POM CNC 加工:基本概述

CNC 加工 POM 零件
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。


POM 或 Delrin 是 缩醛均聚物 以其卓越的耐用性而广为人知。其卓越的耐磨性、抗蠕变性和翘曲性使其成为工业产品和机械部件的首选。 POM 可以通过车削和铣削工艺进行有效加工。也可能是 激光切割, 其粒子适用于 注塑成型 和塑料挤出用途。

有关 POM 特性、挑战和注意事项的完整信息 数控加工、潜在变形和补充细节在以下内容中提供。

什么是 POM?

POM 或聚甲醛是一种工程热塑性材料,也称为乙缩醛、Delrin、聚缩醛或聚甲醛。它以其出色的刚度以及表现出低摩擦和尺寸稳定性的能力而闻名。该材料具有良好的耐化学性和耐磨性,其卓越的刚性带来了优异的效果。均匀的分子结构和结晶性质赋予材料突出的物理和机械性能,使其获得“金属塑料”或“超级钢”等绰号。

POM 塑料展现出一系列令人印象深刻的品质,例如出色的着色性和综合性能。它以其高弹性模量、令人印象深刻的刚度和硬度、出色的拉伸和弯曲强度以及卓越的抗蠕变和抗疲劳性而闻名。这种材料具有低摩擦系数和出色的耐磨性,对化学品也具有很高的弹性。由于其出色的尺寸稳定性和有限的吸水性,POM 特别适用于精密加工零件和复杂形状。

POM塑料

然而,POM 可能不稳定,并且在暴露于高温或酸性条件下时会发生降解。其分子结构中含有大量的氧,这使得增强其阻燃性具有挑战性。该材料还具有大约 -40°C 至 120°C 的连续工作温度范围。

POM 塑料有两种主要形式:均聚甲醛 (POM-H) 和共聚物 (POM-C)。 POM-H 以其卓越的硬度和刚度而著称,而 POM-H 的熔点 (172-184°C) 比 POM-C (160-175°C) 高约 10°C。 POM塑料的密度范围为1.410-1.420 g/cm3,结晶度为75-85%。还提供改性 POM 变体,其熔点高于标准版本。

POM CNC加工的优点和缺点

在这一部分中,我们将讨论用于 CNC 加工的 POM/Delrin/Acetal 塑料的特性,包括其优点和缺点。

CNC POM加工的优势

POM/Delrin 是一种具有高性能的结晶塑料,这使其在某些应用中成为金属的可行替代品。 POM的主要优点包括:

1. 隔热和电绝缘

POM 具有出色的隔热性和强大的机械性能,被证明是一种非常适合电子元件的材料。它具有承受相当大的电应力的能力,使其成为理想的高压绝缘体。它的低吸湿性使其成为保持电子元件防潮的绝佳选择。

2.机械强度

POM 具有 7000-9000 psi 的抗拉强度范围,以及卓越的硬度和韧性。此外,它的密度低于金属,使其成为制造需要在高压情况下具有弹性的轻质部件的替代材料。

3. 抗疲劳

在 -40°C 至 80°C 的温度范围内,POM 表现出出色的耐久性,并且具有很高的耐久性。 耐疲劳.此外,它的抗疲劳性在很大程度上不受暴露于水、化学品或溶剂的影响。这些显着的属性使 POM 成为设计承受反复冲击和压力的零件的完美材料。

4.抗冲击性

POM 具有非凡的韧性,能够承受突然的冲击而不会变形。而且经过特殊处理后,其抗冲击能力还能进一步增强。

5.尺寸稳定性

尺寸稳定性是用于评估材料在暴露于温度和压力等加工条件下保持其原始形状的能力的参数。 POM 在机加工过程中不易变形,是获得精确公差的极佳材料。

6.摩擦系数

在机械系统中,运动中的部件需要润滑以尽量减少它们之间的摩擦。然而,POM 组件由于其天生的光滑特性,即使没有润滑也可以平稳运行。在设计外部润滑可能导致产品污染的系统(例如食品加工机器)时,这一特性被证明是非常有益的。

7.耐用性

其卓越的拉伸强度和耐用性使 POM 塑料有资格用于高应力应用,由于其强度和弹性,因此经常用作铝和钢合金的替代品。

8. 吸湿

POM 具有极小的吸湿性能,使其即使在最潮湿的条件或应用(即水下)下也能保持其结构完整性。

9.抗蠕变性

由于其卓越的韧性,POM 能够承受巨大的压力而不变形。因此,在设计需要高耐用性和高耐用性的零件时,它是各行各业的首选材料。 抗蠕变性.

CNC POM加工的缺点

尽管它比大多数其他塑料具有更高的可加工性来制造 CNC 加工零件,但是,CNC POM 加工也存在一些缺点:

1.低附着力

由于 POM 的耐化学性,粘合剂不能很好地与 POM 配合使用,这使得粘合具有挑战性。

2.易燃性

POM不具备自熄性,会一直燃烧到没有氧气为止。

3.对热敏感

CNC在高温下加工POM时存在变形的风险。

POM数控加工的挑战与技巧

CNC加工过程中面临的主要问题是材料的变形和开裂。这些问题导致两种类型的断裂——数控加工过程中的直接开裂和由内应力引起的隐藏裂纹。后者慢慢潜入并可能造成重大损害,导致并发症。

在解决上述问题之前,有必要讨论材料选择和试制。使用优质材料有助于避免明显变形。因此,优先考虑用于 CNC 加工的改性 POM 材料至关重要。 POM材料可能质量参差不齐,由于杂质、凹坑和裂纹状结构,批次之间的变形程度往往不稳定。

无论何种类型的 POM 材料,始终在 CNC 加工之前进行试制。同种材料不同批次使用时,也需要进行试制。

加工工具

POM硬度低,切削力小,可以用一般的高速钢和硬质合金刀具加工,只要它们有锋利的刀刃以减少切削热。 PCD 车刀也可用作 CNC 车削的可选选择。

POM加工

如果选择的 POM 材料质量较差或存在高维 宽容 要求,宜在粗加工后进行退火,以减轻其内应力。这种方法可以有效地减少精加工过程中的变形。

以下提供的工艺参数仅供参考,因POM材料类型和制造商存在差异:

粗加工后,POM 在热油中进行油浴退火或在烘箱中进行空气浴退火。调整退火温度很重要,该温度应比产品的热变形温度低约 10-20°C (140-150°C)。油浴退火,壁厚每增加5mm,退火时间增加40-60分钟,气浴退火,壁厚每增加5mm,时间增加20-30分钟。退火完成后,让 POM 自然冷却至室温。

另一种称为“接地法”的退火技术涉及在 100°C 的温度下对 CNC 零件进行退火。粗加工完成后,在环境温度低于80°C时,将零件浸入沸水中5至6小时,然后让它们自然冷却至室温(最好是恒温)。或者,可以使用自然时效方法并为退火提供充足的时间。

POM CNC加工变形的解决方法

为了提高变形的一致性,将公差保持在较小的范围内,在进行CNC加工时,应确保工件毛坯尺寸标准和一致。

1、改变装夹形式

夹紧时,POM 材料会发生变形,但在松开时会恢复到原始状态。增加工件的接触面可以通过修改装夹方式来实现,例如使用台钳缓冲垫或胶水固定到位。对于较大的板,在使用真空吸盘将它们固定到位之前,请确保它们是平的。建议先用胶水固定一侧,然后清扫并使用吸盘固定光滑的表面以进行粗加工。在一些行业中,冷冻吸盘也用于固定。

2.降低切削热

POM材料极易受热,在加工过程中由于冷却不充分,很容易发生变形。应使用锋利的工具,以尽量减少切割过程中产生的热量。此外,减少切割量、进行多次切割和增加冷却液的使用可以进一步帮助防止过热并快速消散切割过程中产生的任何热量。

3.执行多个循环

POM材料表现出显着的弹性。与刀具接触后,材料可能会向内变形,导致刀具离开时切割和压制的零件变形。因此,根据实际切削效果进行多刀补调整是至关重要的。通过将切割任务分成多个循环并减少每道次的切割量,可以最大限度地减少加工过程中由材料弹性引起的任何尺寸变形。

4.抵消内应力

工程塑料与金属相比具有较大的热膨胀系数,在加工余量较大的情况下,可能会因消除内应力而发生变形。为防止这种情况,如前所述正确选择和处理材料至关重要。在需要大量去除材料的情况下,建议使用较厚的材料,控制余量,并采用对称加工方法。此外,重要的是要验证零件设计本身是否合理,以减轻加工过程中引起的任何应力和变形。

在转移和储存成品零件时,应优先控制温度以防止变形。如果可能,建议保持恒定的温度。此外,应充分保护零件的表面,以防止任何划痕或损坏。

CNC加工为什么会开裂?

虽然前面提到的变形程度是导致开裂的重要因素,但并不是唯一的原因。以下因素也可能导致POM材料在运行过程中开裂:

  1. CNC 加工过程中的大量材料去除会导致 POM 塑料开裂。
  2. 使用较大的钻头直接钻孔会导致过大的切削力,这可能会挤压和破裂 POM 材料。
  3. 在 CNC 加工期间钻深孔时,如果钻头没有反复回退以去除碎屑,则切屑去除不充分会导致挤压裂纹。
  4. 开裂可能是由于钻孔过程中冷却不足造成的,从而导致切削热量和切削力升高。
  5. 高进给速度会在 POM 材料中引起内应力,从而导致开裂。
  6. 不及时修复磨损的钻头会导致钻头变硬并导致钻 POM 时开裂。

POM 加工工艺的注意事项

CNC 铣削和螺纹加工

除了使用不同的刀具外,CNC 铣削和螺纹加工的注意事项通常是相似的。避免夹紧时变形、使用锋利的工具、设置较小的进给率并确保充分冷却以防止这些过程中出现问题至关重要。

CNC聚甲醛机加工

CNC车削

为了防止CNC加工过程中熔化和磨损,冷却是必要的。在使用冷却液之前,建议优先使用固体润滑或压缩空气冷却。此外,应避免高转速和过量进给和啮合。稍大的前角和后角的工具是可以接受的,前提是切削刃保持锋利。高速钢 车削工具 常用的,前角约为25°~40°,后角约为10°~20°。建议尽量减少卡盘的夹紧力。

钻孔

避免直接用大钻孔 钻头, 相反,从一个小孔开始,然后以低速铰孔。钻头必须保持锋利,后续钻头的参数应考虑如下:顶角60°~90°,螺旋角10°~20°,前角0°,后角10° °~15°。另外,进给方向的力要限制,及时退刀(5~6mm深),以利于随钻冷却和排屑。钻通孔时,降低进给速度,防止钻头沿轴向推动材料。

结论

总之,POM 或 Delrin 是一种用于 CNC 加工以制造机械部件和工业产品的优良塑料材料。 POM虽然易于加工,但在加工过程中容易变形。然而,通过使用推荐的加工工艺,包括充分冷却、减少刀具磨损和确保刀具锋利,可以最大限度地减少此类变形和其他相关问题。

POM CNC加工制造商 – Runsom Precision

虽然 POM 可以很容易地加工成所需的零件,但如前所述,CNC 加工过程中也可能会出现一些变形。在 Runsom Precision,我们是经验丰富的制造商 CNC塑件,非常擅长在 POM 加工过程中最大限度地减少变形和其他相关挑战。如果您正在寻找优质的 POM零件,如螺丝、衬套、连接器等定制POM组件,请随时 请与我们联系 或者 获得即时报价 免费在线。


您可能感兴趣的其他文章: