiene Styrol)
ABS ist ein vielseitiges, allgemeines Plastik, das ein hervorragendes Gleichgewicht zwischen Zähigkeit, Schlagfestigkeit und maßgeschneidertes Gleichgewicht zu einem niedrigen Preis bietet. Es ist leicht zu verarbeiten durch Injektionsleisten, CNC -Bearbeitung oder 3D -Druck und hat einen relativ breiten Formtemperaturbereich. Es kann auch leicht mit Malerei, Beschichtung oder Beschichtung fertiggestellt werden.
ABS hat jedoch keine gute Abriebfestigkeit und bietet eine begrenzte chemische Resistenz gegen starke Säuren, Alkalien und Lösungsmittel. Eine längere Exposition gegenüber UV -Licht oder harten Außenbedingungen kann zu Altern, Verfärbungen oder Rissen führen. Seine Stärke und dimensionale Stabilität können sich auch in Hochtemperaturumgebungen verschlechtern.
Gemeinsame Anwendungen: Prototypen vor der Injektion, Haushaltsgeräte, elektronische Gehäuse, Automobil-Dashboards und Lego-Steine.
POM / Delrin / Acetal (Polyoxymethylen)
Delrin ist der DuPont -Handelsname für Homopolymer Acetal. Es hat eine hohe Zugfestigkeit und -steifheit, die Form und Festigkeit bei langfristigen oder sich wiederholenden Belastungen aufrechterhält. Mit ausgezeichneter dimensionaler Stabilität und Bearbeitbarkeit ist Acetal/POM eine oberste Wahl für CNC-Maschinen-Kunststoffteile, die Präzision und enge Toleranzen erfordern. Zusätzlich ist POM stark resistent gegen verschiedene Chemikalien, einschließlich Öle, Kraftstoffe, schwachen Säuren und Basen. Der glatte Oberflächen- und niedrige Reibungskoeffizient machen ihn besonders für Teile geeignet, für die gleitende oder rollende Anwendungen erforderlich sind.
POM kann zwischen -40 ℃ und 120 ° C betrieben werden, kann jedoch bei höheren Temperaturen abgebaut oder zersetzt werden. Sein UV -Widerstand ist schlecht, und als brennbares Material sind Vorsichtsmaßnahmen für Brandsicherheit während der Verwendung erforderlich.
Gemeinsame Anwendungen: wird typischerweise in mechanischen Getriebeteilen wie Zahnrädern, Lagern, Riemenscheiben und Nocken verwendet. Es wird auch häufig in Automobil-, Unterhaltungselektronik- und Medizinprodukten verwendet.
Acryl/PMMA (Polymethylmethacrylat)
Acryl oder PMMA ist ein transparenter Thermoplastik mit hervorragenden optischen Eigenschaften. Mit einer leichten Übertragungsrate von bis zu 92%ist es noch transparenter als Glas und leichter. Diese machen es zu einer leichten Alternative zu Glas oder für leichte Rohre. Es hat auch eine gute Wetterresistenz und UV -Stabilität, die in Umgebungen im Freien gute Leistungen erbringen.
Im Vergleich zu technischen Kunststoffen wie PC weist PMMA eine geringere Schlagkraft auf und ist anfälliger für Riss- oder Zerbrochenen. Die Oberfläche ist relativ weich und kann leicht kratzen. Alle bearbeiteten Oberflächen auf einem Stück Acryl verlieren ihre Transparenz und treten auf ein gefrorenes, durchscheinendes Aussehen an. Wenn auf einer bearbeiteten Oberfläche Transparenz benötigt wird, kann sie als zusätzlicher Nachbearbeitungsschritt poliert werden.
Nylon ist in verschiedenen Formen erhältlich, wobei Nylon 6/6 und mit Glas gefüllter Nylon am häufigsten bei Chiggo verwendet werden. Beide sind großartige Materialien für die Bearbeitung von CNC und halten die wichtigsten Vorteile von Standard -Nylon (z. B. Nylon 6), einschließlich hoher Festigkeit, Zähigkeit, geringer Reibung, außergewöhnlicher Verschleißresistenz und guter chemischer Resistenz.
Nylon 6/6 hat eine geordnete molekulare Struktur und eine höhere Kristallinität im Vergleich zu Nylon 6. Dies führt zu einer größeren Festigkeit, Steifigkeit und einer höheren Wärmeauslenkungstemperatur. Während seine Feuchtigkeitsabsorption geringfügig niedriger ist als Nylon 6, kann sie dennoch die dimensionale Stabilität in feuchten Umgebungen beeinflussen.
mit Glas gefüllte Nylon enthält Glasfasern, die die Festigkeit und Steifigkeit erheblich verbessern, um Hochlastanwendungen zu bewältigen. Es hat auch eine verringerte thermische Expansion, eine bessere dimensionale Stabilität und eine überlegene Wärmefestigkeit für die anspruchsvolle Hochtemperaturumgebung. Es ist jedoch schwieriger zu maschinell und kann bei der CNC -Verarbeitung zu einem größeren Werkzeugverschleiß führen. Beide Typen widersprechen Öl, Brennstoff und vielen chemischen Lösungsmitteln, funktionieren jedoch in starken Säureumgebungen schlecht.
Gemeinsame Anwendungen: Zahnräder, Buchsen, Befestigungselemente, Leiterplattenmontagehardware, elektrische Isolierung, Komponenten des Automobilmotors und Industrie -Förderbelt Guides.
PC (Polycarbonat)
Ähnlich wie bei PMMA ist PC auch ein transparentes Thermoplastik, ist jedoch 10 bis 20 -mal stärker resistent und eine der härtesten technischen Kunststoffe. PC wird leicht durch CNC -Bearbeitung, Injektionsform und Extrusion verarbeitet und ist zum Bohren, Schneiden und Polieren geeignet. Es behält auch die dimensionale Stabilität auf und führt weit über einen weiten Temperaturbereich (-40 ° C bis 120 ° C). Sein natürlicher milchigblauer Farbton und das glänzende Finish können für undurchsichtige Anwendungen schwarz gefärbt werden und bieten sowohl Funktionalität als auch Ästhetik.
Reines Polycarbonat hat einen schlechten Verschleißfestigkeit und ist anfällig für Kratzer. Anti-Kratzerbeschichtungen und Dampfpolieren können als Nachverarbeitungsschritt hinzugefügt werden, um die Verschleißfestigkeit oder die optische Klarheit zu verbessern. Es hat auch eine begrenzte Wetterbeständigkeit und tendiert unter längerer UV -Exposition gelb. Darüber hinaus sind die Kosten höher als die von allgemeinen Kunststoffen wie ABS, was die Verwendung in groß angelegten Anwendungen einschränken kann.
Gemeinsame Anwendungen: Sicherheitsausrüstung wie Helme und Schutzbrille, optische Komponenten wie Linsen und LED -Abdeckungen, elektronische Gehäuse, Automobilteile wie Lichtabdeckungen und Baumaterialien wie transparente Dach- und Schallbarrieren.
Peek (Polyetherether Keton)
Peek ist ein thermoplastischer Hochleistungs-Thermoplast, der extrem hohe Temperaturen standhalten kann-UP bis etwa 250 ° C und sogar 300 ° C für kurze Zeiträume, die die thermischen Grenzen der meisten häufigsten Kunststoffe weit überschreiten. Es bietet außergewöhnliche mechanische Festigkeit, Starrheit, Zähigkeit, Verschleißfestigkeit und chemische Korrosionsbeständigkeit. Seine niedrige Feuchtigkeitsabsorption sorgt für eine dimensionale Stabilität und bietet auch eine gute Biokompatibilität.
Im Vergleich zu anderen Hochleistungskunststoffen weist Peek eine höhere Dichte auf. Trotz seiner starken chemischen Resistenz kann eine längere Exposition gegenüber UV -Licht und Sauerstoff zu Abbau führen. Peek ist auch aufgrund der hohen Rohstoffkosten und der Komplexität des Bearbeitungsprozesses teurer als die meisten CNC -Kunststoffe.
Gemeinsame Anwendungen: Luft- und Raumfahrt für Motorkomponenten und -dichtungen, Automobil für Hochleistungsteile, medizinisch für Implantate und Instrumente, Chemikalie für Ventile und Pumpen und Elektronik für Kabelisolierung und Stecker.
PVC (Polyvinylchlorid)
PVC ist ein wirtschaftlicher, leicht zu bearbeitender und praktischer Kunststoff. Es hat eine starke Resistenz gegen Säuren, Alkalien, Salze und organische Lösungsmittel und ist ein ausgezeichneter elektrischer Isolator. Aufgrund seines hohen Chlorgehalts weist PVC beeindruckende flammretardante Eigenschaften auf und macht es zu einem weit verbreiteten Material in verschiedenen Branchen.
PVC hat jedoch eine schlechte Wärmestabilität und kann sich degradieren oder spröde werden, wenn sie hohe Temperaturen für längere Zeiträume ausgesetzt sind. Während der Verarbeitung kann PVC schädliches Chlorgas freisetzen, sodass geeignete Sicherheitsmaßnahmen ergriffen werden müssen.
Gemeinsame Anwendungen: Entwässerungsrohre, elektrische Kabelisolierung, Infusionsrohre, Pharmaverpackung, Verpackung von Konsumgütern, Werbetafeln und Schilder sowie Bodenbeläge, Fensterrahmen und Türrahmen in Baumaterialien.
HDPE (Polyethylen mit hoher Dichte)
HDPE steht für hochdichte Polyethylen. Trotz seines Namens ist HDPE weniger dicht als viele technische Kunststoffe (wie POM, PC oder PA). Es bietet eine hervorragende chemische Resistenz, elektrische Isolierung und behält selbst bei niedrigen Temperaturen eine gute Auswirkung und Zähigkeit aufrecht. HDPE hat eine extrem niedrige Feuchtigkeitsabsorptionsrate und gilt als Lebensmittelsicher.
Die Hauptnachteile von HDPE sind eine relativ geringe Wärmewiderstand und eine schlechte UV -Stabilität. Darüber hinaus sind seine mechanischen Eigenschaften etwas niedriger als bei einigen technischen Kunststoffen (wie Nylon oder POM), was die Leistung bei hoher Präzisionsbearbeitung oder unter schweren Lastbedingungen einschränken kann.
C -Antragsanwendungen: Wasserleitungen, Lebensmittelverpackungen, Lagerbehälter, landwirtschaftliche Bewässerungssysteme und chemische Lagertanks.
PTFE/Teflon (Polytetrafluorethylen)
PTFE, der unter seinem Markennamen Teflon weithin anerkannt ist, ist ein weißer Feststoff mit einem extrem niedrigen Reibungskoeffizienten, der häufig als das niedrigste von einem festen Material angesehen wird. Dies bedeutet, dass PTFE -Teile normalerweise keine Schmiermittel benötigen. Seine ultra-niedrige Oberflächenenergie macht es sehr resistent gegen Kontamination und mühelos zu reinigen. Zusätzlich ist PTFE sehr resistent gegen praktisch alle Chemikalien und weist eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit auf, die kontinuierlich mit Temperaturen von bis zu 260 ° C (500 ° F) standhalten kann. Als Hochleistungsmaterial ist es auch ein ausgezeichneter elektrischer Isolator.
PTFE hat jedoch eine geringere mechanische Stärke im Vergleich zu anderen technischen Kunststoffen wie Peek oder POM und kann leicht zerkratzt oder beschädigt werden. Es hat auch einen hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten und kann während der Hochtemperaturverarbeitung schädliche Gase freisetzen. Daher kann eine präzise Bearbeitung von PTFE eine Herausforderung sein.
Gemeinsame Anwendungen: Robben, Rohrverkleidungen und Ventile in der chemischen Industrie; Ausrüstung für Lebensmittelverarbeitung und Arzneimittel; elektrische Kabel; sowie Robben und Isolationsmaterialien in der Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie sowie gleitende Komponenten wie Schienen und Lager.
Hilfreiche Überlegungen bei der Auswahl eines Plastiks
Aus dem letzten Abschnitt haben wir ein allgemeines Verständnis der gemeinsamen CNC -Kunststoffe und haben möglicherweise festgestellt, dass unterschiedliche Kunststoffe in ihren physikalischen, mechanischen oder chemischen Eigenschaften erheblich variieren, was das Ergebnis Ihres Projekts beeinflussen kann. Als nächstes erklären wir die verschiedenen Faktoren, die Sie in der CNC -Plastikbearbeitung berücksichtigen sollten.
Härte und Stärke
Die Härte- und Festigkeitseigenschaften eines bestimmten Kunststoffs sind wichtige Überlegungen, um sicherzustellen, dass er den Anforderungen seiner endgültigen Anwendung entspricht. Kunststoffe mit hoher Härte bieten typischerweise eine bessere Verschleißfestigkeit, während hochfeste Kunststoffe größere mechanische Belastungen standhalten können. Darüber hinaus beeinflussen diese Eigenschaften die Art und Weise, wie sich ein Material während der Bearbeitung verhält. Kunststoffe mit höherer Härte und Stärke wie POM-, Peek- und Glasfaserverstärkten-PA produzieren kurze, reguläre Chips und erreichen ein hohes Oberflächenfinish. Sie sind jedoch schwieriger zu schneiden, und der Werkzeugverschleiß tritt schneller auf.
Im Gegensatz dazu erzeugen Kunststoffe wie PP, PVC und PTFE im Gegensatz dazu lange, fesselische Chips während der Bearbeitung, die sich leicht um das Werkzeug wickeln können. Diese Materialien sind anfällig für Adhäsion und Ausrüstung, was zu Problemen der Oberflächenqualität führt.
Feuchtigkeitsabsorption und Reaktion auf Chemikalien
Im Gegensatz zu den meisten Metallen, die unter normalen Bedingungen keine Feuchtigkeit aus der Luft absorbieren, absorbieren viele Kunststoffe (wie PA und PC) Feuchtigkeit aus der Atmosphäre oder Kühlflüssigkeiten. Dies kann zu einer dimensionalen Expansion führen und die Präzision der CNC -Bearbeitung beeinflussen. Feuchtigkeit kann auch Kunststoffe erweichen, ihre Zähigkeit verringern oder interne Belastungen freisetzen, was sich auf die Haltbarkeit des Teils auswirkt. Um Bröckchen oder Bearbeitungsfehlern zu verhindern, müssen diese Kunststoffe möglicherweise in klimatisierten Räumen, versiegelten Beuteln oder getrockneten Räumen vor dem Bearbeitung gelagert werden.
Andererseits widerstehen Kunststoffe im Allgemeinen den meisten Säuren, Alkalien und Salzen. Zum Beispiel ist PTFE praktisch für alle Chemikalien inert, selbst in rauen Umgebungen. Einige Kunststoffe wie ABS sind jedoch anfällig für Lösungsmittel wie Aceton, die die Oberfläche auflösen können, während PC unter Alkoholen oder alkalischen Lösungen knacken kann.
Aussehen, Transparenz und Lichtdurchlässigkeit
Für Projekte, die spezifische ästhetische oder optische Eigenschaften erfordern, ist die Lichtübertragung des Materials eine wichtige Überlegung. Anwendungen wie optische Komponenten und Anzeige deckt Nachfragematerialien mit hervorragenden Transparenz oder spezifischen optischen Eigenschaften wie PMMA und PC ab, die eine hohe Transparenz bieten.
Die Bearbeitung kann jedoch die optische Leistung eines Kunststoffs erheblich beeinflussen. Selbst geringfügige Oberflächendefekte, Kratzer oder Werkzeugmarkierungen können die Lichtdurchlässigkeit verringern und unerwünschte Streuung verursachen, was die optische Klarheit beeinflusst. Um hohe Transparenz und Oberflächenqualität aufrechtzuerhalten, sind häufig feines Schneiden, Polieren oder chemische Behandlungen erforderlich.
Wärmeausdehnung und Wärmeablenkungstemperatur (HDT)
Die Kunststoffe dehnen sich aus, wenn sie Wärme ausgesetzt sind, eine Eigenschaft, die durch den Wärmeausdehnung (CTE) gemessen wird. Im Vergleich zu Metallen haben Kunststoffe typischerweise einen viel höheren CTE (50–250 × 10 ° C/° C gegenüber 10–25 × 10 ° C/° C für Materialien wie Stahl und Aluminium). Je höher der CTE, desto größer sind die durch Wärme während der CNC -Bearbeitung verursachten dimensionalen Veränderungen, was die Präzision beeinflussen kann. Für hochpräzise Anwendungen wie Luft- und Raumfahrt- und Medizinprodukte kann Kunststoffe mit einem hohen CTE wie POM und PTFE eine Entwurfsausgleich benötigen, um die Genauigkeit aufrechtzuerhalten. Alternativ können minimierte Wärmeverzerrungen mit niedrigen Expansionsmaterialien wie Peek- oder Glasfaserverstärkungsverstärkern dazu beitragen.
Wärmeauslenkungstemperatur (HDT) misst die Fähigkeit eines Materials, bei erhöhten Temperaturen Deformation unter Last zu widerstehen. Im Allgemeinen entspricht die HDT eines Kunststoffs seiner Steifheit-Materials mit höherer Starrheit (wie glasfaserverstärkte Plastik und Polyimide) tendenziell höhere HDT-Werte aufweisen, während flexiblere Polymere (wie PE und PP) niedrigere haben. Kunststoffe mit höherem HDT können bei höheren Temperaturen unter Last dimensional stabil bleiben und sicherstellen, dass das Teil wie beabsichtigt funktioniert. Die meisten Kunststoffe haben jedoch ein HDT, das signifikant niedriger ist als Metalle. Ihr Bereich liegt typischerweise zwischen 50 ° C und 250 ° C, und nur wenige Hochleistungsstoffe wie Peek und PAI können etwa 300 ° C erreichen.
Abschluss
CNC -Kunststoffe bieten einzigartige Vorteile gegenüber Metallen, einschließlich niedrigerer Dichte, überlegener chemischer Resistenz, hervorragender elektrischer Isolierung und Kosteneffizienz. Darüber hinaus sind sie mit verschiedenen Herstellungsprozessen wie CNC -Bearbeitung, 3D -Druck und Injektionsleisten kompatibel.
Wir hoffen, dass dieser Leitfaden wertvolle Erkenntnisse gewährt hat, um Ihnen bei der Auswahl von CNC -Kunststoffen für Ihr Projekt eine fundierte Entscheidung zu treffen. Wenn Sie sich nicht sicher sind, ob CNC-Bearbeitung oder 3D-Druck die richtige Wahl ist oder ob Sie sich für eine kompetente Anleitung und qualitativ hochwertige CNC-Bearbeitungslösungen suchen, Kontakt CHIGGO heute - Lass los!
Key Takeaways
Kunststoffe sind im Allgemeinen einfach zu CNC-Maschine, und ABS bietet eine der kostengünstigsten Optionen für Prototyping, Fertigung und allgemeine Anwendungen, wodurch die Projekte im Budget aufrechterhalten werden.
Acetal (Delrin) ist der beliebteste CNC-machinierbare Kunststoff, der für ihre Festigkeit, Steifheit und dimensionale Stabilität bewertet wird, insbesondere in Präzisionsteilen für Automobil-, Elektronik- und Industriemaschinen.
Kunststoffe wie Peek, PVC, HDPE und FEP sind hervorragende Optionen für Anwendungen, die eine starke chemische Resistenz fordern.
Einige wärmeempfindliche Materialien wie Peek und PVC erfordern während der CNC-Bearbeitung eine sorgfältige Temperaturregelung, um den Abbau des Materials oder die Freisetzung schädlicher Gase zu verhindern.
Betrachten Sie für Anwendungen, die Transparenz erfordern, PC, Acryl oder PET. Beachten Sie jedoch ihre thermischen Grenzen.
Eine CNC-Mühle ist eine ausgezeichnete Wahl für die Bearbeitung von Kunststoffen, aber auf Mühlengeschwindigkeiten müssen die Aufmerksamkeit geschenkt werden, um das Verziehen oder schmelzende hitzempfindliche Materialien zu vermeiden.
