CNC塑料：如何为项目选择合适的类型

态从多种材料喜欢陶瓷，木材和复合材料。如果您需要一个塑料零件并决定将CNC机加工，第一步是选择正确的塑料类型。但是，有这么多可加工的选项，您如何选择正确的选择？继续阅读 - 本文将指导您找到答案。

CNC加工中使用的常见塑料材料

并非所有塑料都适合加工。塑料的可加工性取决于关键的机械性能，例如冲击强度，耐磨性和尺寸稳定性。这些特性也可能会根据材料的处理而变化，例如，在加工之前，许多高温热塑性塑料（如PEEK和PPS）进行了退火，以减少内部压力并提高稳定性。

大多数热塑性材料可以通过CNC加工产生良好的结果。接下来，我们将重点关注CNC加工中最常用的塑料。有关更广泛的塑料选择，请查看Chiggo的塑料CNC加工服务以获取更多详细信息。

ABS（丙烯腈丁二烯苯乙烯）

ABS是一种多功能的通用塑料，以低廉的价格具有良好的韧性，抗冲击力和可加工性的平衡。通过注入成型，CNC加工或3D打印很容易处理，并且形成温度范围相对较宽。它也很容易用绘画，涂料或镀层完成。

但是，ABS没有良好的耐磨性，并且对浓酸，碱和溶剂具有有限的耐化学性。长时间暴露于紫外线或恶劣的室外状况会导致衰老，变色或破裂。它的强度和尺寸稳定性也可能在高温环境中降解。

常见应用：预注射成型原型，家用电器，电子外壳，汽车仪表板和乐高积木。

pom / delrin / acetal（聚氧甲基）

Delrin是杜邦族裔乙酸盐的商品名称。它具有较高的拉伸强度和刚度，在长期或重复载荷下保持形状和强度。具有出色的尺寸稳定性和可加工性，Acetal/POM是CNC生产的塑料零件的首选，需要精确和紧密的公差。另外，POM对各种化学物质具有高度抗性，包括油，燃料，弱酸和碱。其光滑的表面和低摩擦系数使其特别适合需要滑动或滚动应用的零件。

POM可以在-40℃和120℃之间运行，但在较高温度下可能会降解或分解。它的紫外线耐药性很差，并且作为一种易燃材料，使用过程中需要进行消防安全预防措施。

常见应用：通常用于机械传输部件，例如齿轮，轴承，皮带轮和凸轮。它也广泛用于汽车，消费电子设备和医疗设备中。

丙烯酸/PMMA（甲基丙烯酸甲酯）

丙烯酸或PMMA是具有出色光学特性的透明热塑性塑料。其轻型传输速率高达92％，它比玻璃更透明，重量更轻。这些使其成为玻璃或轻型管道的轻便替代品。它还具有良好的天气阻力和紫外线稳定性，在室外环境中表现良好。

与PC等工程塑料相比，PMMA的影响力较低，并且更容易破裂或破碎。表面相对较软，很容易刮擦。一块丙烯酸上的任何机械表面都会失去其透明度，并具有磨砂的半透明外观。如果在加工表面上需要透明度，则可以将其作为附加后处理步骤进行抛光。

常见应用：灯光盖，展示架，光镜，装饰面板，屏幕保护器和医疗盾牌。

尼龙/PA（聚酰胺）

尼龙有各种形式可用，尼龙6/6，玻璃充满的尼龙是Chiggo最常用的。两者都是CNC加工的出色材料，并保留标准尼龙的关键优势（例如尼龙6），包括高强度，韧性，低摩擦力，出色的耐磨性和良好的耐化学性能。

与尼龙6相比，尼龙6/6 具有更有序的分子结构和更高的结晶度。这会导致更高的强度，刚度和更高的热偏转温度。虽然其吸收水分略低于尼龙6，但仍可能影响潮湿环境中的尺寸稳定性。

充满玻璃的尼龙结合了玻璃纤维，可显着提高强度和刚性以处理高负载应用。它还减少了热膨胀，更好的尺寸稳定性和较高的高温环境耐热性。但是，机器更具挑战性，在CNC处理过程中可能会导致更大的工具磨损。两种类型都可以抵抗油，燃料和许多化学溶剂，但在强酸环境中的性能很差。

常见应用：齿轮，衬套，紧固件，电路板安装硬件，绝缘材料，汽车发动机舱组件和工业输送带导管。

PC（聚碳酸酯）

与PMMA相似，PC也是一种透明的热塑性塑料，但耐撞击是10〜20倍，并且是最艰难的工程塑料之一。 PC可以通过CNC加工，注射成型和挤出来处理PC，并且适合钻孔，切割和抛光。它还保持尺寸稳定性，并在较宽的温度范围内（-40°C至120°C）表现良好。它的天然乳蓝色色调和光泽饰面可以黑色用于不透明的应用，提供功能和美观。

纯聚碳酸酯的耐磨性不佳，容易刮擦。可以添加抗刮擦涂料和蒸气抛光，作为提高耐磨性或光学清晰度的后处理步骤。它也具有有限的天气抗性，并且在长时间的紫外线暴露期间倾向于黄色。此外，其成本高于ABS等一般塑料的成本，这可能会限制其在大规模应用中的使用。

常见应用：安全设备，例如头盔和护目镜，镜片和LED盖等光学组件，电子外壳，灯罩诸如灯罩等汽车零件以及透明屋顶和声音屏障等建筑材料。

窥视（聚醚酮）

PEEK是一种高性能的热塑性，能够承受极高的温度，即在250°C左右，甚至短期300°C，远远超过了最常见的塑料的热极限。它具有出色的机械强度，刚度，韧性，耐磨损性和化学腐蚀性。它的低水分吸收可确保尺寸稳定性，并且还提供了良好的生物相容性。

与其他高性能塑料相比，PEEK的密度更高。尽管具有强烈的耐化学性，但长期暴露于紫外线和氧气可能会导致降解。由于高原材料成本和加工过程的复杂性，PEEK也比大多数CNC塑料都要贵。

常见应用：发动机组件和密封件的航空航天，高性能零件的汽车，植入物和仪器的医疗，阀门和泵的化学物质以及电缆绝缘和连接器的电子设备。

PVC（聚氯乙烯）

PVC是一种经济的，易于加工和实用的塑料。它对酸，碱，盐和有机溶剂具有很强的耐药性，并且是极好的电绝缘体。由于其高氯含量，PVC具有令人印象深刻的引起焦点特性，使其成为各个行业中广泛使用的材料。

但是，PVC的热量稳定性较差，并且在长时间暴露于高温时会降解或变脆。在处理过程中，PVC可能会释放有害的氯气，因此必须采取适当的安全措施。

常见应用：排水管，电缆绝缘，输液管，药品包装，消费品包装，广告牌和标志，以及地板材料，窗框和建筑材料中的门框。

HDPE（高密度聚乙烯）

HDPE代表高密度聚乙烯。尽管它的名称，HDPE的密度不如许多工程塑料（例如POM，PC或PA）。它具有出色的耐化学性，电绝缘材料，并在低温下保持良好的冲击力和韧性。 HDPE的水分吸收率极低，被认为是食品安全。

HDPE的主要缺点包括相对较低的耐热性和较差的紫外线稳定性。此外，它的机械性能略低于某些工程塑料（例如尼龙或POM），这可能会限制其在高精度加工或在重载条件下的性能。

c 欧蒙（Ommon）应用：水管，食物包装，储藏容器，农业灌溉系统和化学储罐。

PTFE/TEFLON（聚氟乙烯）

PTFE以其品牌Teflon广泛认可，是一种白色固体，具有极低的摩擦系数，通常被认为是任何固体材料中最低的。这意味着PTFE零件通常不需要润滑剂。它的超低表面能使其对污染具有很高的耐药性，并且可以轻松清洁。另外，PTFE对几乎所有化学物质具有高度耐药性，并且具有出色的耐热性，能够连续接触高达260°C（500°F）的温度。作为高性能材料，它也是一种出色的电绝缘体。

但是，与其他工程塑料（如PEEK或POM）相比，PTFE具有较低的机械强度，并且很容易刮擦或损坏。它还具有高的热膨胀系数，在高温加工期间，它可以释放有害气体。因此，PTFE的精确加工可能具有挑战性。

常见应用：密封，管道衬里和化学工业中的阀门；食品加工和药品的设备；电缆；以及汽车和航空航天行业中的密封和绝缘材料，以及轨道和轴承等滑动组件。

选择塑料时有用的考虑

从上一部分开始，我们对常见的CNC塑料有了总体的了解，并且可能注意到它们的物理，机械或化学特性不同，这可能会影响您项目的结果。接下来，我们将解释您在塑料CNC加工中应考虑的各种因素。

硬度和力量

特定塑料的硬度和强度特性是确保其最终应用要求的重要考虑因素。高硬度塑料通常具有更好的耐磨性，而高强度塑料可以承受更大的机械载荷。此外，这些特性会影响材料在加工过程中的行为方式。具有较高硬度和强度的塑料，例如POM，PEEK和玻璃纤维增​​强的PA，倾向于产生短而常规的芯片，并获得高表面饰面。但是，切割更具挑战性，工具磨损的发生更快。

相比之下，PP，PVC和PTFE等较软或较低的塑料在加工过程中会产生长而刺耳的芯片，可以轻松缠绕该工具。这些材料容易粘附和挖掘，导致表面质量问题。

吸收水分和对化学物质的反应

与大多数金属在正常条件下不吸收空气中的水分不同，许多塑料（例如PA和PC）会吸收大气或冷却液中的水分。这可能会导致维度扩展，从而影响CNC加工精度。水分还可以软化塑料，降低其韧性或释放内部应力，所有这些都会影响零件的耐用性。为了防止脆性或加工缺陷，可能需要将这些塑料存储在空调房间，密封的袋子或干燥之前。

另一方面，塑料通常抵抗大多数酸，碱和盐。例如，即使在恶劣的环境中，PTFE实际上也对所有化学物质都惰性。但是，某些塑料（例如ABS）容易受到溶剂的影响，例如丙酮，它们可以溶解表面，而PC可能会在酒精或碱性溶液下破裂。

外观，透明度和光传递

对于需要特定美学或光学特性的项目，材料的光传递是关键的考虑因素。光学组件和显示等应用涵盖具有出色透明度或特定光学特性（例如PMMA和PC）的需求材料，这些材料具有较高的透明度。

但是，加工可以显着影响塑料的光学性能。即使是较小的表面缺陷，划痕或工具标记也可以减少光线传感器并导致不必要的散射，从而影响光学清晰度。为了保持较高的透明度和表面质量，通常需要进行细微的切割，抛光或化学处理。

热膨胀和热偏转温度（HDT）

塑料在暴露于热量时膨胀，这是通过热膨胀系数（CTE）测量的特性。与金属相比，塑料通常具有更高的CTE（50–250×10⁻⁶/°C，而对于钢和铝等材料，塑料通常具有10–25×10⁻⁶/°C。 CTE越高，CNC加工过程中热量引起的尺寸变化越大，这可能会影响精度。对于高精度应用，例如航空航天和医疗设备，具有高CTE的塑料（如POM和PTFE）可能需要设计补偿以保持准确性。另外，低膨胀材料（例如PEEK或玻璃纤维增​​强的复合材料）可以帮助最大程度地减少热失真。

热偏转温度（HDT）测量材料在升高温度下负载下抗变形的能力。通常，塑料的HDT与其刚度相对应 - 具有较高刚性的材料（例如玻璃纤维增​​强的塑料和聚酰亚胺）倾向于具有较高的HDT值，而更柔性的聚合物（例如PE和PP）具有较低的HDT值。 HDT较高的塑料在较高温度下可以保持尺寸稳定，从而确保零件按预期执行。但是，大多数塑料的HDT明显低于金属。它们的范围通常落在50°C和250°C之间，只有少数高性能的工程塑料（例如PEEK和PAI）可以达到300°C左右。

结论

CNC塑料比金属具有独特的优势，包括较低的密度，优质的耐化学性，出色的电绝缘材料和成本效率。此外，它们与各种制造过程兼容，例如CNC加工，3D打印和注塑成型。

我们希望本指南能够提供宝贵的见解，以帮助您在为项目选择CNC塑料时做出明智的决定。如果您不确定CNC加工还是3D打印是正确的选择，或者您正在寻求专家指导和高质量的CNC加工解决方案，则今天的chiggo - LET即将开始！

关键要点

• 塑料通常很容易使用CNC机器，ABS为原型制造，制造和通用应用程序提供了最具成本效益的选择之一，有助于将项目保持在预算上。
• 乙酰（Delrin）是最受欢迎的CNC塑料，其强度，刚度和尺寸稳定性值得，尤其是在汽车，电子和工业机械的精确零件中。
• PEEK，PVC，HDPE和FEP等塑料是需要耐药性强的应用的绝佳选择。
• 某些热敏材料（例如PEEK和PVC）需要在CNC加工期间进行仔细的温度控制，以防止材料降解或释放有害气体。
• 对于需要透明度的应用，请考虑PC，丙烯酸或PET。但是，请注意他们的热限制。
• CNC磨机是加工塑料的绝佳选择，但是必须注意铣削速度以避免翘曲或熔化热敏感材料。