世界各地的公司都使用数控加工技术,利用陶瓷、木材和复合材料等多种材料来制造高质量的部件。金属和塑料在大规模生产中处于领先地位,其中金属具有更广泛的可加工性。机械师可以通过调整速度、进给、工具等来熟练地解决金属问题。
然而,塑料是一个独特的挑战。对钢、黄铜、铝和钛有效的方法很难产生相同的结果。其结果是表面质量不佳和尺寸不精确,导致许多零件报废。
了解塑料加工的独特复杂性和常见陷阱至关重要。本文将介绍有关于cnc加工塑料的注意事项。
塑料加工的挑战
一般来说,机械师在处理塑料时面临的两个最大挑战是表面光洁度差和尺寸变化。任何刀具颤动、摩擦或切屑形成不良都可能导致塑料表面出现凿痕和划痕,从而影响表面光洁度。
任何导致塑料在加工过程中压缩或膨胀的因素都会影响机械师在零件加工后恢复到原始形状时满足精度公差的能力。
CNC加工塑料时出现的大多数质量问题都来自以下一个或多个来源:
切屑形成不良:较软的塑料可能容易在切削刀具周围“流动”,而不是形成切屑。就像将手指插入湿粘土一样,塑料只是在切削工具周围变形而不是折断。与此同时,较硬的塑料可能会发生不可预测的断裂,尤其是在边缘附近,较大的塑料块可能会断裂并留下小空腔。
夹紧变形:夹紧期间施加到塑料零件上的应力会导致其弹性变形。零件加工并松开后,当夹紧部分恢复到其原始形状时,塑料零件可能会超出公差范围。
排屑不良:如果塑料切屑不能快速从切削区域清除,它们可能会“粘住”钻孔和铣削刀具的排屑槽。切屑排出不良会降低切割效率并导致摩擦,从而使周围塑料的温度迅速升高。
热变形温度:许多塑料的热变形温度较低,这会导致它们急剧软化。然后,它们很容易因夹紧、切割甚至重力而变形。
热膨胀:聚合物的热膨胀可能比常用的机械加工金属大得多,这导致它们在过热时膨胀并随后收缩,可能无法满足公差要求。
化学反应性:不同的聚合物对不同的溶剂敏感,这可能导致它们溶解或只是膨胀。机械车间需要了解他们正在使用的聚合物周围可以使用哪些化学品。
吸湿性和保水性:与化学反应性类似,某些塑料会吸收大量水分,导致其膨胀。即使空气中的湿度也会导致某些塑料膨胀超出耐受范围。
透明度:透明聚合物,如丙烯酸、ABS和聚碳酸酯,如果加工后留下粗糙的表面光洁度,可能会出现雾状或褪色。有些聚合物甚至容易因紫外线照射而降解。
值得注意的是,某些塑料在加工过程中比其他塑料更容易出现某些问题。一种塑料可能具有较高的保湿率,而另一种塑料则容易过热。有些塑料在过热时甚至可能产生有毒烟雾。因此,为您的应用选择合适的塑料非常重要。