Una rappresentazione comune della lavorazione a CNC, la maggior parte delle volte, comporta il lavoro con un pezzo metallico. Tuttavia, non solo la lavorazione del CNC è ampiamente applicabile alla plastica, ma la lavorazione del CNC in plastica è anche uno dei processi di lavorazione comuni in diversi settori.
L'accettazione della lavorazione in plastica come processo di produzione è dovuta all'ampia gamma di materiali CNC in plastica disponibile. Inoltre, con l'introduzione del controllo numerico del computer, il processo diventa più accurato, più veloce e adatto per creare parti con tolleranza stretta. Quanto sai sulla lavorazione del CNC di plastica? Questo articolo discute i materiali compatibili con il processo, le tecniche disponibili e altre cose che possono aiutare il tuo progetto.
Plastica per la lavorazione del CNC
Molte materie plastiche macchinabili sono adatte per la produzione di parti e prodotti di fabbricazione di diverse industrie. Il loro uso dipende dalle loro proprietà, con alcune materie plastiche macchinabili, come il nylon, con eccellenti proprietà meccaniche che consentono loro di sostituire i metalli. Di seguito sono riportate le materie plastiche più comuni per la lavorazione in plastica personalizzata:
ABS:
L'acrilonitrile butadiene stirene, o ABS, è un materiale CNC leggero noto per la sua resistenza all'impatto, la resistenza e l'alta lavorabilità. Sebbene vanta buone proprietà meccaniche, la sua bassa stabilità chimica è evidente nella sua suscettibilità a grassi, alcoli e altri solventi chimici. Inoltre, la stabilità termica di ABS puro (cioè, addominali senza additivi) è bassa, poiché il polimero di plastica brucerà anche dopo aver rimosso la fiamma.
Professionisti
È leggero senza perdere la sua resistenza meccanica.
Il polimero di plastica è altamente macchinabile, rendendolo un materiale di prototipazione rapida molto popolare.
L'ABS ha un punto di fusione basso (questo è importante per altri processi di prototipazione rapida come la stampa 3D e lo stampaggio di iniezione).
Ha un'alta resistenza alla trazione.
L'ABS ha un'elevata durata, il che significa una durata più lunga.
È conveniente.
Contro
Rilascia fumi di plastica calda se sottoposti a calore.
Hai bisogno di una ventilazione adeguata per impedire l'accumulo di tali gas.
Ha un punto di fusione basso che può causare deformazione dal calore generato dalla macchina CNC.
Applicazioni
L'ABS è una termoplastica ingegneristica molto popolare utilizzata da molti servizi di prototipazione rapidi nella realizzazione di prodotti grazie alle sue eccellenti proprietà e alla convenienza. È applicabile nelle industrie elettriche e automobilistiche nella realizzazione di parti come tappi da tastiera, recinti elettronici e componenti del cruscotto per auto.
Nylon
Il nylon o la poliammide sono un polimero di plastica a bassa attrezzatura con elevato impatto, sostanza chimica e resistenza all'abrasione. Le sue eccellenti proprietà meccaniche, come la resistenza (76 MPA), la durata e la durezza (116R), lo rendono altamente adatto per la lavorazione del CNC e migliorano ulteriormente la sua applicazione nelle industrie di produzione automobilistica e medica.
Professionisti
Eccellenti proprietà meccaniche.
Ha un'alta resistenza alla trazione.
Economico.
È un polimero leggero.
È resistente al calore e chimico.
Contro
Ha una stabilità a bassa dimensione.
Il nylon può assumere facilmente l'umidità.
È suscettibile agli acidi minerali forti.
Applicazioni
Nylon è un termoplastico ingegneristico ad alte prestazioni applicabile alla prototipazione e alla produzione di parti reali nelle industrie mediche e automobilistiche. Il componente prodotto dal materiale CNC comprende cuscinetti, rondelle e tubi.
Acrilico
Acrilico o PMMA (poli metil metacrilato) è popolare nella lavorazione del CNC di plastica a causa delle sue proprietà ottiche. Il polimero di plastica è una traslucenza e resistente ai graffi, quindi le sue applicazioni in settori che richiedono tali proprietà. A parte questo, ha ottimi proprietà meccaniche, evidenti nella sua tenacità e resistenza all'impatto. Con la sua economia, la lavorazione del CNC acrilico è diventata un'alternativa ai polimeri di plastica come policarbonato e vetro.
Professionisti
È leggero.
L'acrilico è altamente chimico e resistente ai raggi UV.
Ha un'elevata macchinabilità.
L'acrilico ha un'elevata resistenza chimica.
Contro
Non è così resistente al calore, all'impatto e all'abrasione.
Può rompersi sotto carico pesante.
Non è resistente alle sostanze organiche clorurate/aromatiche.
Applicazioni
L'acrilico è applicabile nella sostituzione di materiali come policarbonato e vetro. Di conseguenza, è applicabile nell'industria automobilistica per la realizzazione di tubi di luce e coperture per la luce degli indicatori di auto e in altri settori per produrre pannelli solari, baldacchini in serra, ecc.
Pom
POM o Delrin (nome commerciale) è un materiale plastico CNC altamente lavorabile scelto da molti servizi di lavorazione CNC per la sua alta resistenza e resistenza a calore, sostanze chimiche e usura. Esistono diversi gradi di Delrin, ma la maggior parte delle industrie si basa sui Delrin 150 e 570 in quanto sono dimensionalmente stabili.
Professionisti
Sono i più macchinabili di tutti i materiali in plastica CNC.
Hanno un'eccellente resistenza chimica.
Hanno una stabilità ad alta dimensione.
Ha un'elevata resistenza alla trazione e durata, garantendo una durata più lunga.
Contro
Ha una scarsa resistenza agli acidi.
Applicazioni
POM trova la sua applicazione in vari settori. Ad esempio, nel settore automobilistico, viene utilizzato per produrre componenti della cintura di sicurezza. L'industria delle attrezzature mediche lo impiega per produrre penne per insulina, mentre il settore dei beni di consumo utilizza POM per fabbricare sigarette elettroniche e contatori d'acqua.
HDPE
La plastica in polietilene ad alta densità è un termoplastico con alta resistenza allo stress e ai prodotti chimici corrosivi. Offre eccellenti proprietà meccaniche come la resistenza alla trazione (4000psi) e la durezza (R65) rispetto alla sua controparte, l'LDPE lo sostituisce in applicazioni con tali requisiti.
Professionisti
È una plastica macchinabile flessibile.
È altamente resistente allo stress e ai prodotti chimici.
Ha eccellenti proprietà meccaniche.
L'ABS ha un'elevata durata, il che significa una durata più lunga.
Contro
Ha una scarsa resistenza ai raggi UV.
Applicazioni
HDPE ha una varietà di applicazioni, tra cui prototipazione, creazione di ingranaggi, cuscinetti, imballaggi, isolamento elettrico e attrezzature mediche. È ideale per la prototipazione in quanto può essere lavorata rapidamente e facilmente e il suo basso costo rende ottimo per la creazione di più iterazioni. Inoltre, è un buon materiale per gli ingranaggi a causa del suo basso coefficiente di attrito e di elevata resistenza all'usura e per i cuscinetti, perché è auto-lubrificante e chimicamente resistente.
Ldpe
LDPE è un polimero di plastica resistente e flessibile con una buona resistenza chimica e bassa temperatura. È ampiamente applicabile nel settore manifatturiero delle parti mediche per creare protesi e ortesi.
Professionisti
È difficile e flessibile.
È altamente resistente alla corrosione.
È facile da sigillare usando tecniche di calore come la saldatura.
Contro
Non è adatto per le parti che richiedono una resistenza ad alta temperatura.
Ha una bassa rigidità e resistenza strutturale.
Applicazioni
LDPE viene spesso utilizzato per produrre ingranaggi personalizzati e componenti meccanici, componenti elettrici come isolanti e alloggi per dispositivi elettronici e parti con un aspetto lucido o lucido. Per di più. Il suo basso coefficiente di attrito, elevata resistenza all'isolamento e durata lo rendono un materiale ideale per applicazioni ad alte prestazioni.
Policarbonato
Il PC è un polimero di plastica duro ma leggero con ritardanti di calore ed proprietà di isolamento elettrico. Come l'acrilico, può sostituire il vetro a causa della sua naturale trasparenza.
Professionisti
È più efficiente della maggior parte dei termoplastici ingegneristici.
È naturalmente trasparente e può trasmettere luce.
Prende molto bene il colore.
Ha un'elevata resistenza alla trazione e durata.
Il PC è resistente ad acidi diluiti, oli e grassi.
Contro
Si degrada dopo un'esposizione prolungata all'acqua superiore a 60 ° C.
È suscettibile all'usura di idrocarburi.
Si giallerà nel tempo dopo un'esposizione prolungata ai raggi UV.
Applicazioni
In base alle sue proprietà di luce, il policarbonato può sostituire il materiale di vetro. Pertanto, viene utilizzato per produrre occhiali di sicurezza e CD/DVD. A parte questo, è adatto per creare attrezzi chirurgici e interruttori.
Metodi di lavorazione CNC in plastica
La lavorazione della parte in plastica CNC prevede l'uso di una macchina controllata dal computer per rimuovere parte del polimero di plastica per formare il prodotto desiderato. Il processo di produzione sottrattivo può creare miriadi di parti con tolleranza stretta, uniformità e precisione utilizzando i seguenti metodi.
Turning CNC
La svolta della CNC è una tecnica di lavorazione che prevede di tenere il pezzo su un tornio e ruotarlo contro lo strumento di taglio ruotando o girando. Esistono anche diversi tipi di torniture CNC, tra cui:
La svolta del CNC dritta o cilindrica è adatta a grandi tagli.
La svolta di CNC Taper è adatta per la creazione di parti con forme simili a cono.
Esistono diverse linee guida che puoi utilizzare nella svolta della CNC di plastica, tra cui:
Assicurarsi che i bordi di taglio abbiano un rastrello posteriore negativo per ridurre al minimo lo sfregamento.
Il taglio dei bordi dovrebbe avere un grande angolo di rilievo.
Solimicare la superficie del pezzo per una migliore finitura superficiale e un accumulo di materiale ridotto.
Ridurre la velocità di avanzamento per migliorare la precisione dei tagli finali (utilizzare una velocità di avanzamento di 0,015 IPR per tagli ruvidi e 0,005 IPR per tagli precisi).
Stupla il gioco, il lato e gli angoli di rastrellatura rispetto al materiale plastico.
Macinazione CNC
La fresatura CNC prevede l'uso di un taglierina per rimuovere il materiale dal pezzo per ottenere la parte richiesta. Esistono diverse macchine per fresature a CNC divise in mulini a 3 assi e mulini multi-assi.
Da un lato, una macinazione CNC a 3 assi può muoversi in tre assi lineari (da sinistra a destra, avanti e indietro, su e giù). Di conseguenza, è adatto alla creazione di parti con progetti semplici. D'altra parte, i mulini multi-assi possono muoversi in più di tre assi. Di conseguenza, è adatto per parti di plastica a lavorazione a CNC con geometrie complicate.
Esistono diverse linee guida che puoi utilizzare nella fresatura in plastica CNC, tra cui:
Macchina una termoplastica rinforzata con carbonio o vetro con utensili di carbonio.
Aumenta la velocità del mandrino utilizzando i morsetti.
Ridurre la concentrazione di stress creando angoli interni arrotondati.
Raffreddamento direttamente sul router per disperdere il calore.
Scegli la velocità di rotazione.
Debur Parti di plastica dopo la fresatura per migliorare la finitura superficiale.
Perforazione CNC
La perforazione di plastica CNC prevede la creazione di un foro in un pezzo di plastica usando un trapano montato con una punta del trapano. La dimensione e la forma del bit trapano determinano le dimensioni del foro. Inoltre, svolge anche un ruolo nell'evacuazione dei chip. I tipi di pressione per trapano che puoi utilizzare includono panca, verticale e radiale.
Esistono diverse linee guida che puoi utilizzare nella perforazione di plastica CNC, tra cui:
Assicurati di utilizzare pezzi di perforazione CNC affilati per evitare di mettere stress sul pezzo di plastica.
Usa la punta del trapano giusto. Ad esempio, un bit di trapano da 90 a 118 ° con un angolo di labbro da 9 a 15 ° è adatto per la maggior parte dei termoplastici (per acrilico, utilizzare un rastrello di 0 °).
Assicurati un'espulsione del chip facile scegliendo la punta giusta.
Utilizzare un sistema di raffreddamento per alleviare più generato durante il processo di lavorazione.
Per rimuovere il trapano CNC senza danni, assicurarsi che la profondità di perforazione sia inferiore a tre o quattro volte. Il diametro del trapano. Inoltre, ridurre la velocità di avanzamento quando il trapano è quasi uscito dal materiale.
Alternative alla lavorazione in plastica
A parte la lavorazione delle parti in plastica CNC, altri processi di prototipazione rapidi possono fungere da alternative. Quelli comuni includono:
Stampaggio a iniezione
Questo è un popolare processo di produzione di massa per lavorare con i pezzi di plastica. Lo stampaggio a iniezione prevede la creazione di uno stampo da alluminio o acciaio a seconda di fattori come la longevità. Successivamente, la plastica fusa viene iniettata nella cavità dello stampo, si raffredda e forma la forma desiderata.
Lo stampaggio a iniezione in plastica è adatto sia per la prototipazione che per la produzione di parti reali. A parte questo, è un metodo economico adatto a parti con design complessi e semplici. Inoltre, le parti stampate a iniezione difficilmente richiedono un ulteriore lavoro o un trattamento superficiale.
Stampa 3D
La stampa 3D è il metodo di prototipazione più comune utilizzato nelle imprese su piccola scala. Il processo di produzione additiva è uno strumento di prototipazione rapida che comprende tecnologie come la stereolitografia (SLA), la modellazione di deposizione fusa (FDM) e la sinterizzazione laser selettiva (SLS) utilizzate per lavorare su termoplastica come Nylon, PLA, ABS e Ultem.
Ogni tecnologia prevede la creazione di modelli digitali 3D e la costruzione del livello delle parti desiderate per livello. Questo è come la lavorazione del CNC in plastica, sebbene induce lo spreco di materiale minore, a differenza di quest'ultimo. Inoltre, elimina la necessità di strumenti ed è più adatto per realizzare parti con design complessi.
Casting a vuoto
Casting a vuoto o casting poliuretano/uretano coinvolge stampi e resine di silicio per creare una copia di un modello principale. Il processo di prototipazione rapida è adatto alla creazione di plastica con alta qualità. Inoltre, le copie sono applicabili nella visualizzazione di idee o nella risoluzione dei problemi di difetti di progettazione.
Applicazioni industriali di lavorazione CNC in plastica
La lavorazione del CNC in plastica è ampiamente applicabile a causa di benefici come accuratezza, precisione e tolleranza stretta. Le applicazioni industriali comuni del processo includono:
Industria medica
La lavorazione in plastica CNC è attualmente applicabile nella produzione di parti lavorate mediche come arti protesici e cuori artificiali. Il suo alto grado di precisione e ripetibilità consente di soddisfare i rigorosi standard di sicurezza richiesti dal settore. Inoltre, esiste una miriade di opzioni materiali e produce forme complesse.
Componenti automobilistici
Sia i progettisti di auto che gli ingegneri utilizzano la lavorazione del CNC in plastica per realizzare componenti e prototipi automobilistici in tempo reale. La plastica è ampiamente applicabile nel settore nella realizzazione di parti di plastica CNC personalizzate come i cruscotti a causa del suo leggero, che riduce il consumo di carburante. Inoltre, la plastica è resistente alla corrosione e all'usura, che la maggior parte dei componenti automobilistici sperimenta. A parte questo, la plastica è modellabile in forme complesse facilmente.
Parti aerospaziali
La produzione di parti aerospaziale richiede un metodo di produzione con elevata precisione e tolleranze strette. Di conseguenza, l'industria opta per la lavorazione del CNC nella progettazione, test e costruzione di diverse parti a base di macchine aerospaziali. I materiali plastici sono applicabili a causa della loro idoneità a forme complesse, resistenza, sostanze chimiche leggere e alte e resistenza al calore.
Industria elettronica
L'industria elettronica favorisce anche la lavorazione in plastica CNC a causa della sua alta precisione e ripetibilità. Attualmente, il processo viene utilizzato per la produzione di parti elettroniche in plastica Machinate CNC come recinti di filo, tastie di dispositivo e schermi LCD.
Quando scegliere la lavorazione CNC di plastica
La scelta dei numerosi processi di produzione in plastica discussi sopra può essere impegnativo. Di conseguenza, di seguito è riportato alcune considerazioni che possono aiutarti a decidere se la lavorazione del CNC in plastica è il processo migliore per il tuo progetto:
Se il design del prototipo di plastica con tolleranza stretta
La lavorazione in plastica CNC è il metodo migliore per realizzare parti con progetti che richiedono tolleranze strette. Una macinazione CNC convenzionale può ottenere una tolleranza stretta di circa 4 μm.
Se il prototipo di plastica richiede una finitura superficiale di qualità
CNC Machine offre una finitura superficiale di alta qualità che la rende adatta se il progetto non ha bisogno di un ulteriore processo di finitura superficiale. Questo è diverso dalla stampa 3D, che lascia segni di strato durante la stampa.
Se il prototipo di plastica richiede materiali speciali
La lavorazione del CNC in plastica può essere utilizzata per produrre parti da una vasta gamma di materiali plastici, comprese quelle con proprietà speciali come resistenza ad alta temperatura, alta resistenza o elevata resistenza chimica. Questo lo rende una scelta ideale per creare prototipi con requisiti specializzati.
Se i tuoi prodotti sono in fase di test
La lavorazione a CNC si basa su modelli 3D, che sono facili da cambiare. Poiché la fase di test richiede una modifica costante, la lavorazione a CNC consente a progettisti e produttori di creare prototipi di plastica funzionali per testare e risolvere i difetti di progettazione.
· Se hai bisogno di un'opzione economica
Come altri metodi di produzione, la lavorazione del CNC in plastica è adatta per produrre parti in modo economico. Le materie plastiche sono meno costose dei metalli e di altri materiali, come i compositi. Inoltre, il controllo numerico del computer è più accurato e il processo è adatto a una progettazione complessa.
Conclusione
La lavorazione in plastica CNC è un processo ampiamente accettato industrialmente a causa della sua precisione, velocità e idoneità per la realizzazione di parti con tolleranza stretta. Questo articolo parla dei diversi materiali di lavorazione a CNC compatibili con il processo, le tecniche disponibili e altre cose che possono aiutare il tuo progetto.
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Tempo post: novembre-13-2023