CNC 塑料加工:它是什么,创建原型,操作,材料

什么是 CNC 塑料加工 2
杰克·莱 CNC加工专家

专长于 CNC铣削, CNC车削, 3D打印, 聚氨酯铸造, 和 钣金加工 服务。


什么是CNC塑料加工?

有必要了解“CNC”的含义,以了解我们在 CNC 塑料加工方面拥有的知识深度。 “CNC”是指“计算机数控”,一种预编程的计算机软件向工具和机器提供指令以制造产品的加工。由于 CNC 加工非常高效,它已被用于各种操作和程序。 CNC 机器可以管理多种机制:磨床、车床和铣床。
CNC塑料加工的另一个优点是只需一组提示即可完成需要三维切割的工作。它提供了许多创造性的可能性。因此,它更适合用于更复杂的组件。手工加工需要有操作员在场,操作员使用控制杆和按钮等控制装置来控制机器或机器。用 CNC 加工塑料消除了以前需要的额外工人的需要。这种先进的方法需要向机器提供精确的指令,以使其成功地自动执行一系列职责。

CNC塑胶加工的解释

使用 CNC 加工创建塑料原型

在机械师开始使用 CNC 加工进行原型生产之前,金属一直是操作的首选材料。然而,这已经改变了。这是因为过去注塑成型是塑料加工的主要方法。
要创建注塑模具,您需要支付大量资金。在生产模具的过程中,机械师也必须格外小心。之所以如此,是因为在整个过程中出现的错误可能会导致额外的费用,甚至会导致项目的总成本增加。沿着类似的思路,以下是对塑料 CNC 原型制作程序的说明和一些有用的建议:

工具选择

尽管塑料和金属各自具有独特的特性,但使用它们所需的工具种类是相同的。然而,这两种材料的区别仅在于切割的凶猛程度。以下是一些可用于创建塑料 CNC 原型的塑料加工工具示例:

立铣刀

立铣刀

它们是最知名的铣刀类型之一。它们可以沿轴向切割材料,并且在功能上与钻头相当。数控机床有几种不同的风格。它们的区别在于它们拥有的长笛数量和不同的鼻子。有些人甚至可以在他们的收藏中拥有超过八支长笛。扁鼻、球鼻和牛鼻是多种类型的鼻子。

球刀

球刀

您可以通过半球形切削尖端轻松识别球铣刀,这些切削尖端在垂直边上形成圆角半径。这些提示是刀具名称的由来。

空心磨坊

空心磨

该磨机外观呈倒置,呈管状。因为空心铣刀在铣刀内部有一个切削刃,机械师可以利用这些工具来制造复杂的形状,例如总点和形状半径。

机器设置

在加工塑料原型时,正确设置工具与选择工具同样重要。塑料相对较软,因此更难在塑料表面留下痕迹。在配置用于塑料加工的工具时,需要牢记以下几点,以防止在整个生产过程中出现此类错误和其他错误,包括:

  • 加工前,在材料和刀具之间放置一个软垫。它减少了机器的夹紧力和材料切割痕迹。
  • 机械师必须监控钻头和固定装置之间的距离。在加工过程中,钻孔点不断向上拉工件。如果钻头远离固定装置,材料将被移除。它会导致弯曲或切割。
  • 最后,机械师应通过冷却剂冷却刀具,以避免塑料熔化。

表面处理

与金属的广泛选择相比,塑料仅可用于有限数量的表面处理。但是,如果加工准确,则可能不需要表面光洁度。以下是典型 CNC 塑料饰面的一些示例:

  • 利用压缩空气和磨料进行喷砂包括用磨料喷砂塑料材料的表面。
  • 喷漆过程涉及在塑料部件表面喷漆。它有助于提高塑料部件的整体视觉吸引力。此外,它还可以保护塑料的表面。

塑料数控加工的关键说明

工程师必须遵守各种准则,具体取决于他们用于制造高质量塑料 CNC 加工部件的 CNC 加工技术。在接下来的段落中,我们将更详细地研究每一个。

塑料数控车削

在 CNC 车削中,塑料部件被固定在车床上。工件以旋转或转动动作靠在切削工具上转动。 CNC 车削可以采取多种形式,每种形式都有自己的一套目标和专属于它的结果。例如,直线或圆柱 CNC 车削特别适合进行大面积切割。相比之下,锥度 CNC 车削产生典型的锥形外观。
以下是使用 CNC 车床制造塑料部件的指南:

  • 为减少摩擦量,请确保切削刃具有负后倾角。
  • 在切削刃上实施相当大的后角。
  • 顶部表面经过抛光处理,有助于最大限度地减少材料的堆积并产生卓越的表面光洁度或质量。
  • 使用精密的 C-2 级硬质合金刀片。

我们建议在粗切削时使用每分钟 0.015 英寸 (IPR) 的进给率。我们建议使用每转 0.005 英寸 (IPR) 的进给率来获得更准确的最终切割。此外,产品团队必须意识到后角、前角和侧角会根据 CNC 车削中使用的材料而改变。

塑料数控铣削

CNC铣削技术是一种计算机控制的铣削,其中铣刀是一种圆柱形的旋转工具,用于从固体基材上去除材料以露出最终部件。由计算机控制的铣床可分为两大类:三轴铣床和多轴铣床。三轴铣床可以在所有三个线性方向(从左到右、前后和上下)移动刀具或工件,使其成为生产具有不太复杂元素的设计的理想选择。具有四轴或更多轴的铣床和多轴铣床是制造具有复杂几何形状的塑料部件的最有效工具。
以下是通过 CNC 铣削创建塑料部件的特定指南:

  • 当使用玻璃或碳纤维增强的热塑性塑料进行加工时,如果您使用由碳制成的工具(碳工具)会有所帮助。
  • 通过使用夹具,可以获得更令人难以置信的主轴速度。
  • 对圆角内角和凹槽使用立铣刀可以减少应力集中。

塑料数控钻孔

CNC 钻孔包括将钻头插入塑料块中以形成孔。下降到块上后,主轴固定块和 CNC 钻头将开始钻适当尺寸的孔。数控钻床与各种钻床兼容,包括径向数控钻床、立式数控钻床和台式数控钻床。

保持用于制造塑料部件的 CNC 钻头锋利是必不可少的。磨损或形状错误的钻头可能会对元件造成过度应力,从而导致加工困难和性能问题。对于大多数热塑性塑料,我们建议使用刃角为 9 至 15 度的钻头,其范围应为 90 至 118 度。使用亚克力钻孔时,最好使用 0 度的耙子。

CNC 钻头的排屑至关重要,因为不正确的排屑可能会导致摩擦和热量积聚。减少 CNC 钻孔产生的热量,这比几乎任何 CNC 加工技术产生的热量都多,对于限制应力和损坏的影响至关重要。在尝试在不损坏部件的情况下安全地拆卸 CNC 钻头时,应确保钻孔深度不超过钻头直径的 3-4 倍。当钻头几乎离开材料时,这将有助于减慢进给速度。

CNC塑料选择指南

在本节中,我们将引导您将项目的要求与适用于 CNC 塑料加工的材料相匹配。所以,我们开始吧。

ABS塑料数控加工

ABS塑料数控加工

描述

被称为 ABS 的塑料的缩写代表“丙烯腈丁二烯苯乙烯”。它以低廉的成本提供出色的冲击强度、韧性和耐电流性。此外,完成它很简单,因为它很容易根据您的喜好将其涂漆、粘合或焊接在一起。加工时,ABS 将具有哑光表面。然而,根据加工过程的具体情况,光洁度可能会相对闪亮。 ABS CNC 加工过程的切割或雕刻阶段需要 CNC 铣床。

长处和短处

ABS 是一种出色的材料,可用于具有广泛功能的原型制作、预成型原型、将受到冲击且需要坚固性的组件,以及需要保持低成本的情况。另一方面,ABS 不具有很强的耐磨性或耐化学性,并且在暴露于丙酮时会熔化。除此之外,它不是一种非常坚固的塑料。

应用

ABS 最典型的用途包括制造预注塑成型原型、电子元件外壳、家用电器,甚至是可识别的乐高积木。

尼龙数控加工

尼龙数控加工

描述

尼龙 6/6 是一种多功能材料,既坚固又耐用。它可以用于广泛的不同目的。它具有相当强的耐热性和耐化学性,保持其形状所需的刚度,以及即使在承受负载情况下也能抵抗变形的强度。玻璃填充尼龙是另一种标准选择,它是 CNC 加工车间处理的绝佳材料。

长处和短处

尼龙具有出色的电绝缘性、耐化学性和耐磨性,并在很宽的温度范围内保持高强度和刚性。对于需要坚固耐用的低成本组件的情况,尼龙 6/6 是一种完美的材料选择。尽管玻璃填充尼龙具有刚性、强度、硬度和韧性,但其尺寸保持不变。但尼龙 6/6 会吸水,导致材料膨胀,尺寸变得不准确。由于材料中固有的内应力,如果在加工时有很大程度的不对称材料去除,它也可能会变形。

应用

尼龙最典型的应用是医疗硬件、电路板安装硬件、电气绝缘、汽车发动机舱部件和航空部件。它被用来代替金属,因为它是一种更具成本效益的材料。

亚克力数控加工

亚克力数控加工

描述

丙烯酸的化学组成特征为 PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)塑料。亚克力也被称为商标:有机玻璃或有机玻璃。它耐刮擦、抗冲击、坚韧,并且可以使用丙烯酸水泥轻松固定。

长处和短处

它是需要光学透明或半透明的应用的绝佳选择,并且是耐用性较差但更具成本效益的聚碳酸酯的替代品。由于其抗刮擦性,它是有点磨蚀性位置的绝佳选择。
另一方面,丙烯酸是一种脆性塑料,比拉伸更容易断裂或破碎。使用丙烯酸组件时,请注意壁厚,因为较薄的壁往往更脆。加工后的表面会失去透明度,在加工时会出现磨砂和不透明的现象。因此,最好检查由丙烯酸制成的组件是否应保持其库存厚度以保持其透明度。抛光机加工表面是额外的后处理步骤,如果需要使表面透明,则可以执行此步骤。

应用

在加工状态下,亚克力是透明的。它最常被用作玻璃的轻质替代品或用于建造光管。汽车照明系统、灯管、油箱、面板和光学工程部件的组件是进一步广泛使用的几个例子。

高密度聚乙烯数控加工

高密度聚乙烯数控加工

描述

高密度聚乙烯或 HDPE 具有晶体结构和自然不透明的外观,并带有蜡质饰面。然而,它也有黑色染色饰面可供选择。

长处和短处

除了具有出色的耐化学性和电绝缘性外,它的表面也很滑。它还在低温下提供出色的抗冲击性并具有低摩擦系数。它的廉价和耐用性使其非常适合 CNC 加工的塑料部件。但 HDPE 最显着的缺点是强度低,特别是在受到拉伸和弯曲时。因此,它在压力下很容易开裂。

应用

HDPE 通常用于流体应用,例如燃料箱、塑料容器和管道。由于其耐化学性和光滑性,它非常适合重量敏感或电敏感应用。此外,它非常适合制作插头和密封件。

聚碳酸酯数控加工

聚碳酸酯数控加工

描述

聚碳酸酯,也称为 PC,是最耐用的一种塑料。 PC 仍然是一种透明的热塑性材料。除此之外,它是最常使用 CNC 加工的塑料之一,也是全球回收频率最高的塑料之一。在其自然状态下,它具有清澈的乳蓝色外观,但在市场上,它可能会以黑色购买。光泽度是黑色和乳蓝色的内在品质。

长处和短处

聚碳酸酯具有极强的抗冲击性和非常高的刚度。它在很宽的温度范围内保持其功能。需要高度坚韧或坚固塑料的应用以及需要聚碳酸酯光学透明度的应用是使用这种材料的最重要候选者。使用聚碳酸酯代替玻璃是常见的做法,因为它的抗冲击性是玻璃的 250 倍,并且具有比丙烯酸更好的弹性。
未改性形式的聚碳酸酯耐磨性不强,容易划伤。可以应用进一步的后处理步骤(蒸汽抛光和抗划痕涂层)来提高材料的耐磨性或光学透明度。由于在厚度超过 2 英寸的部分中不易接近,因此由聚碳酸酯制成的零件尺寸受到限制。

应用

由于其耐用性和纯度,聚碳酸酯用于多种产品:光盘、光管、安全眼镜、CD 和 DVD、手机,甚至是不可穿透的玻璃。

赎金 超越我们的竞争对手 定制CNC塑料加工服务 十多年了。我们生产的每个零件都符合严格的公差和高标准。随意获取 立即报价,开始您的项目 今天!


您可能感兴趣的其他文章: