תיאור נפוץ של עיבוד CNC, לרוב, כרוך בעבודה עם חומר עבודה מתכתי. עם זאת, לא רק עיבוד CNC ישים באופן נרחב לפלסטיק, אלא עיבוד CNC מפלסטיק הוא גם אחד מתהליכי העיבוד הנפוצים במספר תעשיות.
הקבלה של עיבוד פלסטיק כתהליך ייצור נובעת מהמגוון הרחב של חומרי CNC פלסטיים הזמינים. יתר על כן, עם כניסתה של בקרה מספרית ממוחשבת, התהליך הופך מדויק יותר, מהיר יותר ומתאים לייצור חלקים עם סובלנות הדוקה. כמה אתה יודע על עיבוד CNC מפלסטיק? מאמר זה דן בחומרים התואמים לתהליך, בטכניקות הזמינות ובדברים אחרים שיכולים לעזור לפרויקט שלך.
פלסטיק לעיבוד שבבי CNC
פלסטיקים רבים הניתנים לעיבוד מתאימים לייצור חלקים ומוצרים שמספר תעשיות ייצור. השימוש בהם תלוי בתכונותיהם, כאשר לחלק מפלסטיקים הניתנים לעיבוד, כמו ניילון, יש תכונות מכניות מצוינות המאפשרות להם להחליף מתכות. להלן הפלסטיק הנפוצים ביותר עבור עיבוד פלסטיק מותאם אישית:
ABS:
אקרילוניטריל בוטאדיאן סטירן, או ABS, הוא חומר CNC קל משקל הידוע בעמידות הפגיעה שלו, חוזקו ויכולת העיבוד הגבוהה שלו. למרות שהוא מתהדר בתכונות מכניות טובות, היציבות הכימית הנמוכה שלו ניכרת ברגישות שלו לשמנים, אלכוהולים וממיסים כימיים אחרים. כמו כן, היציבות התרמית של ABS טהור (כלומר, ABS ללא תוספים) נמוכה, שכן הפולימר הפלסטי יישרף גם לאחר הסרת הלהבה.
יתרונות
הוא קל משקל מבלי לאבד את החוזק המכני שלו.
הפולימר הפלסטי ניתן לעיבוד רב, מה שהופך אותו לחומר מהיר מאוד פופולרי ליצירת אב טיפוס.
ל-ABS נקודת התכה נמוכה מתאימה (זה חשוב לתהליכי אב טיפוס מהירים אחרים כגון הדפסת תלת מימד ודפוס הזרקה).
יש לו חוזק מתיחה גבוה.
ל-ABS עמידות גבוהה, כלומר תוחלת חיים ארוכה יותר.
זה משתלם.
חסרונות
הוא משחרר אדי פלסטיק חמים כאשר הוא נתון לחום.
אתה צריך אוורור מתאים כדי למנוע הצטברות של גזים כאלה.
יש לו נקודת התכה נמוכה שעלולה לגרום לעיוות מחום שנוצר על ידי מכונת CNC.
יישומים
ABS היא תרמופלסטית הנדסית פופולרית מאוד המשמשת שירותי אב טיפוס מהירים רבים בייצור מוצרים בשל תכונותיו המצוינות והמחיר סביר. זה ישים בתעשיות החשמל והרכב בייצור חלקים כגון כובעי מקלדת, מארזים אלקטרוניים ורכיבי לוח מחוונים לרכב.
ניילון
ניילון או פוליאמיד הוא פולימר פלסטי בעל חיכוך נמוך עם עמידות גבוהה לפגיעה, כימית ושחיקה. התכונות המכניות המצוינות שלו, כגון חוזק (76mPa), עמידות וקשיות (116R), הופכות אותו למתאים מאוד לעיבוד שבבי CNC ומשפרים עוד יותר את היישום שלו בתעשיות הרכב והחלקים הרפואיים.
יתרונות
תכונות מכניות מצוינות.
יש לו חוזק מתיחה גבוה.
חסכוני.
זהו פולימר קל משקל.
הוא עמיד בפני חום וכימיקלים.
חסרונות
יש לו יציבות מימדית נמוכה.
ניילון יכול לקלוט לחות בקלות.
הוא רגיש לחומצות מינרליות חזקות.
יישומים
ניילון הוא תרמופלסטי הנדסי בעל ביצועים גבוהים המתאים לייצור אב טיפוס וייצור חלקים אמיתיים בתעשיות הרפואה והרכב. רכיב המיוצר מחומר ה-CNC כולל מיסבים, דסקיות וצינורות.
אַקרִילִי
אקריליק או PMMA (פולי מתיל מתאקרילט) פופולרי בעיבוד CNC פלסטי בשל התכונות האופטיות שלו. הפולימר הפלסטי עמיד בפני שקיפות ושריטות, ומכאן יישומיו בתעשיות הדורשות תכונות כאלה. מלבד זאת, יש לו תכונות מכניות טובות מאוד, הניכרות בקשיחותו ועמידות הפגיעה שלו. עם הזולות שלו, עיבוד CNC אקרילי הפך לחלופה לפולימרים פלסטיים כמו פוליקרבונט וזכוכית.
יתרונות
זה קל משקל.
אקריליק הוא מאוד כימי ועמיד בפני UV.
יש לו יכולת עיבוד גבוהה.
לאקריליק עמידות כימית גבוהה.
חסרונות
זה לא כל כך עמיד בפני חום, פגיעות ושחיקה.
זה יכול להיסדק תחת עומס כבד.
הוא אינו עמיד לחומרים אורגניים עם כלור/ ארומטי.
יישומים
אקריליק ישים בהחלפת חומרים כגון פוליקרבונט וזכוכית. כתוצאה מכך, הוא ישים בתעשיית הרכב לייצור צינורות אור וכיסויי אור חיווי לרכב ובתעשיות אחרות לייצור פאנלים סולאריים, חופות חממה וכו'.
POM
POM או Delrin (שם מסחרי) הוא חומר פלסטי CNC בעל יכולת עיבוד גבוהה שנבחר על ידי שירותי עיבוד CNC רבים בשל חוזקו הגבוהים ועמידותו בפני חום, כימיקלים ובלאי/קרע. ישנן מספר דרגות של Delrin, אך רוב התעשיות מסתמכות על Delrin 150 ו-570 מכיוון שהן יציבות ממדי.
יתרונות
הם הניתנים לעיבוד ביותר מכל חומרי הפלסטיק CNC.
יש להם עמידות כימית מעולה.
יש להם יציבות מימדית גבוהה.
יש לו חוזק מתיחה ועמידות גבוהים, המבטיחים תוחלת חיים ארוכה יותר.
חסרונות
יש לו עמידות ירודה לחומצות.
יישומים
POM מוצא את היישום שלה בתעשיות שונות. לדוגמה, בתחום הרכב, הוא משמש לייצור רכיבי חגורות בטיחות. תעשיית הציוד הרפואי מעסיקה אותה לייצור עטי אינסולין, בעוד שתחום מוצרי הצריכה עושה שימוש ב-POM לייצור סיגריות אלקטרוניות ומדדי מים.
HDPE
פלסטיק פוליאתילן בצפיפות גבוהה הוא תרמופלסטי בעל עמידות גבוהה בפני מתח וכימיקלים קורוזיביים. הוא מציע תכונות מכניות מעולות כמו חוזק מתיחה (4000PSI) וקשיות (R65) בהשוואה למקבילו, ה-LDPE מחליף אותו ביישומים עם דרישות כאלה.
יתרונות
זהו פלסטיק גמיש שניתן לעיבוד.
הוא עמיד מאוד בפני מתח וכימיקלים.
יש לו תכונות מכניות מצוינות.
ל-ABS עמידות גבוהה, כלומר תוחלת חיים ארוכה יותר.
חסרונות
יש לו עמידות UV ירודה.
יישומים
HDPE יש לו מגוון של יישומים, כולל אב טיפוס, יצירת גלגלי שיניים, מיסבים, אריזה, בידוד חשמלי וציוד רפואי. הוא אידיאלי ליצירת אב טיפוס מכיוון שניתן לעבד אותו במהירות ובקלות, והעלות הנמוכה שלו הופכת אותו למצוין ליצירת איטרציות מרובות. חוץ מזה, זה חומר טוב לגלגלי שיניים בגלל מקדם החיכוך הנמוך שלו ועמידות הבלאי הגבוהה שלו, ולמיסבים, בגלל שהוא משמן עצמי ועמיד כימית.
LDPE
LDPE הוא פולימר פלסטי קשיח וגמיש עם עמידות כימית טובה וטמפרטורה נמוכה. זה ישים באופן נרחב בתעשיית ייצור החלקים הרפואיים לייצור תותבות ואורתוטיקה.
יתרונות
זה קשוח וגמיש.
זה מאוד עמיד בפני קורוזיה.
קל לאטום באמצעות טכניקות חום כגון ריתוך.
חסרונות
זה לא מתאים לחלקים הדורשים עמידות בטמפרטורה גבוהה.
יש לו קשיחות נמוכה וחוזק מבני.
יישומים
LDPE משמש לעתים קרובות לייצור גלגלי שיניים מותאמים אישית ורכיבים מכניים, רכיבים חשמליים כמו מבודדים וביתונים למכשירים אלקטרוניים, וחלקים בעלי מראה מלוטש או מבריק. מה שכן. מקדם החיכוך הנמוך שלו, עמידות הבידוד הגבוהה והעמידות הופכים אותו לחומר אידיאלי עבור יישומים בעלי ביצועים גבוהים.
פוליקרבונט
PC הוא פולימר פלסטי קשיח אך קל משקל בעל תכונות מעכבות חום ובידוד חשמלי. כמו אקריליק, הוא יכול להחליף זכוכית בשל השקיפות הטבעית שלו.
יתרונות
זה יעיל יותר מרוב התרמופלסטיות ההנדסיות.
הוא שקוף באופן טבעי ויכול להעביר אור.
זה לוקח צבע טוב מאוד.
יש לו חוזק מתיחה גבוה ועמידות.
PC עמיד בפני חומצות מדוללות, שמנים ושומנים.
חסרונות
הוא מתכלה לאחר חשיפה ממושכת למים מעל 60 מעלות צלזיוס.
הוא רגיש לבלאי פחמימנים.
הוא יצהיב עם הזמן לאחר חשיפה ממושכת לקרני UV.
יישומים
בהתבסס על תכונות האור שלו, פוליקרבונט יכול להחליף חומר זכוכית. לפיכך, הוא משמש לייצור משקפי בטיחות ותקליטורים/DVD. מלבד זאת, הוא מתאים לייצור כלים כירורגיים ומפסקים.
שיטות עיבוד CNC מפלסטיק
עיבוד חלקי פלסטיק CNC כרוך בשימוש במכונה מבוקרת על מנת להסיר חלק מהפולימר הפלסטי ליצירת המוצר הרצוי. תהליך הייצור החיסור יכול ליצור אינספור חלקים עם סובלנות הדוקה, אחידות ודיוק באמצעות השיטות הבאות.
פניית CNC
חרטת CNC היא טכניקת עיבוד שכוללת החזקת חומר העבודה על מחרטה וסיבובו כנגד כלי החיתוך על ידי סיבוב או סיבוב. ישנם גם מספר סוגים של חריטת CNC, כולל:
חיתוך CNC ישר או גלילי מתאים לחיתוכים גדולים.
חרטת CNC מתחדדת מתאימה ליצירת חלקים בעלי צורות דמויות חרוט.
ישנן מספר קווים מנחים שתוכלו להשתמש בהם בחריטת CNC מפלסטיק, כולל:
ודא שלקצוות החיתוך יש מגרפה אחורית שלילית כדי למזער את השפשוף.
קצוות חיתוך צריכים להיות בעלי זווית הקלה גדולה.
להבריק את משטח היצירה לקבלת גימור משטח טוב יותר והצטברות חומר מופחתת.
הפחת את קצב ההזנה כדי לשפר את הדיוק של החיתוכים הסופיים (השתמש בקצב הזנה של 0.015 IPR לחיתוכים גסים ו-0.005 IPR עבור חיתוכים מדויקים).
התאם את זוויות המרווח, הצד והגריפה לחומר הפלסטי.
כרסום CNC
כרסום CNC כולל שימוש בחותך כרסום כדי להסיר חומר מחומר העבודה כדי לקבל את החלק הנדרש. ישנן מכונות כרסום CNC שונות המחולקות לטרסאות 3 צירים ורב צירים.
מצד אחד, מכונת כרסום CNC בעלת 3 צירים יכולה לנוע בשלושה צירים ליניאריים (משמאל לימין, קדימה ואחורה, למעלה ולמטה). כתוצאה מכך, הוא מתאים היטב ליצירת חלקים עם עיצובים פשוטים. מצד שני, טחנות מרובות צירים יכולות לנוע ביותר משלושה צירים. כתוצאה מכך, הוא מתאים לעיבוד CNC חלקי פלסטיק בעלי גיאומטריות מסובכות.
ישנן מספר קווים מנחים שבהם תוכל להשתמש בכרסום CNC מפלסטיק, כולל:
מכונה תרמופלסטי מחוזק בפחמן או זכוכית עם כלי פחמן.
הגדל את מהירות הציר באמצעות מהדקים.
הפחת את ריכוז הלחץ על ידי יצירת פינות פנימיות מעוגלות.
קירור ישירות על הנתב לפיזור חום.
בחר מהירות סיבוב.
דבור חלקי פלסטיק לאחר הכרסום לשיפור גימור פני השטח.
קידוח CNC
קידוח CNC מפלסטיק כולל יצירת חור בחומר עבודה מפלסטיק באמצעות מקדחה המותקנת עם מקדחה. גודלו וצורתו של המקדח קובעים את גודל החור. יתר על כן, זה גם משחק תפקיד בפינוי שבבים. סוגי המקדחה שבהם אתה יכול להשתמש כוללים ספסל, זקוף ורדיאלי.
ישנן מספר קווים מנחים שתוכלו לעשות בהם שימוש בקידוחי CNC מפלסטיק, כולל:
ודא שאתה משתמש במקדחי CNC חדים כדי למנוע לחץ על חומר העבודה הפלסטיק.
השתמש במקדחה הנכונה. לדוגמה, מקדח של 90 עד 118 מעלות עם זווית שפתיים של 9 עד 15 מעלות מתאים לרוב התרמופלסטיים (עבור אקריליק, השתמש במגרפה של 0 מעלות).
הבטח פליטת שבב קלה על ידי בחירת המקדח הנכון.
השתמש במערכת קירור כדי להקל על יותר שנוצר במהלך תהליך העיבוד.
כדי להסיר את מקדחת ה-CNC ללא נזק, ודא שעומק הקידוח קטן מפי שלוש או ארבע. קוטר המקדחה. כמו כן, הפחיתו את קצב ההזנה כאשר המקדחה כמעט יצאה מהחומר.
חלופות לעיבוד פלסטיק
מלבד עיבוד חלקי פלסטיק CNC, תהליכי אב טיפוס מהירים אחרים יכולים לשמש כחלופות. הנפוצים כוללים:
הזרקה
זהו תהליך ייצור המוני פופולרי לעבודה עם חלקי עבודה מפלסטיק. הזרקה כרוכה ביצירת תבנית מאלומיניום או פלדה בהתאם לגורמים כגון אורך חיים. לאחר מכן, פלסטיק מותך מוזרק לתוך חלל התבנית, מתקרר ויוצר את הצורה הרצויה.
הזרקת פלסטיק מתאימה הן ליצירת אב טיפוס והן לייצור של חלקים אמיתיים. מלבד זאת, מדובר בשיטה חסכונית המתאימה לחלקים בעלי עיצוב מורכב ופשוט. יתר על כן, חלקים יצוקים בהזרקה כמעט ולא דורשים עבודה נוספת או טיפול משטח.
הדפסת תלת מימד
הדפסת תלת מימד היא שיטת האב-טיפוס הנפוצה ביותר בשימוש בעסקים בקנה מידה קטן. תהליך הייצור התוסף הוא כלי ליצירת אב טיפוס מהיר הכולל טכנולוגיות כגון סטריאוליתוגרפיה (SLA), מודלים של פיקציה מתמזגת (FDM) ו-Seltive Laser Sintering (SLS) המשמש לעבודה על תרמופלסטיים כגון ניילון, PLA, ABS ו-ULTEM.
כל טכנולוגיה כוללת יצירת מודלים דיגיטליים תלת מימדיים ובניית החלקים הרצויים שכבה אחר שכבה. זה כמו עיבוד CNC מפלסטיק, אם כי הוא גורם לבזבוז חומר קטן יותר, שלא כמו האחרון. יתר על כן, הוא מבטל את הצורך בכלי עבודה ומתאים יותר לייצור חלקים עם עיצובים מורכבים.
יציקת ואקום
יציקת ואקום או יציקת פוליאוריטן/אוריתן כוללת תבניות סיליקון ושרף כדי ליצור עותק של תבנית מאסטר. תהליך האב-טיפוס המהיר מתאים ליצירת פלסטיק באיכות גבוהה. יתר על כן, העותקים ישימים בהדמיית רעיונות או פתרון בעיות בעיצוב.
יישומים תעשייתיים של עיבוד CNC פלסטיק
עיבוד CNC פלסטי ישים באופן נרחב בשל יתרונות כגון דיוק, דיוק וסובלנות הדוקה. יישומים תעשייתיים נפוצים של התהליך כוללים:
תעשייה רפואית
עיבוד פלסטיק CNC ישים כיום בייצור חלקים מעובדים רפואיים כגון גפיים תותבות ולב מלאכותי. מידת הדיוק והחזרה הגבוהה שלו מאפשרת לו לעמוד בתקני הבטיחות המחמירים הנדרשים על ידי התעשייה. יתר על כן, יש אינספור אפשרויות חומריות, והוא מייצר צורות מורכבות.
רכיבי רכב
גם מעצבי רכב וגם מהנדסים משתמשים בעיבוד שבבי CNC מפלסטיק לייצור רכיבי רכב ואבות טיפוס בזמן אמת. פלסטיק ישים באופן נרחב בתעשייה בייצור חלקי פלסטיק בהתאמה אישית מסוג CNC כגון לוחות מחוונים, בשל קל משקלו, אשר מפחית את צריכת הדלק. יתר על כן, פלסטיק עמיד בפני קורוזיה ובלאי, אשר חווים רוב רכיבי הרכב. מלבד זאת, ניתן לעצב את הפלסטיק לצורות מורכבות בקלות.
חלקי תעופה וחלל
ייצור חלקי תעופה וחלל דורש שיטת ייצור בעלת דיוק גבוה וסובלנות הדוקה. כתוצאה מכך, התעשייה בוחרת בעיבוד CNC בתכנון, בדיקה ובניית חלקים שונים בעיבוד תעופה וחלל. חומרים פלסטיים ישימים בשל התאמתם לצורות מורכבות, חוזק, כימיקלים קלים וגבוהים ועמידות בחום.
תעשיית אלקטרוניקה
גם תעשיית האלקטרוניקה מעדיפה עיבוד פלסטיק CNC בשל הדיוק והחזרה הגבוהים שלו. נכון לעכשיו, התהליך משמש לייצור חלקים אלקטרוניים מפלסטיק בעיבוד CNC כגון מארזי תיל, לוחות מקשים למכשירים ומסכי LCD.
מתי לבחור בעיבוד CNC מפלסטיק
הבחירה מבין תהליכי ייצור הפלסטיק הרבים שנדונו לעיל יכולה להיות מאתגרת. כתוצאה מכך, להלן מספר שיקולים שיכולים לעזור לך להחליט אם עיבוד CNC מפלסטיק הוא התהליך הטוב יותר עבור הפרויקט שלך:
עיצוב אב טיפוס מפלסטיק עם סובלנות הדוקה
עיבוד פלסטיק CNC הוא השיטה הטובה יותר לייצור חלקים עם עיצובים הדורשים סובלנות הדוקה. מכונת כרסום CNC קונבנציונלית יכולה להשיג סובלנות הדוקה של כ-4 מיקרומטר.
אם אב טיפוס פלסטיק דורש גימור משטח איכותי
מכונת CNC מציעה גימור משטח באיכות גבוהה מה שהופך אותה למתאים אם הפרויקט שלך אינו זקוק לתהליך גימור משטח נוסף. זה בניגוד להדפסת תלת מימד, שמותירה סימני שכבות במהלך ההדפסה.
אם אב טיפוס פלסטיק דורש חומרים מיוחדים
ניתן להשתמש בעיבוד CNC פלסטי לייצור חלקים ממגוון רחב של חומרים פלסטיים, כולל כאלה בעלי תכונות מיוחדות כגון עמידות בטמפרטורה גבוהה, חוזק גבוה או עמידות כימית גבוהה. זה הופך אותו לבחירה אידיאלית ליצירת אבות טיפוס עם דרישות מיוחדות.
אם המוצרים שלך נמצאים בשלב בדיקה
עיבוד CNC מסתמך על מודלים תלת מימדיים, שקל לשנות. מכיוון ששלב הבדיקה דורש שינוי מתמיד, עיבוד CNC מאפשר למעצבים וליצרנים ליצור אבות טיפוס פלסטיק פונקציונליים כדי לבדוק ולפתור פגמים בתכנון.
· אם אתה צריך אופציה חסכונית
כמו שיטות ייצור אחרות, עיבוד CNC פלסטי מתאים לייצור חלקים בצורה חסכונית. פלסטיק זול יותר ממתכות וחומרים אחרים, כגון חומרים מרוכבים. יתר על כן, שליטה מספרית מחשב מדויקת יותר, והתהליך מתאים לתכנון מורכב.
מַסְקָנָה
עיבוד פלסטיק CNC הוא תהליך מקובל מבחינה תעשייתית בשל הדיוק, מהירותו והתאמתו לייצור חלקים בעלי סובלנות הדוקה. מאמר זה מדבר על חומרי עיבוד CNC השונים התואמים לתהליך, טכניקות זמינות ודברים אחרים שיכולים לעזור לפרויקט שלך.
בחירת טכניקת העיבוד הנכונה יכולה להיות מאתגרת מאוד, ומחייבת אותך לבצע מיקור חוץ לספק שירותי CNC מפלסטיק. ב-GuanSheng אנו מציעים שירותי עיבוד CNC מפלסטיק בהתאמה אישית ויכולים לעזור לך לייצר חלקים שונים עבור אב טיפוס או שימוש בזמן אמת בהתאם לדרישות שלך.
ברשותנו מספר חומרים פלסטיים המתאימים לעיבוד שבבי CNC בתהליך בחירה קפדני ויעיל. יתר על כן, צוות ההנדסה שלנו יכול לספק ייעוץ מקצועי לבחירת חומרים והצעות עיצוב. העלה את העיצוב שלך עוד היום וקבל הצעות מחיר מיידיות וניתוח DfM בחינם במחיר תחרותי.
זמן פרסום: 13 בנובמבר 2023