PCBWay: обработка полимеров на станках с ЧПУ

В этой статье компания PCBWay делится основами фрезерной обработки полимеров: наиболее распространенными расходными материалами, часто возникающими проблемами и решениями.

Наиболее популярные полимеры для фрезерования

1. АБС (ABS)

Акрилонитрилбутадиенстирол — один из наиболее распространенных термопластов с хорошими механическими свойствами, отличной ударной вязкостью, высокой термостойкостью и хорошей обрабатываемостью.

АБС обладает низкой плотностью и идеально подходит для легких изделий. Перед массовым производством методом литья под давлением детали из АБС-пластика, выполненные на станках с ЧПУ, часто используются в качестве прототипов.

2. Нейлон

Нейлон, также известный как полиамид (PA), часто используется в инженерных приложениях ввиду превосходных механических свойств, хорошей ударной вязкости, высокой химической стойкости и устойчивости к истиранию. С другой стороны, нейлон гигроскопичен, то есть легко впитывает влагу.

Наиболее часто встречаемые варианты при обработке на станках с ЧПУ — нейлон-6 и нейлон-66.

3. Поликарбонат

Термопласт с высокой прочностью и хорошей обрабатываемостью — лучше, чем у АБС.

Его можно тонировать, но обычно поликарбонат прозрачен, что делает этот пластик отличным выбором для широкого спектра задач, например производства микрожидкостных систем или остекления.

4. ПОМ (POM)

Полиоксиметилен (он же полиацеталь и полиформальдегид) наиболее известен под брендом Delrin компании DuPont. Это инженерный термопласт с наиболее высокой обрабатываемостью на станках с ЧПУ.

ПОМ особенно хорошо подходит тогда, когда требуется изготовление деталей с минимальными допусками, отличной размерной стабильностью при высоких температурах и очень низкой гигроскопичностью.

5. ПТФЭ (PTFE)

Политетрафторэтилен (он же фторопласт-4) хорошо известен всем как тефлон. Это инженерный термопласт с превосходной химической и термической стойкостью и самым низким коэффициентом трения среди всех известных твердых материалов.

Будучи одним из немногих термопластов, способных выдерживать продолжительную эксплуатацию при температурах свыше 200°C, тефлон отлично подходит для электроизоляции, футеровки и антифрикционных покрытий.

6. ПНД (HDPE)

Полиэтилен высокой плотности (низкого давления) — термопласт с высокой удельной прочностью и ударной вязкостью. Это легкий материал, хорошо подходящий для наружных работ и производства деталей сантехники.

Как и АБС, полиэтилен высокой плотности зачастую используется в прототипировании перед массовым производством методом литья под давлением.

7. ПЭЭК (PEEK)

Полиэфирэфиркетон — тугоплавкий конструкционный термопласт с превосходными механическими свойствами, стабильностью в очень широком диапазоне температур и хорошей устойчивостью к большинству химических веществ.

Ввиду высокой удельной прочности ПЭЭК зачастую используется в качестве альтернативы металлам. ПЭЭК биосовместим, и некоторые виды этого полимера сертифицированы для применения в медицине.

Наиболее распространенные проблемы и решения при обработке металлов и пластиков на станках с ЧПУ

Избыточное удаление материала

Возможные причины:

1. Вибрация режущего инструмента.
2. Ошибки оператора.
3. Вибрация при угловой обработке.
4. Неправильные параметры (например, слишком высокий темп подачи или обороты)

Решения:

1. Укоротите вылет инструмента. Массивные и короткие инструменты лучше, чем легкие и длинные.
2. Добавьте процедуру обработки внутренних углов с максимально стабильными допусками.
3. Увеличьте радиус при обработке углов и снизьте подачу.
4. Настройте скорость вращения для оптимальных результатов с выбранным инструментом.

Проблемы с центрированием

Возможные причины:

1. Ошибки в ручной подготовке.
2. На заготовке имеются заусенцы.
3. Оптический датчик-кромкомер намагничен.
4. Стороны не вертикальны.

Решения:

1. Убедитесь, что центральное отверстие на опорной плите точно совпадает с центром цанги.
2. Удалите заусенцы точильным камнем и протрите поверхность тряпкой.
3. Размагнитьте оптический кромкомер.
4. Проверьте стороны на вертикальность.

Проблемы с определением координат инструмента

Возможные причины:

1. Неправильная установка инструмента.
2. Программные ошибки при работе с разными фрезами.

Решения:

1. Продуйте инструмент компрессором или протрите тряпкой перед установкой в патрон.
2. Использование отдельных настроек поможет избежать проблем при работе с разными фрезами, например торцевыми, фасонными и коническими.

Столкновения

Возможные причины:

1. Недостаточная высота при холостом перемещении с задеванием поверхности.
2. Ошибка при выборе инструмента.
3. Несоответствие программной и фактической длины инструмента.
4. Неправильно вставленный ноль по оси Z.
5. Ошибочные координаты в машинном коде.

Решения:

1. Аккуратно измерьте высоту заготовки, чтобы определить высоту безопасного холостого хода.
2. Проверьте, соответствует ли установленный инструмент выбранному в программе.
3. Измерьте фактическую глубину срезов, сравните с заданной совокупной длиной патрона, цанги и инструмента, внесите изменения в программу.
4. Откалибруйте систему.
5. Проверьте команды по позиционированию инструмента на проблемном участке.

Проблемы с качеством обработки поверхностей

Причины:

1. Неровные поверхности из-за слишком высокой подачи на оборот.
2. Затупление режущих кромок инструмента.
3. Слишком большой вылет инструмента.
4. Образование нароста на режущей кромке.
5. Фрезерование на обратном ходу.
6.  Образование заусенцев.

Решения:

1. Уменьшите подачу на оборот и проверьте биение шпинделя.
2. Своевременно меняйте инструмент.
3. Уменьшите вылет до минимально возможного.
4. Увеличьте скорость резания и уменьшите или отключите подвод смазочно-охлаждающей жидкости.
5. Проверьте люфт шпинделя, убедитесь в отсутствии биения фрезы относительно посадочных поверхностей.

Как заказать механическую обработку или 3D-печать

PCBWay делает услуги промышленного прототипирования максимально доступными всем желающим, опираясь на богатый опыт а прототипировании и производстве печатных плат, а также постоянно модернизируя оборудование в сторону повышения качества и производительности.

Оформить заказ можно через удобный сайт: например, если вам требуется 3D-печать, необходимо лишь заполнить форму, выбрать параметры и залить CAD-файлы.

Партнерский материал

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.