Kunststoffarten für die CNC-Bearbeitung
CNC-gefräste Kunststoffe finden in allen wichtigen Branchen, vom Bauwesen bis zur Automobilindustrie, breite Anwendung. Nachfolgend sind die Kunststoffarten aufgeführt, die Gazfull für die kundenspezifische Fertigung auf Anfrage anbietet.
Angebotene Bearbeitung von Kunststoffen
CNC-bearbeitete Kunststoffe eignen sich für eine Vielzahl von Bauteilen – von Prototypen über Konstruktionsmodelle bis hin zu Endprodukten. Obwohl Kunststoffe mitunter schwer zu bearbeiten sind, sind ihr geringes Gewicht und ihre Dichte in Verbindung mit einfachen Geometrien oft besser für die maschinelle Bearbeitung geeignet als 3D-Druck oder Spritzguss. Viele der folgenden Materialien sind extrem langlebig und zeichnen sich durch hohe Dauerfestigkeit, Inertheit und Stoßdämpfung aus. Andere Kunststoffe, wie beispielsweise ABS, sind Allzweckmaterialien, die sich leichter bearbeiten lassen und daher für kostengünstige Designtests geeignet sind. Je nach Projektart kann bearbeiteter Kunststoff das optimale Material für Ihre individuellen Bauteile sein. Entdecken Sie unsere Materialien im Detail:
CNC-Bearbeitung in HDPE
Hochdichtes Polyethylen (HDPE) ist ein technischer Kunststoff, der in der Verpackungsindustrie weit verbreitet ist. Mittels CNC-Bearbeitung lassen sich aus HDPE unter anderem Bauteile für die Bau-, Elektro- und Automobilindustrie herstellen. HDPE zeichnet sich durch ein hervorragendes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht sowie eine gute Beständigkeit gegenüber Chemikalien und Feuchtigkeit aus.
Über HDPE für die CNC-Bearbeitung
HDPE wird auch PEHD (Polyethylen hoher Dichte) genannt und gehört zur Polyethylen-Familie (PE). Trotz seines Namens weist HDPE nur eine geringfügig höhere Dichte als LDPE (Polyethylen niedriger Dichte) auf. Der Unterschied in der Festigkeit zwischen den beiden Kunststoffen ist jedoch deutlich größer. Daher eignet sich HDPE hervorragend für Anwendungen, die hohe Festigkeit und geringes Gewicht erfordern. Die CNC-Bearbeitung von HDPE ähnelt der anderer technischer Kunststoffe.
HDPE auf einen Blick
| Anwendungen | Vorteile | Nachteile | Vorlaufzeit | Preis | Toleranzen |
|---|---|---|---|---|---|
Rohrleitungen, Förderschnecken, Verpackungen und Behälter | Hohe Beständigkeit gegen Chemikalien und Feuchtigkeit, hohes Festigkeits-Dichte-Verhältnis, FDA-konform für die Lagerung von Lebensmitteln | Hohe Wärmeausdehnung, schlechte Haftung | Ab 3 Tagen | Mittel ($$) | Standardmäßig ±0.010″; ±0.002″ sind erreichbar; unter ±0.002″ sind nach manueller Überprüfung verfügbar. |
Generisches HDPE
Die CNC-Bearbeitung von HDPE ermöglicht die Herstellung von robusten und gleichzeitig leichten Bauteilen. HDPE-Bauteile weisen zudem eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit gegenüber einer Vielzahl von Chemikalien auf. Typische Anwendungsbereiche sind Bootsbauteile, Rohrleitungen und Behälter.
Allgemeine Eigenschaften von HDPE
| Zugfestigkeit, Streckgrenze (MPa) | Bruchdehnung (%) | Härte (Shore D) | Wärmeablenktemperatur bei 0.45 MPa | Schmelzpunkt (° C) |
|---|---|---|---|---|
20-30 | > 500 | 60-70 | 45-60 | 130-137 |
Hinweis: Nur als Referenz. Die Werte können je nach Güteklasse, Hersteller, Verarbeitungsverfahren und Zusatzstoffen leicht variieren.
Oberflächen
Wie andere Kunststoffe der PE-Familie ist HDPE sehr beständig gegen Beschichtungen. Aus ähnlichen Gründen ist es auch beständig gegen Klebstoffe und muss daher durch Kunststoffschweißen verbunden werden. HDPE ist meist weiß, gelegentlich aber auch in anderen Farben erhältlich. Aus den oben genannten Gründen empfehlen wir, HDPE-Teile im unbearbeiteten Zustand zu belassen.
Wie bearbeitetDie Herausforderungen bei der CNC-Bearbeitung von HDPE ähneln denen anderer technischer Kunststoffe. Die bearbeitete Oberfläche von HDPE weist ein mattes Finish auf.
Perlenstrahlen: Für eine gleichmäßigere Oberflächenbeschaffenheit kann das Bauteil mit feinen Glasperlen gestrahlt werden, um Bearbeitungsspuren zu entfernen und den matten Effekt zu verstärken. Allerdings kann das Glasperlenstrahlen von Kunststoffen zu unebenen Oberflächen führen oder feine Details beschädigen.
Kostensparende Designtipps
Die CNC-Bearbeitung von HDPE ermöglicht die Herstellung leichter und kostengünstiger Bauteile. Im Folgenden finden Sie einige weitere Spartipps für eine wirtschaftlichere Produktion.
Baugruppen : HDPE wird als Platten- oder Stangenmaterial in verschiedenen Größen bezogen. Es empfiehlt sich oft, die Teile als separate Komponenten zu konstruieren, die anschließend zum Endprodukt zusammengefügt werden. Wie bereits erwähnt, ist HDPE nicht gut mit Klebstoffen verarbeitbar, kann aber geschweißt werden. Alternativ lassen sich die Komponenten auch mit mechanischen Verbindungselementen verschrauben.
Toleranzen: Aufgrund seiner starken Ausdehnung bei Hitzeeinwirkung kann die Einhaltung besonders enger Toleranzen bei der Verarbeitung von HDPE eine Herausforderung darstellen. Wir empfehlen, Toleranzen unter +/- 0,25 mm (0.010″) nur dann anzugeben, wenn dies unbedingt erforderlich ist, um den erhöhten Ausschuss, die Kosten und die Lieferzeiten, die mit engen Toleranzen bei Kunststoffen wie diesem verbunden sind, zu reduzieren.
Acetal (Delrin) CNC-Bearbeitung
Acetal ist ein hochfester thermoplastischer Kunststoff, der auch unter den Markennamen Delrin®, Tecaform® und Sustarin® bekannt ist. Im Vergleich zu anderen, gängigeren Kunststoffen zeichnet er sich durch außergewöhnliche mechanische Eigenschaften und Temperaturbeständigkeit aus. Er ist leicht zu bearbeiten und besitzt eine hervorragende Dimensionsstabilität. Dank dieser Eigenschaften eignet sich die CNC-Bearbeitung von Delrin ideal für hochpräzise mechanische Bauteile wie Zahnräder und Lager. Delrin-Teile finden sich beispielsweise in Druckern und Fernsehern.
Acetal-CNC-Bearbeitung
Delrin ist der Handelsname von DuPont für Acetal-Homopolymer. Es weist bessere mechanische Eigenschaften als Acetal-Copolymer auf, insbesondere eine deutlich höhere Schlagfestigkeit. Neben seinen außergewöhnlichen mechanischen Eigenschaften bietet CNC-bearbeitetes Acetal eine hervorragende Dimensionsstabilität und eignet sich daher ideal für hochpräzise Bauteile.
Acetal auf einen Blick
| Anwendungen | Vorteile | Nachteile | Vorlaufzeit | Preis | Toleranzen |
|---|---|---|---|---|---|
Hochpräzise mechanische Teile wie Lager, Buchsen, Zahnräder und Ventilkomponenten | Gute Ermüdungsbeständigkeit, geringe Reibung, gute Gesamtzähigkeit, feuchtigkeitsbeständig | Mittellinienporosität, begrenzte chemische Beständigkeit, Kriechneigung unter konstanter Belastung | Ab 3 Tagen | Mittel ($$) | Standardmäßig ±0.010″; ±0.001″ sind erreichbar; unter ±0.001″ sind nach manueller Überprüfung verfügbar. |
Delphin 150
Dank seiner hohen Schlagfestigkeit und geringen Reibung eignet sich CNC-gefrästes Delrin ideal für Zahnräder, Türsystemkomponenten und Buchsen. Es ist eine leichte und kostengünstige Alternative zu Metallteilen und schließt in vielerlei Hinsicht die Lücke zwischen Kunststoffen und Metallen. Delrin behält seine Eigenschaften zudem in einem Temperaturbereich von -40 °C bis 120 °C bei – ein deutlich größerer Bereich als bei den meisten anderen Kunststoffen.
Delrin 150 Eigenschaften
| Zugfestigkeit, Streckgrenze (MPa) | Bruchdehnung (%) | Härte (Rockwell M) | Wärmeformbeständigkeitstemperatur (°C) bei 0.46 MPa | Schmelzpunkt (° C) |
|---|---|---|---|---|
73-76 | 25-45 | 94 | 160-169 | 175-178 |
Hinweis: Nur zur Orientierung. Die Werte können je nach Güteklasse und Hersteller leicht variieren.
Delrin 100 (AF)
Delrin 100 AF ist eine Delrin-Mischung mit PTFE-Fasern (Teflon), die die Verschleißfestigkeit und die reibungsarmen Eigenschaften des Materials verbessern. Dadurch eignet sich das Material besonders für Anwendungen, die geringen Verschleiß oder geringe Reibung erfordern, wie beispielsweise Lager. Die PTFE-Fasern tragen außerdem zur Verbesserung der Festigkeit, Zähigkeit und Dimensionsstabilität des Materials bei.
Eigenschaften von Delrin 100 (AF).
| Zugfestigkeit, Streckgrenze (MPa) | Bruchdehnung (%) | Härte (Rockwell M) | Wärmeformbeständigkeitstemperatur (°C) bei 0.46 MPa | Schmelzpunkt (° C) |
|---|---|---|---|---|
53-56 | 10-19 | 77 | 160-169 | 175-178 |
Hinweis: Nur zur Orientierung. Die Werte können je nach Güteklasse und Hersteller leicht variieren.
Oberflächen
Wie bei den meisten Kunststoffen für die maschinelle Bearbeitung lassen sich auch Acetalteile nur mit wenigen Oberflächenbearbeitungen versehen. Nachfolgend finden Sie unsere wichtigsten Oberflächenbearbeitungsoptionen für CNC-gefräste Acetal-/Delrin-Komponenten.
Direkt nach der Bearbeitung : Es ist möglich, direkt nach der CNC-Bearbeitung eine exzellente Oberflächengüte zu erzielen. Die Hersteller von Gazfull erreichen dies durch den Einsatz scharfer HSS-Schneidwerkzeuge (Hochgeschwindigkeitsstahl) mit entsprechend hohen Span- und Freiwinkeln.
Glasperlenstrahlen : Werkzeugspuren sind auf CNC-gefrästen Acetal- oder Delrin-Teilen in der Regel deutlich sichtbar. Durch Glasperlenstrahlen lassen sich diese Spuren mindern. Wichtig ist, dass sich die Oberflächenfarbe beim Glasperlenstrahlen aufhellt, wodurch schwarze Materialien nach der Bearbeitung dunkelgrau erscheinen.
Kostensparende Designtipps
Acetal (Delrin) gehört zu den teureren Kunststoffen auf dem Markt, daher ist es wichtig, die nachstehenden Kosteneinsparungsprinzipien zu beachten.
Konstruktion nach Standardgrößen: Acetal wird üblicherweise in Platten mit Standarddicken oder in extrudierten Formen wie Vollstangen geliefert. Die Verwendung von Standardabmessungen für Ihre Bauteile reduziert Materialverschwendung und vermeidet Sonderanfertigungen, die Kosten und Lieferzeiten verlängern.
Streben Sie keine minimale Wandstärke an: Minimale Wandstärken sind zwar erreichbar, lassen sich jedoch unter Umständen schwer fixieren und ohne Verformung, Verzug oder Vibrationen reproduzieren und können die Kosten in die Höhe treiben. Wir empfehlen, bei Acetal-Bauteilen eine Wandstärke von 1,52 mm bis 2,03 mm (0.060″–0.080″) nicht zu unterschreiten.
CNC-Bearbeitung von Polypropylen (PP)
Polypropylen (PP) ist ein teilkristalliner thermoplastischer Kunststoff, der in zwei verschiedenen Formen vorkommt: als Homopolymer oder als Copolymer. Homopolymeres Polypropylen ist die gängigste Variante, während Copolymer-Polypropylen unterschiedliche Mengen an Ethylen enthält. Die Bearbeitung von Polypropylen kann aufgrund seiner Neigung zum Fressen und Schmelzen schwieriger sein als bei anderen gängigen Kunststoffen. Die ausgezeichnete Chemikalienbeständigkeit und Dauerfestigkeit von Polypropylen machen es besonders geeignet für flexible Teile und Teile, die korrosiven Umgebungen ausgesetzt sind.
Polypropylen (PP) ist ein BPA-freier, leichter Kunststoff mit außergewöhnlicher Dauerfestigkeit und Zähigkeit. Aufgrund dieser Eigenschaften ist er ein beliebtes Material für vielfältige Anwendungen in der Automobil-, Verpackungs- und Konsumgüterindustrie.
Bearbeitung von Polypropylen (PP) auf einen Blick
| Anwendungen | Vorteile | Nachteile | Vorlaufzeit | Preis | Toleranzen |
|---|---|---|---|---|---|
BPA-freie Lebensmittelbehälter, elektrische Geräte, Haushaltsgeräte | Niedrige Dichte, chemisch beständig gegen eine Reihe von Säuren und Basen, hohe Ermüdungsbeständigkeit | Nicht geeignet für Hochtemperaturanwendungen, zersetzt sich bei UV-Licht | Ab 3 Tagen | Mittel ($$) | Standardmäßig ±0.010″; ±0.002″ sind erreichbar; unter ±0.002″ sind nach manueller Überprüfung verfügbar. |
Generisches Polypropylen
Die CNC-Bearbeitung von Polypropylen ist aufgrund seiner Neigung zum Fressen und Schmelzen zwar anspruchsvoll, doch bietet Homopolymer-Polypropylen eine Reihe von Vorteilen für CNC-bearbeitete Teile. Seine glatte Oberfläche macht es ideal für mechanische Bauteile wie Zahnräder, und seine Dauerfestigkeit ermöglicht die einfache Integration dünner Strukturen wie z. B. Filmscharniere in Konstruktionen.
Allgemeine Eigenschaften von Polypropylen
| Zugfestigkeit, Streckgrenze (MPa) | Bruchdehnung (%) | Härte (Shore D) | Wärmeformbeständigkeitstemperatur (°C) | Schmelzpunkt (° C) |
|---|---|---|---|---|
25-40 | 100-600 | 65-75 | 100 @ 0.45 MPa | 160-170 |
Hinweis: Nur zur Orientierung. Die Werte können je nach Güteklasse, Hersteller und Füllstoff leicht variieren.
Oberflächen
Polypropylenteile haben von Natur aus eine cremeweiße Farbe. PP lässt sich mit Oberflächenbehandlungen wie Lacken nur schlecht beschichten. Aufgrund seiner wasserabweisenden Eigenschaften ist es zudem sehr schwer zu färben.
Bearbeiteter Zustand : Die gängigste Oberflächenbearbeitungsoption für die CNC-Bearbeitung von Polypropylen ist die Belassung des Werkstücks im bearbeiteten Zustand. Bearbeitete Flächen können sichtbare Werkzeugspuren aufweisen.
Kugelstrahlen : Bei der CNC-Bearbeitung von Polypropylen entstehen häufig Grate an den Werkstückkanten, und das Polypropylen schmilzt leicht beim Kontakt mit dem Schneidwerkzeug, was zu einer ungleichmäßigen Oberflächengüte führen kann. Kugelstrahlen hilft, dies zu mindern, indem diese winzigen Unebenheiten mit Strahlmittel entfernt werden. Gleichzeitig werden Werkzeugspuren beseitigt, wodurch eine gleichmäßigere und homogenere Oberfläche entsteht.
Kostensparende Designtipps
Die CNC-Bearbeitung von Polypropylen kann dank der geringen Materialkosten wirtschaftlich sein. Um die Kosten niedrig zu halten, ist es jedoch entscheidend, übermäßige Maschinen- und Nachbearbeitungszeiten zu reduzieren. Dies lässt sich unter anderem durch die Einhaltung standardisierter Toleranzen erreichen.
+/- 0.010 Zoll für Größenmerkmale (Länge, Breite, Höhe, Durchmesser)
+/- 0.010 Zoll für die Lage (Position, Konzentrizität, Symmetrie)
Vermeiden Sie es, engere Toleranzen vorzugeben, wenn diese nicht erforderlich sind. Dies ist besonders wichtig, da bei der Bearbeitung von Kunststoffen Wärme entsteht, die zu Verformungen oder Maßabweichungen führen kann.
UHMW-PE CNC-Bearbeitung
Ultrahochmolekulares Polyethylen, kurz UHMW-Polyethylen oder UHMW-PE, ist eine Untergruppe der HDPE-Verbindungen (Polyethylen hoher Dichte) mit einigen zusätzlichen Vorteilen.
Über UHMW-PE für die CNC-Bearbeitung
Die extrem langen Polymerketten des Materials tragen zu seiner verbesserten Gesamtzähigkeit bei. Es weist einen mit Teflon vergleichbaren Reibungskoeffizienten auf, bietet aber eine höhere Abriebfestigkeit. Die CNC-Bearbeitung von UHMW-PE ähnelt der Bearbeitung anderer technischer Kunststoffe.
UHMW-PE ist ein hochentwickelter technischer Kunststoff mit außergewöhnlicher Zähigkeit, Chemikalienbeständigkeit und Verschleißfestigkeit, die sogar Stahl übertreffen. UHMW-PE findet breite Anwendung in der Automobil- und Schifffahrtsindustrie. Dank seiner geringen Porosität und chemischen Inertheit ist es zudem lebensmittelecht.
UHMW-PE auf einen Blick
| Anwendungen | Vorteile | Nachteile | Vorlaufzeit | Preis | Toleranzen |
|---|---|---|---|---|---|
Auskleidungen für Rutschen, Kettenführungsprofile, Dockstoßstangenauskleidungen | Außergewöhnliche Abriebfestigkeit, außergewöhnliche Zähigkeit, niedriger Reibungskoeffizient | Nicht geeignet für hohe Temperaturen, neigt aufgrund geringer Dimensionsstabilität zum Kriechen. | Ab 3 Tagen | Mittel ($$) | Standardmäßig ±0.010″; ±0.002″ sind erreichbar; unter ±0.002″ sind nach manueller Überprüfung verfügbar. |
Generisches UHMW-PE
Die Bearbeitung von UHMW-Metall erzeugt robuste und abriebfeste Bauteile und eignet sich daher ideal für Anwendungen mit Stoßbelastungen und abrasiven Materialien. Typische Anwendungsgebiete sind Verschleißplatten und Dichtungen. UHMW-PE neigt zum Kriechen und ist daher nicht optimal für Anwendungen, bei denen die Bauteile dauerhafter Beanspruchung ausgesetzt sind.
Allgemeine UHMW-PE-Eigenschaften
| Zugfestigkeit, Streckgrenze (MPa) | Bruchdehnung (%) | Härte (Shore D) | Wärmeformbeständigkeitstemperatur (°C) | Schmelzpunkt (° C) |
|---|---|---|---|---|
20-30 | 300-600 | 60-70 | 46-68 @ 0.46 MPa | 130-136 |
Hinweis: Nur zur Orientierung. Die Werte können je nach Güteklasse und Hersteller leicht variieren.
Oberflächen
Der niedrige Reibungskoeffizient von UHMW-PE macht es aufgrund der glatten Oberfläche, die eine Haftung erschwert, von Natur aus resistent gegen Beschichtungen. Wir empfehlen, UHMW-PE im unbearbeiteten Zustand zu belassen; Gazfull kann jedoch auf Wunsch auch Strahlverfahren und individuelle Oberflächenbehandlungen durchführen.
Im bearbeiteten Zustand : Dies führt zu einer Oberfläche mit sichtbaren Werkzeugspuren und einer Oberflächenrauheit, die mit einer Oberflächenrauheit von 125 µin Ra vergleichbar ist.
Kugelstrahlen : UHMW-PE kann kugelgestrahlt werden, um Unregelmäßigkeiten zu entfernen, die durch den Schneideprozess entstanden sind.
Kostensparende Designtipps
Die Bearbeitung von UHMW-Polyethylen ermöglicht die Herstellung leichter und kostengünstiger Bauteile. Nachfolgend finden Sie einige weitere Tipps zur Kosteneinsparung.
Baugruppen : UHMW-PE ist als Platten- oder Stangenmaterial in verschiedenen Größen erhältlich. Es kann vorteilhaft sein, Teile als separate Komponenten zu konstruieren, die anschließend zum Endprodukt zusammengefügt werden. UHMW-PE ist zwar nicht gut mit Klebstoffen verarbeitbar, lässt sich aber schweißen.
Weitere bewährte Verfahren für DFM : Dazu gehören die Gestaltung einheitlicher Eckradien, die Auslegung auf größere Merkmale anstelle mehrerer kleinerer Merkmale und die Verwendung von Standardtoleranzen von +/- 0.010.“
CNC-Bearbeitung von Nylon 6/6
Nylon, allgemein Polyamid, ist ein thermoplastisches Kunststoffpolymer. Als Thermoplast lässt es sich durch Thermoformen in verschiedene Formen bringen. Nylon kann zu Fasern für Seile und Textilien verarbeitet, extrudiert und spritzgegossen werden, bietet aber Vorteile bei der CNC-Bearbeitung. Nylon weist hervorragende thermische, mechanische und chemische Beständigkeit auf, wenn es aus dem Vollen geschnitten wird.
Nylon 6/6 ist ein weit verbreiteter technischer Kunststoff mit guter Zähigkeit, Abriebfestigkeit und Härte. Aufgrund dieser Eigenschaften eignet sich Nylon 6/6 ideal für tragende Bauteile und ist daher oft ein guter Ersatz für Metalle. Die CNC-Bearbeitung von Nylon 6/6 ermöglicht die Herstellung kostengünstiger, leistungsstarker Teile.
| Anwendungen | Vorteile | Nachteile | Vorlaufzeit | Preis | Toleranzen |
|---|---|---|---|---|---|
Strukturelle Bauteile wie Zahnräder, Räder und Gehäuse für Unterhaltungselektronik | Abriebfestigkeit, Beständigkeit gegen mäßig hohe Temperaturen, hohe Ermüdungsbeständigkeit | Hohe Feuchtigkeitsaufnahme, die zu Quellungen führt | Ab 3 Tagen | Niedrig ($) | Standardmäßig ±0.010″; ±0.002″ sind erreichbar; unter ±0.002″ sind nach manueller Überprüfung verfügbar. |
Nylon 6 / 6
Nylon 6/6, auch bekannt als Nylon 6-6, Nylon 6,6 oder Nylon 66, ist eine kristallinere Variante von Nylon 6. Es wird auch als Polyamid 66 oder PA 66 bezeichnet. Dank seiner geordneteren Molekularstruktur weist es verbesserte mechanische Eigenschaften auf. Nylon 6/6 bietet im Vergleich zu Standard-Nylon 6 eine höhere Temperaturbeständigkeit und eine geringere Wasseraufnahme. Typische Anwendungsgebiete sind Verschleißpads, Führungsrollen und Gleitlager.
Allgemeine Materialeigenschaften von Nylon 6/6
| Zugfestigkeit, Streckgrenze (MPa) | Bruchdehnung (%) | Härte (Shore D) | Wärmeformbeständigkeitstemperatur (°C) | Schmelzpunkt (° C) |
|---|---|---|---|---|
30-98 | 1-300 | 78-88 | 75-428 | 197-266 |
Hinweis: Nur zur Orientierung. Die Werte können je nach Güteklasse und Hersteller leicht variieren.
Oberflächen
Wie bei den meisten Kunststoffen sind die Möglichkeiten der Oberflächenbearbeitung begrenzt. Dies gilt insbesondere für Nylon, das sich nicht ohne Weiteres beschichten lässt. Zudem führt Schleifen zu einer ausgefransten Oberfläche, die oft schlechter aussieht als eine maschinell bearbeitete Oberfläche. Einige mögliche Oberflächenbehandlungen sind nachfolgend aufgeführt:
Im bearbeiteten Zustand : Die CNC-Bearbeitung von Nylon 6/6 führt oft zu einer exzellenten Oberflächengüte. Die Fachkräfte von Gazfull erreichen dies durch den Einsatz scharfer HSS-Schneidwerkzeuge (Hochgeschwindigkeitsstahl) mit entsprechend hohen Span- und Freiwinkeln.
Kugelstrahlen: Nylon 6/6 kann durch Kugelstrahlen weiter geglättet werden, um eine geringere Oberflächenrauheit zu erzielen.
Färben : Nylon saugt Flüssigkeiten leicht auf, daher ist das Färben eine gängige Veredelungsmethode. Lösungsmittelfarbstoffe werden verwendet, um die Oberfläche der weißen Nylonteile in verschiedenen Farben zu färben.
Kostensparende Designtipps
Nylon 6/6 ist ein relativ preiswerter technischer Kunststoff. Um die Bearbeitungskosten weiter zu senken, versuchen Sie Folgendes:
Bauteile einfach halten: Um die Bearbeitungsaufrüstungen zu minimieren und die Maschinenkosten zu senken (d. h. die Verwendung einer 3-Achs-Maschine anstelle einer 4- oder 5-Achs-Maschine), sollte die Geometrie so einfach wie möglich sein. Bauteile mit komplexer Geometrie eignen sich möglicherweise besser für den 3D-Druck mit Nylon 12 mittels SLS (Selektives Lasersintern) oder HP Multi Jet Fusion.
Sorgen Sie für einheitliche Bauteile: Halten Sie die Innenradien an Ecken und Gewindebohrungen auf einheitliche Maße, um die Anzahl der vom Hersteller erforderlichen Werkzeugwechsel zu reduzieren.
Über Acryl-CNC-Bearbeitung
Acryl ist ein thermoplastischer Kunststoff, der für seine optische Klarheit, Festigkeit und UV-Beständigkeit bekannt ist und daher in vielen Anwendungsbereichen ein beliebter Ersatz für Glas ist. Er ist leicht, schlagfest und verfärbt sich im Gegensatz zu anderen transparenten Kunststoffen auch bei längerer Sonneneinstrahlung nicht.
Obwohl Acrylglas eine ausgezeichnete Festigkeit und Steifigkeit aufweist, ist es im Vergleich zu Glas nicht für Hochtemperaturumgebungen geeignet. Aufgrund dieser Eigenschaften findet bearbeitetes Acrylglas breite Anwendung in Branchen wie der Automobilindustrie sowie im Prüf- und Messwesen.
Acryl auf einen Blick
| Anwendungen | Vorteile | Nachteile | Vorlaufzeit | Preis | Toleranzen |
|---|---|---|---|---|---|
Instrumentenanzeigen und Fahrzeuglampenabdeckungen, Lichtdiffusoren, transparente Gehäuse. Können als kostengünstige und leichte Alternative zu Glas verwendet werden. | Hohe Schlagfestigkeit, optisch klar, hohe UV-Beständigkeit | Schlechte Kratz- und Hitzebeständigkeit, empfindlich gegenüber bestimmten Chemikalien (z. B. Aceton, Alkohol) | Ab 3 Tagen | Niedrig ($) | Standardmäßig ±0.010″; ±0.002″ sind erreichbar; unter ±0.002″ sind nach manueller Überprüfung verfügbar. |
Acrylic
Acryl ist ein robustes Material mit zahlreichen Vorteilen gegenüber Glas. So lässt sich Acryl beispielsweise leicht bearbeiten, Glas hingegen nicht. Dies ermöglicht die CNC-Bearbeitung von Acryl, wenn sowohl komplexe Geometrien als auch eine hohe optische Klarheit des Endprodukts erforderlich sind. Dank seiner Transparenz eignet sich Acryl ideal für Inspektionsfenster, Geräte für chemische Analysen und Instrumentenabdeckungen.
Allgemeine Acryleigenschaften
| Zugfestigkeit, Streckgrenze (MPa) | Bruchdehnung (%) | Härte (Shore D) | Wärmeablenktemperatur (°C) bei 0.45 MPa | Schmelzpunkt (° C) |
|---|---|---|---|---|
65-75 | ~ 2-10 | ~ 80-90 | 105-110 | 85-110 |
Hinweis: Nur zur Orientierung. Die Werte können je nach Güteklasse und Herstellungsverfahren leicht variieren. Für kritische Anwendungen konsultieren Sie bitte die jeweiligen Materialdatenblätter (z. B. von Herstellern wie Plexiglas®, Acrylite® oder Lucite®).
Oberflächen
Oberflächenveredelungen werden bei CNC-gefrästem Acrylglas selten angewendet, da die meisten die inhärenten optischen Eigenschaften des Materials beeinträchtigen würden. Ist eine Veredelung erforderlich, sollte eine gewählt werden, die diese Eigenschaften verbessert.
Standard (Bearbeitungszustand): Sichtbare Werkzeugspuren auf den Schnittflächen zeigen sich als Wirbel.
Kugelstrahlen: Verleiht dem Acryl ein mattes, frostiges Aussehen und mindert sichtbare Werkzeugspuren.
Individuelle Politur: Acryl kann gegen Aufpreis durch chemische Verfahren oder manuelles, progressives Nassschleifen für zusätzliche Klarheit poliert werden. Diese Option können Sie im Gazfull Instant Quoting Engine® unter „Sonstiges“ auswählen.
Kostensparende Designtipps
Acryl ist ein leicht verfügbares Material, aber das Design muss innerhalb der Grenzen des Materials bleiben, wie nachfolgend beschrieben.
Ausführung nach Standardgrößen: Acrylglas wird üblicherweise in Platten unterschiedlicher Stärke und als extrudierte Formen wie Rohre und Vollstäbe geliefert. Die Kosten lassen sich minimieren, indem man die Teile so konstruiert, dass sie in die Abmessungen handelsüblicher Platten und Stäbe passen. Ist das benötigte Teil zu groß, kann man es in mehrere Komponenten zerlegen, die nach der Bearbeitung verklebt oder verschraubt werden können.
Toleranz: Die Einhaltung extrem enger Toleranzen bei Kunststoffen wie Acryl kann eine Herausforderung darstellen. Wir empfehlen, Toleranzen unter +/- 0.005 Zoll nur für kritische Merkmale anzugeben, um den erhöhten Ausschuss, die Kosten und die Lieferzeiten, die mit engen Toleranzen einhergehen, zu reduzieren.
ABS-CNC-Bearbeitung
ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) ist ein weit verbreiteter thermoplastischer Kunststoff, der aufgrund seiner relativ geringen Kosten und seiner ausgezeichneten Zähigkeit gängig geworden ist. Die CNC-Bearbeitung von ABS ist eine kostengünstige Methode, um Teile in individuelle Formen zu fertigen, ohne dass teure Formen benötigt werden. Dies gilt insbesondere für Prototypen, Vorrichtungen und Kleinserien.
ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) wird aufgrund seiner geringen Kosten, guten Verarbeitbarkeit und hervorragenden mechanischen Eigenschaften in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt. Es findet sich in unzähligen Konsumgütern und wird auch in der Automobilindustrie häufig verwendet. CNC-gefrästes ABS zeichnet sich durch bemerkenswerte Zähigkeit, Steifigkeit und Stoßdämpfung aus, insbesondere für ein so preiswertes Material.
ABS auf einen Blick
| Anwendungen | Vorteile | Nachteile | Vorlaufzeit | Preis | Toleranzen |
|---|---|---|---|---|---|
Produktgehäuse, Vorrichtungen und Vorrichtungen, Armaturenbretter von Fahrzeugen | Hohe Schlagfestigkeit, niedrige Kosten, chemische Beständigkeit | Für Hochtemperaturanwendungen nicht geeignet, durch Lösungsmittel beschädigt, schlechte UV-Stabilität | Beginnt bei 3 Tagen | Niedrig ($) | Standardmäßig ±0.010″; ±0.002″ sind erreichbar; unter ±0.002″ sind nach manueller Überprüfung verfügbar. |
Allgemeines ABS
ABS zeichnet sich durch gute Dimensionsstabilität, ausgezeichnete Schlagfestigkeit und gute Bearbeitbarkeit aus. Daher eignet sich CNC-gefrästes ABS ideal für Anwendungen, die kostengünstige und verschleißfeste Teile erfordern, wie beispielsweise Werkzeuggehäuse und -einsätze.
| Zugfestigkeit, Streckgrenze (MPa) | Bruchdehnung (%) | Härte (Rockwell R) | Wärmeformbeständigkeitstemperatur (°C) | Schmelzpunkt (° C) |
|---|---|---|---|---|
40.7 | 53.4% | 107 | 97.4 | 267 |
Hinweis: Nur zur Orientierung. Die Werte können je nach Güteklasse und Hersteller leicht variieren.
Oberflächen
Bei der Zusammenarbeit mit unseren Lieferanten von CNC-gefrästen ABS-Teilen ist bearbeitetes ABS üblicherweise in den Farben Beige (Natur), Weiß und Schwarz erhältlich. Andere Farben sind gegebenenfalls über Direktbeschaffung verfügbar.
Im bearbeiteten Zustand: CNC-gefräste ABS-Teile werden nach Spezifikationen bearbeitet, wobei geringfügige Werkzeugspuren oder Wirbel auf der Materialoberfläche sichtbar sind.
Glasperlenstrahlen: Bei matteren Oberflächen kann der Glanz durch Glasperlenstrahlen reduziert werden. Allerdings kann das Glasperlenstrahlen von Kunststoffen zu unebenen Oberflächen führen oder feine Details beschädigen.
Kostensparende Designtipps
ABS ist ein sehr preiswerter Kunststoff, der sich leicht bearbeiten lässt und hervorragende mechanische Eigenschaften aufweist. Um Kosten zu sparen, sollten Ingenieure übermäßig enge Toleranzen vermeiden, da diese bei Thermoplasten wie ABS schwieriger zu kontrollieren sind. Hier sind einige weitere allgemeine Konstruktionstipps für CNC-gefräste Bauteile:
Konstruktionsmerkmale auf denselben Achsenebenen: Dadurch wird der Bedarf an teureren 4- und 5-Achs-CNC-Maschinen minimiert.
Konsistenz ist entscheidend : Die Beibehaltung von Merkmalen wie Inneneckenradien und Gewindebohrungen hilft auch dabei, Zeit und Geld bei den Teilen zu sparen, da der Bedarf an Werkzeugwechseln reduziert wird.
CNC-Bearbeitungsservice für Polycarbonat
Polycarbonat (PC) ist ein amorpher thermoplastischer Kunststoff. Aufgrund seiner amorphen Struktur erweicht es zunächst, bevor es schmilzt, und besitzt keinen festgelegten Schmelzpunkt. Gazfull verarbeitet Polycarbonat in schwarzen oder transparenten Platten und Stangen. Seine Transparenz, Bruchsicherheit und sein geringeres Gewicht machen es zu einem hervorragenden Ersatz für Glas. Es ist zudem hitzebeständiger als Acrylglas. Die CNC-Bearbeitung von Polycarbonat führt jedoch nicht von Natur aus zu optisch transparenten Teilen, sodass eine Nachbearbeitung erforderlich ist.
PC (Polycarbonat) ist ein technischer Kunststoff mit außergewöhnlicher Bruchzähigkeit. Er ist stoßfest und bietet gleichzeitig im Vergleich zu anderen technischen Kunststoffen optische Klarheit, UV-Beständigkeit und eine überdurchschnittlich hohe Temperaturbeständigkeit.
Generisches PC (Polycarbonat) im Überblick
| Anwendungen | Vorteile | Nachteile | Vorlaufzeit | Preis | Toleranzen |
|---|---|---|---|---|---|
Autoscheinwerferlinsen, Lichtdiffusoren, wasserdichte Gehäuse | Hohe Schlagfestigkeit, außergewöhnliche Transparenz, moderate Temperaturbeständigkeit (bis zu 135 °C), außergewöhnliche Bruchzähigkeit | Kratzempfindlich, geringe Chemikalienbeständigkeit | Beginnt bei 3 Tagen | Mittel ($$) | Standardmäßig ±0.010″; ±0.002″ sind erreichbar; unter ±0.002″ sind nach manueller Überprüfung verfügbar. |
Hinweis: Nur zur Orientierung. Die Werte können je nach Güteklasse und Hersteller leicht variieren.
Generisches PC (Polycarbonat)
Die CNC-Bearbeitung von Polycarbonat ist relativ verbreitet. Die außergewöhnliche Schlagfestigkeit des Materials macht es ideal für Strukturbauteile. Mit nahezu der doppelten Schlagfestigkeit von ABS weist Polycarbonat eine der höchsten Schlagfestigkeiten aller gängigen technischen Kunststoffe auf. Es lässt sich leicht formen, ohne zu reißen oder zu brechen.
Allgemeine PC-Eigenschaften
| Zugfestigkeit, Streckgrenze (MPa) | Bruchdehnung (%) | Härte (Shore D) | Wärmeformbeständigkeitstemperatur (°C) | Glasübergangstemperatur (°C) |
|---|---|---|---|---|
40-154 | 3-233 | 90-95 | 57.2-208 | 142-152 |
Oberflächen
Nur eine begrenzte Auswahl an Oberflächenveredelungen eignet sich für Kunststoffe. Dies gilt insbesondere für die CNC-Bearbeitung von Polycarbonat, da das Material leicht verkratzt. Einige mögliche Oberflächenveredelungen sind nachfolgend aufgeführt:
Dampfpolieren : CNC-bearbeitetes Polycarbonat weist häufig Bearbeitungsspuren auf der Oberfläche auf. Dies ist nicht optimal für Anwendungen, die optisch klare Bauteile erfordern. Polieren ist allgemein das Entfernen von Bearbeitungsspuren oder Unebenheiten, und eine der effektivsten Methoden bei Polycarbonat ist das Dampfpolieren. Dabei wird die Oberfläche einem Lösungsmittel ausgesetzt, das mit der Oberfläche reagiert und die Oberflächenschicht zum Schmelzen und Fließen bringt. Der Prozess glättet die Oberfläche und füllt Bearbeitungsspuren auf.
Kratzfeste Beschichtung : Ein Nachteil von Polycarbonat ist seine Kratzempfindlichkeit. Einige auf dem Markt erhältliche Beschichtungen tragen dazu bei, die optische Klarheit von Polycarbonat zu erhalten und gleichzeitig seine Kratzfestigkeit zu verbessern.
Kostensparende Designtipps
Polycarbonat ist ein relativ teurer Kunststoff. Nachfolgend finden Sie einige kostensparende Designtipps.
Baugruppen: Polycarbonat (PC) für die CNC-Bearbeitung wird als Platten- oder Stangenmaterial geliefert. Daher ist es wichtig, bei der Konstruktion von Teilen mit Standardabmessungen zu kalkulieren. Große Teile, die aus einem einzigen Polycarbonatblock gefertigt werden, können sehr teuer werden. Erwägen Sie stattdessen die Konstruktion separater Baugruppen, die später verschraubt oder durch Kunststoffschweißen verbunden werden.
Einheitliche Merkmale: Konstruktion mit einheitlichen Merkmalen, um den Einsatz von Spezialwerkzeugen oder Werkzeugwechseln zu reduzieren.
PEEK CNC-Bearbeitung
PEEK oder Polyetheretherketon ist ein hochentwickelter technischer Kunststoff mit einer Vielzahl vorteilhafter Eigenschaften. Dazu gehören Elastizität bei hohen Temperaturen, Abriebfestigkeit, Biokompatibilität, Beständigkeit gegenüber Ultrahochvakuum, außergewöhnliche Chemikalienbeständigkeit und Eignung für die CNC-Bearbeitung.
PEEK ist ein teilkristalliner thermoplastischer Kunststoff, der dauerhaft bei Temperaturen bis zu 260 °C eingesetzt werden kann und eine hohe chemische Beständigkeit aufweist. Allerdings ist zu beachten, dass bestimmte Säuren wie Schwefelsäure das Material auflösen. Die CNC-Bearbeitung von PEEK ist ein gängiges Verfahren zur Herstellung von Bauteilen für extreme Umgebungen, die mechanische Festigkeit, chemische Stabilität und/oder hohe Temperaturbeständigkeit erfordern. Anwendungsgebiete sind beispielsweise Komponenten für die Medizin-, Luft- und Raumfahrt- sowie Automobilindustrie.
PEEK auf einen Blick
| Anwendung | Vorteile | Nachteile | Vorlaufzeit | Preis | Toleranzen |
|---|---|---|---|---|---|
Lager, Unterlegscheiben und Zahnräder, Wirbelsäulenimplantate, chirurgische Werkzeuge | Hydrophob, minimale Ausgasung unter Hochvakuumbedingungen, biokompatibel | Hohe Kosten, biokompatibel, aber nicht leicht mit dem Knochen verbunden | Die Lieferzeit für PEEK-Teile beginnt bei 3 Werktagen. | Hoch ($$$) | Bearbeitungstoleranzen von +/- .001” (+/- 0.025 mm) sind erreichbar |
Generisches PEEK
Die Bearbeitung von PEEK ermöglicht ein breites Anwendungsspektrum, das die außergewöhnlichen Eigenschaften dieses Materials nutzt. PEEK weist im Vergleich zu anderen technischen Kunststoffen nur wenige Nachteile auf. Ein herausragender Vorteil ist seine Hitzebeständigkeit. Es kann länger bei hohen Temperaturen eingesetzt werden als die meisten anderen Kunststoffe. Darüber hinaus ist PEEK hydrophob, nimmt also nur wenig Wasser auf und gibt unter Vakuumbedingungen nur sehr wenig Gas ab. Diese Stabilität ist ein großer Vorteil. PEEK findet Anwendung in der Medizintechnik, beispielsweise für temporäre Implantate, bis hin zu Luft- und Raumfahrtkomponenten, die extremem Vakuum ausgesetzt sind.
Allgemeine PEEK-Eigenschaften
| Zugfestigkeit, Streckgrenze (MPa) | Bruchdehnung (%) | Härte (Shore D) | Wärmeformbeständigkeitstemperatur (°C) | Glasübergangstemperatur (°C) |
|---|---|---|---|---|
65-120 | 1.5-110 | 62-89 | 182-210 | 143-155 |
USP-Klasse VI PEEK (TECAPEEK)
PEEK der USP-Klasse VI, wie beispielsweise TECAPEEK MT, ist eine biokompatible Variante, die speziell für die Medizintechnik entwickelt wurde. Es zeichnet sich durch sehr hohe chemische Beständigkeit, Resistenz gegenüber verschiedenen Sterilisationsverfahren und die Fähigkeit aus, seine mechanischen Eigenschaften auch bei hohen Temperaturen beizubehalten. Medizinisches PEEK wird häufig für medizinische Anwendungen und Geräte verwendet, bei denen nur ein geringer Kontakt mit Haut und Gewebe erforderlich ist. PEEK der USP-Klasse VI ist aufgrund seiner Fähigkeit, viele Sterilisationszyklen ohne Qualitätsverlust zu überstehen, auch für medizinische Anwendungen geeignet.
| Zugfestigkeit, Streckgrenze (MPa) | Bruchdehnung (%) | Härte (Rockwell M) | Wärmeformbeständigkeitstemperatur (°C) | Glasübergangstemperatur (°C) |
|---|---|---|---|---|
96.5-110 | 30-50 | 94-99 | 160 | 150 |
Schauen Sie sich GF30 an
PEEK GF30 ist eine mit 30 % Glasfasern verstärkte Variante von PEEK. Im Vergleich zu herkömmlichem, unverstärktem PEEK zeichnet sich GF30 durch eine höhere Steifigkeit und Festigkeit aus. Glasfaserverstärktes PEEK bietet zudem eine höhere Dimensionsstabilität und Kriechfestigkeit. Dieser Werkstoff eignet sich gut für Bauteile, die hohen statischen Belastungen bei hohen Temperaturen ausgesetzt sind. Aufgrund der abrasiven Wirkung der Glasfasern auf die Kontaktflächen ist PEEK GF30 weniger geeignet für Lager- oder Verschleißanwendungen.
| Zugfestigkeit, Streckgrenze (MPa) | Bruchdehnung (%) | Härte (Rockwell M) | Wärmeformbeständigkeitstemperatur (°C) | Maximale Betriebstemperatur (°C) |
|---|---|---|---|---|
101-157 | 2.2-5 | 103 | 316 | 260-300 |
Oberflächen
PEEK-Teile sind von Natur aus undurchsichtig grau oder beige. Aufgrund der Polymerstruktur von PEEK lassen sich Lacke und Beschichtungen nur schwer auf der Oberfläche haften. Dank seiner inhärenten chemischen Beständigkeit ist es jedoch oft akzeptabel, die Teile im bearbeiteten Zustand zu belassen.
Bearbeitungszustand : PEEK lässt sich leicht bearbeiten und erzielt glatte Oberflächen. Gazfull bietet eine automatische Angebotserstellung für Oberflächenrauheiten ab 32 µin Ra für PEEK an, kann aber nach manueller Prüfung auch noch niedrigere Werte ermitteln.
Glasperlenstrahlen : Unerwünschte Werkzeugspuren können durch mechanisches Abschleifen der Oberfläche mit Glasperlen entfernt werden.
Kostensparende Designtipps
Aufgrund der hohen Materialkosten müssen die Fertigungsgemeinkosten minimiert werden. Eine Möglichkeit, die Kosten der CNC-Bearbeitung von PEEK zu senken, ist das Glühen während der Fertigung. Dadurch können Oberflächen- und innere Risse reduziert werden, was wiederum die Ausschussquote senkt und die Gesamtkosten für den Hersteller reduziert.
Teflon (PTFE) CNC-Bearbeitung
PTFE, oder Polytetrafluorethylen, ist ein thermoplastischer Kunststoff auf Fluorpolymerbasis, der vollständig aus Kohlenstoff- und Fluoratomen besteht. Er ist allgemein unter dem DuPont-Handelsnamen Teflon bekannt. Teflon besitzt eine der höchsten Temperaturbeständigkeitseigenschaften aller gängigen technischen Kunststoffe. Dank seiner Fluorpolymer-Zusammensetzung ist es zudem außergewöhnlich korrosionsbeständig. Die CNC-Bearbeitung von PTFE-Teflon ist aufgrund seiner geringen Festigkeit und relativen Weichheit vergleichsweise einfach, allerdings kann es schwierig sein, hohe Präzisionsmaße zu erreichen.
PTFE-Teflon unterscheidet sich von den meisten technischen Kunststoffen durch seinen sehr hohen Schmelzpunkt, seinen niedrigen Reibungskoeffizienten und seine chemische Inertheit. Diese außergewöhnlichen Eigenschaften haben PTFE-Teflon-Beschichtungen ihre bekannte Rolle in Antihaft-Kochgeschirr und darüber hinaus in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, der Petrochemie, der Medizintechnik und der Elektroindustrie eingebracht.
Generisches PC (Polycarbonat) im Überblick
| Anwendungen | Vorteile | Nachteile | Vorlaufzeit | Preis | Toleranzen |
|---|---|---|---|---|---|
Medizinische Implantate, Rohrbeschichtungen für korrosive Chemikalien, Isolierung elektrischer Bauteile | Lebensmittelecht, wasserabweisend, hochtemperaturbeständig, niedriger Reibungskoeffizient | Erzeugt bei Überhitzung giftige Dämpfe, geringe Abriebfestigkeit | Die Lieferzeiten beginnen bei 3 Tagen. | Mittel ($$) | Die Standardtoleranz beträgt +/- 0.010 Zoll; Toleranzen von +/- 0.001 Zoll sind erreichbar. |
Reines PTFE-Teflon
Obwohl das Material hauptsächlich als Beschichtung verwendet wird, werden einige medizinische Implantate aus PTFE-Teflon mittels CNC-Bearbeitung hergestellt. Teflon ist inert, daher werden daraus gefertigte medizinische Implantate vom Körper nicht abgestoßen. Sein niedriger Reibungskoeffizient macht es ideal für Bauteile mit Gleitkontakt wie Lager.
Allgemeine PTFE-Teflon Eigenschaften
| Zugfestigkeit, Streckgrenze (MPa) | Bruchdehnung (%) | Härte (Shore D) | Wärmeformbeständigkeitstemperatur (°C) | Schmelztemperatur (°C) |
|---|---|---|---|---|
9-30 | 300-400 | 55-65 | 115 | 330 |
Hinweis: Nur zur Orientierung. Die Werte können je nach Güteklasse und Hersteller leicht variieren.
Oberflächen
Teflon ist aufgrund seiner Antihaft-Eigenschaften sehr widerstandsfähig gegen Beschichtungen. Teflon neigt dazu, an bearbeiteten Kanten Grate zu hinterlassen, die Gazfull jedoch vor dem Versand des fertigen Produkts automatisch entfernt.
Im bearbeiteten Zustand : Es empfiehlt sich, das Teil im bearbeiteten Zustand zu belassen.
Kugelstrahlen : Für eine glattere Oberfläche und zum Entfernen von Unebenheiten können die Teile kugelgestrahlt werden, um eine gleichmäßige Oberflächenglätte zu erzielen.
Kostensparende Designtipps
Die CNC-Bearbeitung von PTFE-Teflon kann anspruchsvoll sein, insbesondere bei engen Toleranzen. Daher ist es wichtig, einen möglichst reibungslosen und schnellen Bearbeitungsprozess zu gewährleisten.
Konstruktionsmerkmale auf denselben Achsenebenen: Dadurch wird der Bedarf an teureren 4- und 5-Achs-CNC-Maschinen minimiert.
Konsistenz ist entscheidend : Die Beibehaltung von Merkmalen wie Inneneckenradien und Gewindebohrungen hilft auch dabei, Zeit und Geld bei den Teilen zu sparen, da der Bedarf an Werkzeugwechseln reduziert wird.
Garolite G-10 für die CNC-Bearbeitung
Garolite ist ein duroplastischer Verbundwerkstoff aus Glasfaser und Phenol-Epoxidharz. Als Duroplast lässt sich Garolite nicht schmelzen und neu formen. Wird es über seine maximale Betriebstemperatur erhitzt, zersetzt es sich chemisch und verliert nach dem Abkühlen seine Eigenschaften. Daher ist Spritzgießen mit Garolite nicht möglich. Die CNC-Bearbeitung ist die einzige Methode zur Herstellung komplexer Teile aus diesem Material.
Garolite ist ein glasfaserverstärkter Epoxidharz-Verbundwerkstoff mit hohem Festigkeits-Gewichts-Verhältnis und ausgezeichneter Korrosions- und Feuchtigkeitsbeständigkeit, wodurch er sich ideal für Anwendungen im maritimen Bereich eignet. Er ist zudem feuerbeständig und ein hervorragender elektrischer Isolator, was ihn zu einem bevorzugten Material für Leiterplattensubstrate macht.
Garolit G-10 (FR4)
Die CNC-Bearbeitung von Garolite G-10 (FR4) ermöglicht die Herstellung von Bauteilen, die sich ideal für Anwendungen in korrosiven oder feuchten Umgebungen eignen. Solche Umgebungsbedingungen treten typischerweise in der Schifffahrt auf, wo Garolite für Motorkomponenten wie Halterungen und für Anwendungen eingesetzt wird, die elektrische Isolation und mechanische Festigkeit erfordern.
Gazfull bietet Garolite in den Ausführungen G-10 und G-10 FR4 an. FR4 ist eine schwer entflammbare Variante von Garolite G-10 mit der Brennbarkeitsklasse UL94 V-0. Beide Ausführungen weisen ähnliche Materialeigenschaften auf, FR4 zeichnet sich jedoch durch eine bessere Brennbarkeitsklasse aus. In den meisten Fällen kann G-10 FR4 bedenkenlos verwendet werden, wenn G-10 benötigt wird; G-10 sollte jedoch nicht durch FR4 ersetzt werden.
Allgemeine Materialeigenschaften von Garolite G-10 (FR4).
| Zugfestigkeit, Streckgrenze (MPa) | Druckfestigkeit (MPa) | Härte (Rockwell M) | Entflammbarkeitsbewertung | Dauerbetriebstemperatur (°C) |
|---|---|---|---|---|
262-310 | 448 | 110 | UL94 V-0 | 140 |
Garolit G11 (FR5)
Ähnlich wie G-10 ist Garolite G-11 (FR5) ein Glasfaser-Epoxid-Laminat. G11 bietet eine bessere Wärmedämmung als G10 und ist daher für höhere Betriebstemperaturen geeignet. Dies macht es zu einer hervorragenden Wahl für mechanische oder elektrische Anwendungen in Hochtemperaturumgebungen.
Allgemeine Materialeigenschaften von Garolite G11 (FR5).
| Zugfestigkeit, Streckgrenze (MPa) | Druckfestigkeit (MPa) | Härte (Rockwell M) | Entflammbarkeitsbewertung | Dauerbetriebstemperatur (°C) |
|---|---|---|---|---|
255-295 | 434 | 112 | UL94 V-0 | 150 |
Oberflächen
Garolite ist typischerweise grün bis gelbgrün, wird aber auch in Schwarz angeboten. Aufgrund seiner faserigen Struktur lässt es sich schlecht polieren. In der Regel lässt sich die matte Oberfläche durch Polieren nicht zum Glänzen bringen.
Im bearbeiteten Zustand : Garolite weist nach der Bearbeitung in der Regel eine glatte, matte Oberfläche auf. Das bedeutet, dass Teile, die im bearbeiteten Zustand belassen werden, die ästhetische Wirkung nicht beeinträchtigen.
Kugelstrahlen: Teile, die in Garolite hergestellt werden, können kugelgestrahlt werden, um alle Unebenheiten zu entfernen, die bei der Bearbeitung entstanden sind.
Kostensparende Designtipps
Garolite ist ein teurer technischer Kunststoff, daher ist es wichtig, die Herstellungskosten nach Möglichkeit zu begrenzen.
Konstruktion nach Standardabmessungen: Garolite ist nur als Stangen-, Rund-, Rohr- und Blechmaterial erhältlich. Bei der Konstruktion von Teilen aus diesem Material ist es wichtig, zunächst die verfügbaren Abmessungen zu ermitteln und die Konstruktion entsprechend anzupassen. Durch den geringeren Materialabtrag zur Erreichung der Endabmessungen werden Kosten gespart, sowohl hinsichtlich Materialverschwendung als auch Bearbeitungszeit. Die CNC-Bearbeitung von Garolite erfordert Werkzeuge aus Diamant oder Superlegierungen, weshalb die Bearbeitung dieses Materials kostspielig ist.
PVC-CNC-Bearbeitung
PVC ist einer der am häufigsten verwendeten technischen Kunststoffe. Es kommt im Allgemeinen in zwei Varianten vor: weichmacherhaltiges und unweichmacherhaltiges PVC. Unweichmacherhaltiges PVC wird für starre Bauteile wie Rohre und Formstücke verwendet. Die CNC-Bearbeitung von PVC erfolgt üblicherweise mit dieser starren Materialvariante. Weichmacherhaltiges PVC findet Anwendung in Bereichen, die Flexibilität erfordern, wie beispielsweise Kabel oder kleine Schläuche.
Die Herstellung von PVC benötigt im Vergleich zu den meisten anderen Kunststoffen weniger nicht erneuerbare Rohstoffe und macht es damit zu einem der umweltfreundlichsten Kunststoffe. Die CNC-Bearbeitung von PVC ähnelt der anderer technischer Kunststoffe, und dank seiner Steifigkeit und Härte lässt es sich relativ leicht bearbeiten.
Die maschinelle Bearbeitung von PVC ermöglicht die Herstellung kostengünstiger Bauteile mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften und dem zusätzlichen Vorteil der Witterungsbeständigkeit. Dank seiner Feuchtigkeits- und UV-Beständigkeit eignet sich das Material besonders für Anwendungen wie Rohrleitungen und Rohrverbindungsstücke.
Hart-PVC
| Zugfestigkeit, Streckgrenze (MPa) | Bruchdehnung (%) | Härte (Shore D) | Wärmeformbeständigkeitstemperatur (°C) | Entflammbarkeitsklasse (UL 94 (1.5 mm)) | Farbe, |
|---|---|---|---|---|---|
45.6 | 110 | 80 | 72.5 | HB-5VA | Gray |
Oberflächen
Im Gegensatz zu den meisten anderen technischen Kunststoffen lässt sich PVC problemlos lackieren, sowohl aus ästhetischen Gründen als auch zur Verlängerung seiner Lebensdauer im Außenbereich. Es ist jedoch zu beachten, dass transparentes PVC, obwohl seine mechanischen Eigenschaften gleich bleiben, mit der Zeit durch Sonneneinstrahlung oder andere UV-Quellen verfärbt wird.
Lackierung: PVC kann lackiert werden, solange der Lack keine Lösungsmittel enthält, die Polyvinylchlorid angreifen. Achten Sie darauf, dass Ihr Lack speziell für die Anwendung auf PVC entwickelt wurde, ohne dessen mechanische Eigenschaften zu beeinträchtigen.
Im bearbeiteten Zustand : PVC lässt sich gut bearbeiten und ergibt ohne weitere Bearbeitungsschritte eine glatte, relativ glänzende Oberfläche.
Kostensparende Designtipps
Die CNC-Bearbeitung von PVC ermöglicht die Herstellung leichter und kostengünstiger Bauteile. Der folgende Tipp kann jedoch helfen, die Kosten noch weiter zu senken:
Baugruppen: PVC ist als Platten- oder Stangenmaterial in verschiedenen Größen erhältlich. Planen Sie Ihre Konstruktion so, dass Sie Komponenten aus diesen Plattenmaterialien herstellen und diese später zum Endprodukt zusammenfügen können. PVC-Klebstoffe sind leicht erhältlich und eignen sich zur kostengünstigen Herstellung komplexer Teile aus mehreren Baugruppen.
Bei CNC-bearbeiteten Kunststoffen gelten die gleichen Konstruktionskonventionen wie bei CNC-bearbeiteten Metallen. Daher sollten nach Möglichkeit die besten Konstruktionsmethoden der maschinellen Bearbeitung angewendet werden.