Rodzaje tworzyw sztucznych do obróbki CNC
Tworzywa sztuczne obrabiane CNC są szeroko stosowane w każdej dużej branży, od budownictwa po motoryzację. Poniżej wymieniono rodzaje tworzyw sztucznych, które Gazfull oferuje do produkcji na zamówienie.
Obróbka tworzyw sztucznych
Tworzywa sztuczne CNC można stosować do produkcji szerokiej gamy części, od prototypów, przez modele inżynieryjne, po komponenty finalne. Chociaż tworzywa sztuczne mogą być trudne w obróbce skrawaniem, często ich lekkość i gęstość w połączeniu z prostą geometrią mogą być bardziej odpowiednie do obróbki skrawaniem niż drukowanie 3D czy formowanie wtryskowe. Wiele z poniższych materiałów charakteryzuje się wyjątkową wytrzymałością, wysoką odpornością na zmęczenie, bezwładnością i amortyzacją. Inne tworzywa sztuczne, takie jak ABS, to materiały ogólnego zastosowania, które są łatwiejsze w obróbce skrawaniem i dlatego nadają się do testowania projektów przy niskich kosztach. W zależności od charakteru projektu, obrobione tworzywo sztuczne może być najlepszym materiałem do produkcji niestandardowych części. Poznaj nasze materiały szczegółowo poniżej:
Obróbka CNC w HDPE
Polietylen wysokiej gęstości (HDPE) to tworzywo sztuczne o wysokiej gęstości, szeroko stosowane w przemyśle opakowaniowym. Obróbka CNC HDPE może być również wykorzystywana do produkcji komponentów dla przemysłu budowlanego, elektrycznego i motoryzacyjnego. HDPE charakteryzuje się doskonałym stosunkiem wytrzymałości do masy, a także dobrą odpornością na działanie chemikaliów i wilgoci.
O HDPE do obróbki CNC
HDPE, czasami nazywany PEHD (polietylen o wysokiej gęstości) i należy do rodziny tworzyw sztucznych polietylenowych (PE). Pomimo swojej nazwy, HDPE ma tylko nieznacznie wyższą gęstość niż LDPE (polietylen o niskiej gęstości). Jednak różnica w wytrzymałości między tymi dwoma tworzywami jest bardziej znacząca niż różnica w gęstości. To sprawia, że HDPE jest doskonałym wyborem do zastosowań wymagających wysokiej wytrzymałości i niskiej wagi. Obróbka CNC HDPE jest podobna do obróbki innych tworzyw konstrukcyjnych.
HDPE w skrócie
| Zastosowania | Zalety | Wady | Czas oczekiwania | Cena | Tolerancje |
|---|---|---|---|---|---|
Rurociągi, przenośniki ślimakowe, opakowania i pojemniki | Wysoka odporność na działanie substancji chemicznych i wilgoci, wysoki stosunek wytrzymałości do gęstości, zgodność z normami FDA dotyczącymi przechowywania żywności | Wysoka rozszerzalność cieplna, słaba przyczepność | Od 3 dni | Średni ($$) | Standardowe wartości ±0.010″; ±0.002″ są możliwe do osiągnięcia; wartości poniżej ±0.002″ są dostępne po przeglądzie ręcznym |
Ogólny HDPE
Obróbka CNC HDPE pozwala uzyskać wytrzymałe, a jednocześnie lekkie elementy. Elementy HDPE charakteryzują się również doskonałą odpornością na korozję w wyniku działania szerokiej gamy chemikaliów. Typowe zastosowania obejmują elementy łodzi, rurociągi i kontenery.
Ogólne właściwości HDPE
| Wytrzymałość na rozciąganie, granica plastyczności (MPa) | Wydłużenie przy zerwaniu (%) | Twardość (Shore D) | Temperatura ugięcia pod obciążeniem 0.45 MPa | Temperatura topnienia (°C) |
|---|---|---|---|---|
20-30 | > 500 | 60-70 | 45-60 | 130-137 |
Uwaga: Podane wartości mają charakter wyłącznie informacyjny. Mogą się nieznacznie różnić w zależności od gatunku, producenta, metod przetwarzania i dodatków.
Wykończenia
Podobnie jak inne tworzywa sztuczne z rodziny PE, HDPE charakteryzuje się wysoką odpornością na powłoki. Z tego samego powodu jest odporny na kleje i dlatego wymaga spawania. HDPE jest najczęściej dostępny w kolorze białym, ale czasami można go znaleźć w innych kolorach. Z powodów wymienionych powyżej zalecamy pozostawienie elementów z HDPE w stanie „po obróbce”.
Jak obrobioneWyzwania związane z obróbką CNC HDPE są podobne do tych, z jakimi borykają się inne tworzywa konstrukcyjne. Obrobiona powierzchnia HDPE ma matowe wykończenie.
Podmuch kulek: Aby uzyskać bardziej równomierne wykończenie powierzchni, element można poddać piaskowaniu drobnymi szklanymi kulkami, aby usunąć ślady po obróbce i uzyskać matowy wygląd. Należy jednak pamiętać, że piaskowanie tworzyw sztucznych może powodować nierówne powierzchnie lub uszkodzić detale o drobnych szczegółach.
Wskazówki dotyczące projektowania oszczędzającego koszty
Obróbka CNC HDPE pozwala na produkcję lekkich i niedrogich komponentów. Poniżej przedstawiamy kilka dodatkowych wskazówek, jak obniżyć koszty i zwiększyć ekonomiczność produkcji.
Podzespoły : HDPE jest kupowany w arkuszach lub prętach o różnych rozmiarach. Projektowanie części jako oddzielnych komponentów, które następnie można zmontować w gotową całość, jest często dobrym pomysłem. Jak wspomniano powyżej, HDPE nie nadaje się do klejenia, ale można go spawać. Alternatywnie, do skręcania elementów można użyć łączników mechanicznych.
Tolerancje: Ze względu na tendencję do znacznego rozszerzania się pod wpływem ciepła, uzyskanie bardzo ścisłych tolerancji w pracy z HDPE może być trudne. Zalecamy stosowanie tolerancji węższych niż +/- 0.010″ tylko wtedy, gdy jest to konieczne, aby zmniejszyć ilość odpadów, koszty i czas realizacji związane z wąskimi tolerancjami w przypadku tego typu tworzyw sztucznych.
Obróbka CNC acetalu (Delrinu)
Acetal to wysokowytrzymałe tworzywo termoplastyczne, znane również pod nazwami handlowymi Delrin®, Tecaform® i Sustarin®. W porównaniu z innymi, powszechnie stosowanymi tworzywami sztucznymi, charakteryzuje się wyjątkowymi właściwościami mechanicznymi i odpornością na temperaturę. Jest łatwy w obróbce i charakteryzuje się doskonałą stabilnością wymiarową. To połączenie właściwości sprawia, że obróbka CNC Delrinu idealnie nadaje się do precyzyjnej obróbki elementów mechanicznych, takich jak koła zębate i łożyska. Części Delrinu można znaleźć w urządzeniach elektroniki użytkowej, takich jak drukarki i telewizory.
Obróbka CNC acetalu
Delrin to nazwa handlowa firmy DuPont dla homopolimeru acetalu. Charakteryzuje się on lepszymi właściwościami mechanicznymi niż kopolimer acetalu, a także znacznie lepszą odpornością na uderzenia. Oprócz wyjątkowych właściwości mechanicznych, acetal obrabiany CNC oferuje doskonałą stabilność wymiarową, co czyni go idealnym materiałem do produkcji precyzyjnych części.
Acetal w skrócie
| Zastosowania | Zalety | Wady | Czas oczekiwania | Cena | Tolerancje |
|---|---|---|---|---|---|
Wysokoprecyzyjne części mechaniczne, takie jak łożyska, tuleje, koła zębate i elementy zaworów | Dobra odporność na zmęczenie, niskie tarcie, dobra ogólna wytrzymałość, odporność na wilgoć | Porowatość linii środkowej, ograniczona odporność chemiczna, tendencja do pełzania przy stałym obciążeniu | Od 3 dni | Średni ($$) | Standardowe wartości ±0.010″; ±0.001″ są możliwe do osiągnięcia; wartości poniżej ±0.001″ są dostępne po przeglądzie ręcznym |
Łąka 150
Ze względu na wysoką odporność na uderzenia i niskie tarcie, Delrin obrabiany CNC idealnie nadaje się do przekładni, elementów systemów drzwiowych i tulei. Jest to lekka i tania alternatywa dla części metalowych, która pod wieloma względami wypełnia lukę między tworzywami sztucznymi a metalami. Delrin zachowuje swoje właściwości w zakresie temperatur od -40°C do 120°C, czyli znacznie szerszym niż większość innych tworzyw sztucznych.
Delrin 150 Nieruchomości
| Wytrzymałość na rozciąganie, granica plastyczności (MPa) | Wydłużenie przy zerwaniu (%) | Twardość (Rockwell M) | Temperatura ugięcia pod obciążeniem (°C) przy ciśnieniu 0.46 MPa | Temperatura topnienia (°C) |
|---|---|---|---|---|
73-76 | 25-45 | 94 | 160-169 | 175-178 |
Uwaga: Podane wartości mają charakter wyłącznie informacyjny. Mogą się nieznacznie różnić w zależności od gatunku i producenta.
Delrin 100 (AF)
Delrin 100 AF to mieszanka Delrinu z dodatkiem włókien PTFE (teflonu), która zwiększa odporność na zużycie i właściwości niskotarciowe materiału. Dzięki temu materiał ten jest szczególnie odpowiedni do zastosowań wymagających niskiego zużycia lub tarcia, takich jak łożyska. Włókna PTFE przyczyniają się również do poprawy wytrzymałości, udarności i stabilności wymiarowej materiału.
Właściwości Delrinu 100 (AF)
| Wytrzymałość na rozciąganie, granica plastyczności (MPa) | Wydłużenie przy zerwaniu (%) | Twardość (Rockwell M) | Temperatura ugięcia pod obciążeniem (°C) przy ciśnieniu 0.46 MPa | Temperatura topnienia (°C) |
|---|---|---|---|---|
53-56 | 10-19 | 77 | 160-169 | 175-178 |
Uwaga: Podane wartości mają charakter wyłącznie informacyjny. Mogą się nieznacznie różnić w zależności od gatunku i producenta.
Wykończenia
Podobnie jak w przypadku większości tworzyw sztucznych przeznaczonych do obróbki skrawaniem, elementy z acetalu można wykończyć tylko kilkoma rodzajami wykończenia powierzchni. Poniżej przedstawiamy nasze główne opcje wykończenia powierzchni dla elementów z acetalu/Delrinu obrabianych CNC.
Po obróbce : Możliwe jest uzyskanie doskonałej jakości powierzchni prosto z maszyny CNC. Producenci Gazfull osiągają to dzięki ostrym narzędziom skrawającym ze stali szybkotnącej (HSS) o odpowiednio wysokich kątach natarcia i przyłożenia.
Śrutowanie : Ślady narzędzi są zazwyczaj widoczne na obrabianych CNC elementach z acetalu lub Delrinu. Śrutowanie można wykonać w celu zminimalizowania śladów narzędzi. Należy pamiętać, że kolor powierzchni ulega rozjaśnieniu podczas śrutowania, przez co czarne materiały po obróbce stają się ciemnoszare.
Wskazówki dotyczące projektowania oszczędzającego koszty
Acetal (Delrin) jest jednym z droższych tworzyw sztucznych na rynku, dlatego ważne jest, aby przestrzegać poniższych zasad oszczędzania kosztów.
Projektowanie w standardowych rozmiarach: Acetal jest zazwyczaj dostarczany w arkuszach o standardowej grubości lub w formach wytłaczanych, takich jak pręty lite. Upewnienie się, że część mieści się w standardowych wymiarach magazynowych, może pomóc zmniejszyć ilość odpadów materiałowych i uniknąć niestandardowych zamówień, które zwiększają koszty i czas realizacji.
Nie dąż do minimalnej grubości ścianek: Chociaż jest to możliwe, minimalna grubość ścianek może być trudna do osiągnięcia i odtworzenia bez ugięcia, odkształcenia lub drgań, co może prowadzić do wzrostu cen. Nie zalecamy stosowania grubości ścianek poniżej 0.060″-0.080″ w przypadku elementów acetalowych.
Obróbka CNC polipropylenu (PP)
Polipropylen (PP) to półkrystaliczne tworzywo termoplastyczne występujące w dwóch postaciach: homopolimerów lub kopolimerów. Homopolimer polipropylenu jest najbardziej uniwersalnym gatunkiem, natomiast kopolimer polipropylenu zawiera różne ilości etylenu. Obróbka mechaniczna polipropylenu może być trudniejsza niż w przypadku innych popularnych tworzyw sztucznych ze względu na jego tendencję do zacierania i topienia. Doskonała odporność chemiczna i wytrzymałość zmęczeniowa polipropylenu sprawiają, że jest on szczególnie przydatny do produkcji elementów elastycznych oraz części narażonych na działanie czynników korozyjnych.
Polipropylen (PP) to lekkie tworzywo sztuczne niezawierające BPA, charakteryzujące się wyjątkową odpornością na zmęczenie i wytrzymałością. Te właściwości sprawiają, że jest to popularny materiał do szerokiego zakresu zastosowań w przemyśle motoryzacyjnym, opakowaniowym i dóbr konsumpcyjnych.
Obróbka polipropylenu (PP) w skrócie
| Zastosowania | Zalety | Wady | Czas oczekiwania | Cena | Tolerancje |
|---|---|---|---|---|---|
Pojemniki na żywność bez BPA, sprzęt elektryczny, sprzęt AGD | Niska gęstość, odporność chemiczna na szereg kwasów i zasad, wysoka odporność na zmęczenie | Nie nadaje się do zastosowań w wysokich temperaturach, ulega degradacji pod wpływem promieniowania UV | Od 3 dni | Średni ($$) | Standardowe wartości ±0.010″; ±0.002″ są możliwe do osiągnięcia; wartości poniżej ±0.002″ są dostępne po przeglądzie ręcznym |
Polipropylen generyczny
Chociaż obróbka CNC polipropylenu jest trudna ze względu na jego tendencję do zacierania i topienia się, polipropylen homopolimerowy oferuje szereg korzyści w przypadku części obrabianych CNC. Jego gładka powierzchnia sprawia, że idealnie nadaje się do elementów mechanicznych, takich jak koła zębate, a odporność na zmęczenie materiału sprawia, że cienkie elementy, takie jak zawiasy elastyczne, można łatwo wkomponować w projekty.
Ogólne właściwości polipropylenu
| Wytrzymałość na rozciąganie, granica plastyczności (MPa) | Wydłużenie przy zerwaniu (%) | Twardość (Shore D) | Temperatura ugięcia cieplnego (°C) | Temperatura topnienia (°C) |
|---|---|---|---|---|
25-40 | 100-600 | 65-75 | 100 @ 0.45 MPa | 160-170 |
Uwaga: Podane wartości mają charakter wyłącznie poglądowy. Wartości mogą się nieznacznie różnić w zależności od gatunku, producenta i wypełniacza.
Wykończenia
Części z polipropylenu mają naturalny, kremowobiały kolor. Polipropylen nie toleruje dobrze powłok wykończeniowych, takich jak farby. Jego hydrofobowa natura sprawia również, że jest bardzo trudny do barwienia.
W stanie po obróbce : Najczęstszą opcją wykończenia powierzchni dla każdego, kto zajmuje się obróbką CNC polipropylenu, jest po prostu pozostawienie elementu w stanie po obróbce. Powierzchnie po obróbce mogą mieć widoczne ślady po narzędziach.
Śrutowanie : Obróbka CNC polipropylenu ma tendencję do pozostawiania zadziorów na krawędziach elementów, a polipropylen łatwo się topi w kontakcie z narzędziem skrawającym, co może skutkować niską jakością wykończenia powierzchni. Śrutowanie pomaga temu zaradzić, usuwając te drobne niedoskonałości za pomocą ścierniwa, które również usuwa ślady po narzędziach, zapewniając bardziej równomierne i jednolite wykończenie powierzchni.
Wskazówki dotyczące projektowania oszczędzającego koszty
Obróbka CNC polipropylenu może być opłacalna dzięki niskiemu kosztowi materiału. Jednak skrócenie czasu obróbki maszynowej i postprodukcyjnej ma kluczowe znaczenie dla utrzymania niskich kosztów. Jednym ze sposobów osiągnięcia tego celu jest utrzymanie standardowych tolerancji:
+/- 0.010” dla cech rozmiaru (długość, szerokość, wysokość, średnica)
+/- 0.010” dla lokalizacji (pozycja, koncentryczność, symetria)
Unikaj stosowania bardziej rygorystycznych tolerancji, gdy nie są one konieczne. Jest to szczególnie ważne, ponieważ obróbka tworzyw sztucznych generuje ciepło, które może powodować ich odkształcenie lub pełzanie wymiarowe.
Obróbka CNC UHMW-PE
Polietylen o ultrawysokiej masie cząsteczkowej, zwany także polietylenem UHMW, w skrócie UHMW-PE, jest podgrupą związków HDPE (polietylenu o wysokiej gęstości) o dodatkowych zaletach.
O UHMW-PE do obróbki CNC
Niezwykle długie łańcuchy polimerowe tego materiału przyczyniają się do poprawy jego ogólnej wytrzymałości. Ma on współczynnik tarcia porównywalny z teflonem, ale lepszą odporność na ścieranie. Obróbka CNC UHMW-PE jest podobna do obróbki innych tworzyw konstrukcyjnych.
UHMW-PE to zaawansowane tworzywo konstrukcyjne o wyjątkowej wytrzymałości, odporności chemicznej i odporności na zużycie, przewyższającej nawet stal. UHMW-PE jest szeroko stosowany w przemyśle motoryzacyjnym i morskim. Jego niska porowatość i obojętność chemiczna sprawiają, że jest on bezpieczny dla żywności.
UHMW-PE w skrócie
| Zastosowania | Zalety | Wady | Czas oczekiwania | Cena | Tolerancje |
|---|---|---|---|---|---|
Wykładziny do zsypów, profile prowadzące łańcuch, wykładziny zderzaków dokowych | Wyjątkowa odporność na ścieranie, wyjątkowa wytrzymałość, niski współczynnik tarcia | Nie nadaje się do wysokich temperatur, podatny na pełzanie ze względu na niską stabilność wymiarową | Od 3 dni | Średni ($$) | Standardowe wartości ±0.010″; ±0.002″ są możliwe do osiągnięcia; wartości poniżej ±0.002″ są dostępne po przeglądzie ręcznym |
Ogólny UHMW-PE
Obróbka UHMW pozwala uzyskać wytrzymałe i odporne na ścieranie elementy, co czyni ją idealną do zastosowań narażonych na obciążenia udarowe i materiały ścierne. Typowe zastosowania obejmują płyty ścieralne i uszczelnienia. Materiał UHMW-PE jest podatny na pełzanie i nie nadaje się do zastosowań, w których elementy są poddawane ciągłemu naprężeniu.
Ogólne właściwości UHMW-PE
| Wytrzymałość na rozciąganie, granica plastyczności (MPa) | Wydłużenie przy zerwaniu (%) | Twardość (Shore D) | Temperatura ugięcia cieplnego (°C) | Temperatura topnienia (°C) |
|---|---|---|---|---|
20-30 | 300-600 | 60-70 | 46-68 @ 0.46 MPa | 130-136 |
Uwaga: Podane wartości mają charakter wyłącznie informacyjny. Mogą się nieznacznie różnić w zależności od gatunku i producenta.
Wykończenia
Niski współczynnik tarcia UHMW-PE sprawia, że jest on z natury odporny na powłoki, ponieważ śliska powierzchnia jest trudna do przyklejenia. Zalecamy pozostawienie UHMW-PE w stanie po obróbce; jednak Gazfull może w razie potrzeby poddać obróbce strumieniowo-ściernej i wykończeniom niestandardowym.
Po obróbce mechanicznej : Rezultatem jest wykończenie z widocznymi śladami narzędzi i chropowatością powierzchni porównywalną z wykończeniem o gradacji 125 uin Ra.
Piaskowanie : UHMW-PE można poddać piaskowaniu w celu usunięcia wszelkich nierówności, które powstały w wyniku procesu cięcia.
Wskazówki dotyczące projektowania oszczędzającego koszty
Obróbka polietylenu UHMW pozwala uzyskać lekkie i niedrogie komponenty. Poniżej znajduje się kilka dodatkowych wskazówek, które pomogą Ci zaoszczędzić pieniądze.
Podzespoły : UHMW-PE można kupić w arkuszach lub prętach o różnych rozmiarach. Korzystne może być projektowanie części jako oddzielnych komponentów, które następnie można zmontować w gotowy element. Należy pamiętać, że UHMW-PE nie nadaje się do klejenia, ale można go spawać.
Dodatkowe najlepsze praktyki DFM : Obejmują one projektowanie spójnych promieni narożników, projektowanie większych elementów zamiast wielu mniejszych oraz stosowanie standardowych tolerancji wynoszących +/- 0.010.”
Obróbka CNC nylonu 6/6
Nylon, a ogólniej poliamid, to termoplastyczny polimer syntetyczny. Jako tworzywo termoplastyczne, można go formować w różne kształty poprzez termoformowanie. Chociaż nylon można formować we włókna do lin i tkanin, wytłaczać i formować wtryskowo, ma on zalety, gdy jest wytwarzany metodą obróbki CNC. Nylon charakteryzuje się doskonałą odpornością termiczną, mechaniczną i chemiczną, gdy jest cięty z litego materiału.
Nylon 6/6 to powszechnie stosowane tworzywo sztuczne o wysokiej wytrzymałości, odporności na ścieranie i twardości. Właściwości nylonu 66 sprawiają, że idealnie nadaje się on do nośnych elementów mechanicznych i jako taki często stanowi dobry zamiennik metali. Obróbka CNC nylonu 6/6 pozwala na produkcję niedrogich, wysokowydajnych części.
| Zastosowania | Zalety | Wady | Czas oczekiwania | Cena | Tolerancje |
|---|---|---|---|---|---|
Elementy konstrukcyjne, takie jak koła zębate, koła i obudowy urządzeń elektronicznych użytkowych | Odporność na ścieranie, odporność na umiarkowanie wysokie temperatury, wysoka odporność na zmęczenie | Wysoka absorpcja wilgoci powodująca pęcznienie | Od 3 dni | Niski ($) | Standardowe wartości ±0.010″; ±0.002″ są możliwe do osiągnięcia; wartości poniżej ±0.002″ są dostępne po przeglądzie ręcznym |
Nylon 6/6
Nylon 6/6, nazywany również nylonem 6-6, nylonem 6,6 lub nylonem 66, to bardziej krystaliczna wersja nylonu 6. Nazywany jest również poliamidem 66 lub PA 66. Posiada ulepszone właściwości mechaniczne dzięki bardziej uporządkowanej strukturze molekularnej. Materiał nylonu 6/6 do obróbki skrawaniem charakteryzuje się lepszą odpornością na temperaturę i niższym wskaźnikiem absorpcji wody w porównaniu ze standardowym nylonem 6. Typowe zastosowania obejmują podkładki cierne, koła prowadzące i łożyska ślizgowe.
Ogólne właściwości materiału Nylon 6/6
| Wytrzymałość na rozciąganie, granica plastyczności (MPa) | Wydłużenie przy zerwaniu (%) | Twardość (Shore D) | Temperatura ugięcia cieplnego (°C) | Temperatura topnienia (°C) |
|---|---|---|---|---|
30-98 | 1-300 | 78-88 | 75-428 | 197-266 |
Uwaga: Podane wartości mają charakter wyłącznie informacyjny. Mogą się nieznacznie różnić w zależności od gatunku i producenta.
Wykończenia
Jak w przypadku większości tworzyw sztucznych, możliwości wykończenia powierzchni są ograniczone. Dotyczy to zwłaszcza nylonu, którego nie da się łatwo powlekać. Ponadto szlifowanie powoduje postrzępienie powierzchni, które często wygląda gorzej niż powierzchnia po obróbce mechanicznej. Poniżej wymieniono kilka możliwych wykończeń:
W stanie obrobionym : obróbka CNC nylonu 6/6 często zapewnia doskonałą jakość powierzchni. Operatorzy maszyn Gazfull osiągają to dzięki ostrym narzędziom skrawającym ze stali szybkotnącej (HSS) o odpowiednio wysokich kątach natarcia i przyłożenia.
Piaskowanie: Nylon 6/6 można dodatkowo wygładzić metodą piaskowania, aby uzyskać mniejszą chropowatość powierzchni.
Barwienie : Nylon łatwo wchłania płyny, dlatego barwienie jest powszechną metodą wykańczania. Do barwienia powierzchni białych części nylonowych na różne kolory stosuje się barwniki rozpuszczalnikowe.
Wskazówki dotyczące projektowania oszczędzającego koszty
Nylon 6/6 to stosunkowo niedrogie tworzywo sztuczne wykorzystywane w inżynierii. Aby jednak jeszcze bardziej obniżyć koszty obróbki, warto wypróbować następujące rozwiązania:
Utrzymuj prostotę części: aby zminimalizować liczbę ustawień obróbki i obniżyć koszt wymaganej maszyny (innymi słowy, używając maszyny 3-osiowej zamiast 4- lub 5-osiowej), zachowaj jak najprostszą geometrię. Część o złożonej geometrii może być lepszym kandydatem do druku 3D z Nylonu 12 metodą SLS (selektywnego spiekania laserowego) lub HP Multi Jet Fusion.
Zachowaj spójność części: utrzymuj wewnętrzne promienie naroży i otwory gwintowane o spójnych wymiarach, aby zmniejszyć liczbę zmian narzędzi wymaganych przez producenta.
O obróbce CNC akrylu
Akryl to tworzywo termoplastyczne znane ze swojej przejrzystości optycznej, wytrzymałości i odporności na promieniowanie UV, co czyni go popularnym zamiennikiem szkła w wielu zastosowaniach. Jest lekki, odporny na uderzenia i, w przeciwieństwie do innych przezroczystych tworzyw sztucznych, nie odbarwia się pod wpływem długotrwałego działania promieni słonecznych.
Chociaż akryl oferuje doskonałą wytrzymałość i sztywność, nie nadaje się do stosowania w środowiskach o wysokiej temperaturze, zwłaszcza w porównaniu ze szkłem. Ze względu na te właściwości, akryl obrabiany maszynowo jest szeroko stosowany w takich branżach jak motoryzacja oraz w testach i pomiarach.
Akryl w skrócie
| Zastosowania | Zalety | Wady | Czas oczekiwania | Cena | Tolerancje |
|---|---|---|---|---|---|
Tarcze wskaźników i osłony lamp samochodowych, dyfuzory światła, przezroczyste obudowy. Mogą być stosowane jako tania i lekka alternatywa dla szkła. | Wysoka odporność na uderzenia, optycznie przejrzysty, wysoka odporność na promieniowanie UV | Słaba odporność na zarysowania i ciepło, wrażliwość na niektóre substancje chemiczne (np. aceton, alkohol) | Od 3 dni | Niski ($) | Standardowe wartości ±0.010″; ±0.002″ są możliwe do osiągnięcia; wartości poniżej ±0.002″ są dostępne po przeglądzie ręcznym |
Akryl
Akryl to wytrzymały materiał, który ma wiele zalet w porównaniu ze szkłem. Po pierwsze, akryl można łatwo obrabiać mechanicznie, podczas gdy szkło nie. Daje to możliwość obróbki CNC akrylu, gdy zadanie wymaga zarówno złożonej geometrii, jak i wysokiej przejrzystości optycznej gotowego elementu. Przejrzystość akrylu sprawia, że idealnie nadaje się on do okien inspekcyjnych, sprzętu do badań chemicznych oraz osłon instrumentów.
Ogólne właściwości akrylu
| Wytrzymałość na rozciąganie, granica plastyczności (MPa) | Wydłużenie przy zerwaniu (%) | Twardość (Shore D) | Temperatura ugięcia pod obciążeniem (°C) przy ciśnieniu 0.45 MPa | Temperatura topnienia (°C) |
|---|---|---|---|---|
65-75 | ~ 2–10 | ~ 80–90 | 105-110 | 85-110 |
Uwaga: Podane wartości mają charakter wyłącznie informacyjny. Wartości mogą się nieznacznie różnić w zależności od gatunku i procesu produkcyjnego. W przypadku zastosowań krytycznych należy zapoznać się z kartami charakterystyki konkretnych materiałów (np. od producentów takich jak Plexiglas®, Acrylite® lub Lucite®).
Wykończenia
Wykończenia powierzchni rzadko stosuje się w przypadku akrylu obrabianego CNC, ponieważ większość z nich negatywnie wpływałaby na naturalne właściwości optyczne materiału. W przypadku, gdy wykończenie jest potrzebne, należy wybrać takie, które wzmacnia te właściwości.
Standard (obróbka mechaniczna): Widoczne ślady narzędzi na powierzchni cięcia będą widoczne jako zawirowania.
Bead Blast: Nadaje akrylowi matowy, mrożony wygląd i zapobiega widocznym śladom narzędzi.
Polerowanie na zamówienie: Akryl można polerować w celu uzyskania dodatkowej przejrzystości za pomocą procesów chemicznych lub ręcznego, progresywnego szlifowania na mokro za dodatkową opłatą. Można to zrobić, wybierając opcję „Inne” w systemie wyceny Gazfull Instant Quoting Engine®.
Wskazówki dotyczące projektowania oszczędzającego koszty
Akryl jest materiałem powszechnie dostępnym, ale należy go projektować w ramach ograniczeń tego materiału, jak opisano poniżej.
Projekt w standardowych rozmiarach: Akryl jest zazwyczaj dostarczany w arkuszach o różnej grubości oraz w formach wytłaczanych, takich jak rury i pręty. Projektowanie elementów o wymiarach zgodnych z wymiarami dostępnych w sprzedaży arkuszy i prętów pozwala zminimalizować koszty. Jeśli wymagany element jest zbyt duży, warto rozważyć podzielenie go na kilka komponentów, które można następnie skleić lub połączyć ze sobą po obróbce mechanicznej.
Tolerancja: Osiągnięcie bardzo ścisłych tolerancji w przypadku tworzyw sztucznych, takich jak akryl, może być trudne. Zalecamy podawanie tolerancji węższych niż +/- 0.005″ tylko w przypadku kluczowych elementów, aby zmniejszyć ilość odpadów, koszty i czas realizacji związane z wąskimi tolerancjami.
Obróbka ABS CNC
ABS, czyli kopolimer akrylonitrylo-butadieno-styrenowy, to powszechnie stosowane tworzywo termoplastyczne, które zyskało popularność ze względu na stosunkowo niski koszt i doskonałą wytrzymałość. Obróbka CNC ABS to opłacalny sposób na wycinanie elementów o niestandardowych kształtach bez konieczności stosowania drogich form, szczególnie w przypadku prototypów, przyrządów i oprzyrządowania oraz produkcji małoseryjnej.
Tworzywo ABS (akrylonitryl-butadien-styren) jest stosowane w wielu gałęziach przemysłu ze względu na niski koszt, łatwość produkcji i wyjątkowe właściwości mechaniczne. Występuje w wielu produktach konsumenckich, a także jest szeroko stosowane w przemyśle motoryzacyjnym. ABS obrabiany metodą CNC charakteryzuje się wyjątkową wytrzymałością, sztywnością i amortyzacją, szczególnie jak na tak niedrogi materiał.
ABS w skrócie
| Zastosowania | Zalety | Wady | Czas oczekiwania | Cena | Tolerancje |
|---|---|---|---|---|---|
Obudowy produktów, mocowania i przyrządy montażowe, deski rozdzielcze pojazdów | Wysoka odporność na uderzenia, niskie koszty, odporność chemiczna | Nie nadaje się do zastosowań w wysokich temperaturach, ulega uszkodzeniu pod wpływem rozpuszczalników, ma słabą stabilność UV | Zaczyna się za 3 dni | Niski ($) | Standardowe wartości ±0.010″; ±0.002″ są możliwe do osiągnięcia; wartości poniżej ±0.002″ są dostępne po przeglądzie ręcznym |
Ogólny ABS
ABS charakteryzuje się dobrą stabilnością wymiarową, doskonałą udarnością i łatwością obróbki. Dzięki temu obrabiany CNC ABS idealnie nadaje się do zastosowań wymagających niedrogich i odpornych na zużycie części, takich jak obudowy i korpusy narzędzi.
| Wytrzymałość na rozciąganie, granica plastyczności (MPa) | Wydłużenie przy zerwaniu (%) | Twardość (Rockwell R) | Temperatura ugięcia cieplnego (°C) | Temperatura topnienia (°C) |
|---|---|---|---|---|
40.7 | 53.4% | 107 | 97.4 | 267 |
Uwaga: Podane wartości mają charakter wyłącznie informacyjny. Mogą się nieznacznie różnić w zależności od gatunku i producenta.
Wykończenia
Współpracując z naszymi dostawcami części ABS CNC, obrabiany ABS jest zazwyczaj dostępny w kolorze beżowym (naturalnym), białym i czarnym. Inne kolory mogą być dostępne bezpośrednio u dostawców.
W stanie obrobionym: Części ABS obrabiane CNC są obrabiane mechanicznie zgodnie ze specyfikacjami, z niewielkimi śladami narzędzi lub zawirowaniami na powierzchni materiału.
Piaskowanie: Aby uzyskać bardziej matowe elementy, powierzchnię można poddać piaskowaniu drobnymi szklanymi kulkami, aby zredukować połysk. Należy jednak pamiętać, że piaskowanie tworzyw sztucznych może powodować nierówne powierzchnie lub uszkodzić detale o drobnych szczegółach.
Wskazówki dotyczące projektowania oszczędzającego koszty
ABS to bardzo tanie tworzywo sztuczne, łatwe w obróbce i charakteryzujące się doskonałymi właściwościami mechanicznymi. Aby dodatkowo obniżyć koszty, inżynierowie powinni unikać stosowania zbyt wąskich tolerancji, ponieważ w przypadku tworzyw termoplastycznych, takich jak ABS, może to być trudniejsze do kontrolowania. Oto kilka ogólnych wskazówek dotyczących projektowania elementów obrabianych CNC:
Cechy konstrukcyjne na tych samych płaszczyznach osi: Dzięki temu zminimalizuje się potrzebę stosowania droższych maszyn CNC 4- i 5-osiowych.
Kluczowa jest spójność : Utrzymanie spójności takich cech, jak promienie narożników wewnętrznych i otwory gwintowane, pomoże również zaoszczędzić czas i pieniądze na częściach, redukując potrzebę zmiany narzędzi.
Usługa obróbki CNC poliwęglanu
Poliwęglan, czyli PC, to amorficzny termoplast. Jego amorficzna natura oznacza, że najpierw mięknie, a dopiero potem topnieje i nie ma ustalonej temperatury topnienia. Gazfull obrabia poliwęglan w postaci czarnych lub przezroczystych arkuszy i prętów. Jego przejrzystość, odporność na stłuczenie i niska waga sprawiają, że jest doskonałym zamiennikiem szkła. Lepiej znosi również wysokie temperatury niż akryl. Obróbka CNC poliwęglanu nie daje jednak z natury optycznie przezroczystych elementów, dlatego wymagana jest dalsza obróbka.
PC (poliwęglan) to tworzywo sztuczne o wyjątkowej odporności na pękanie. Jest odporne na uderzenia, a jednocześnie oferuje przejrzystość optyczną, odporność na promieniowanie UV i wyższą niż zwykle odporność na temperaturę w porównaniu z innymi tworzywami sztucznymi.
Ogólne informacje o PC (poliwęglanie)
| Zastosowania | Zalety | Wady | Czas oczekiwania | Cena | Tolerancje |
|---|---|---|---|---|---|
Soczewki reflektorów samochodowych, dyfuzory światła, obudowy wodoodporne | Wysoka odporność na uderzenia, wyjątkowa przejrzystość, umiarkowana odporność na temperaturę (do 135°C/275°F), wyjątkowa wytrzymałość na pękanie | Łatwo się rysuje, słaba odporność na działanie chemikaliów | Zaczyna się za 3 dni | Średni ($$) | Standardowe wartości ±0.010″; ±0.002″ są możliwe do osiągnięcia; wartości poniżej ±0.002″ są dostępne po przeglądzie ręcznym |
Uwaga: Podane wartości mają charakter wyłącznie informacyjny. Mogą się nieznacznie różnić w zależności od gatunku i producenta.
Uniwersalny PC (poliwęglan)
Obróbka CNC poliwęglanu jest stosunkowo popularna. Wyjątkowa odporność materiału na uderzenia sprawia, że idealnie nadaje się on do produkcji elementów konstrukcyjnych. Dzięki niemal dwukrotnie wyższej udarności niż ABS, poliwęglan charakteryzuje się jedną z najwyższych udarności spośród wszystkich popularnych tworzyw konstrukcyjnych. Można go łatwo formować, nie pękając ani nie łamiąc się.
Ogólne właściwości komputera
| Wytrzymałość na rozciąganie, granica plastyczności (MPa) | Wydłużenie przy zerwaniu (%) | Twardość (Shore D) | Temperatura ugięcia cieplnego (°C) | Temperatura zeszklenia (°C) |
|---|---|---|---|---|
40-154 | 3-233 | 90-95 | 57.2-208 | 142-152 |
Wykończenia
Tylko ograniczony zakres wykończeń powierzchni sprawdza się w przypadku tworzyw sztucznych. Dotyczy to zwłaszcza obróbki CNC poliwęglanu, ponieważ materiał ten ma tendencję do łatwego zarysowywania. Poniżej wymieniono kilka możliwych wykończeń:
Polerowanie parowe : Powierzchnia poliwęglanu obrabianego CNC często pozostawia ślady po narzędziach. Nie jest to idealne rozwiązanie w przypadku zastosowań wymagających optycznie przejrzystych elementów. Polerowanie, ogólnie rzecz biorąc, polega na usuwaniu śladów po narzędziach lub skaz, a jedną z najskuteczniejszych metod w przypadku poliwęglanu jest polerowanie parowe. Polega ono na wystawieniu powierzchni na działanie rozpuszczalnika, który reaguje, powodując stopienie i rozpływanie się warstwy powierzchniowej. Proces ten wyrównuje powierzchnię i wypełnia wszelkie ślady po narzędziach.
Powłoka odporna na zarysowania : Wadą poliwęglanu jest jego podatność na zarysowania. Niektóre powłoki dostępne na rynku pomagają zachować optyczną przejrzystość poliwęglanu, jednocześnie poprawiając jego odporność na zarysowania.
Wskazówki dotyczące projektowania oszczędzającego koszty
Poliwęglan to stosunkowo drogi plastik. Poniżej znajdziesz kilka wskazówek, jak oszczędzać na projektowaniu.
Podzespoły: Poliwęglan do obróbki skrawaniem jest dostarczany w arkuszach lub prętach. Z tego powodu, podczas obróbki CNC poliwęglanu, ważne jest projektowanie części z uwzględnieniem standardowych rozmiarów. Duże części obrabiane z jednego bloku poliwęglanu mogą być zbyt drogie. Zamiast tego, warto rozważyć zaprojektowanie oddzielnych podzespołów, które później zostaną skręcone lub połączone poprzez spawanie tworzyw sztucznych.
Spójne cechy: Projektuj z uwzględnieniem spójnych cech, aby ograniczyć konieczność stosowania specjalistycznych narzędzi i ich wymiany.
Obróbka CNC PEEK
PEEK, czyli polieteroeteroketon, to zaawansowane tworzywo sztuczne o szerokiej gamie korzystnych właściwości. Należą do nich: odporność na wysokie temperatury, odporność na ścieranie, biokompatybilność, odporność na ultrawysoką próżnię, wyjątkowa odporność chemiczna oraz możliwość obróbki CNC.
PEEK to półkrystaliczny termoplast, który może pracować w sposób ciągły w temperaturach do 260°C i charakteryzuje się wysoką odpornością chemiczną. Należy jednak pamiętać, że niektóre kwasy, takie jak kwas siarkowy, rozpuszczają ten materiał. Obróbka CNC PEEK-u to powszechna metoda produkcji części do zastosowań w ekstremalnych warunkach, wymagających wytrzymałości mechanicznej, stabilności chemicznej i/lub odporności na wysokie temperatury. Zastosowania obejmują komponenty dla przemysłu medycznego, lotniczego i motoryzacyjnego.
PEEK w skrócie
| Zastosowanie | Zalety | Wady | Czas oczekiwania | Cena | Tolerancje |
|---|---|---|---|---|---|
Łożyska, podkładki i koła zębate, implanty kręgosłupa, narzędzia chirurgiczne | Hydrofobowy, minimalne wydzielanie gazów w warunkach wysokiej próżni, biokompatybilny | Wysoki koszt, biokompatybilny, ale nie wiąże się łatwo z kością | Czas realizacji zamówienia na części PEEK rozpoczyna się od 3 dni roboczych | Wysoki ($$$) | Możliwe jest osiągnięcie tolerancji obróbki wynoszącej +/- 001” (+/- 0.025 mm) |
Ogólny PEEK
Obróbka PEEK-u umożliwia szeroki wachlarz zastosowań, wykorzystując wyjątkowe właściwości tego materiału. PEEK ma niewiele wad w porównaniu z innymi tworzywami konstrukcyjnymi. Jedną z jego zalet jest odporność na ciepło. Może pracować w wysokich temperaturach dłużej niż większość innych tworzyw sztucznych. Ponadto PEEK jest hydrofobowy, więc nie wchłania łatwo wody i w warunkach próżni wydziela bardzo mało gazów. Ta stabilność jest ogromną zaletą. PEEK znajduje zastosowanie w medycynie, od implantów tymczasowych, po komponenty lotnicze narażone na ekstremalną próżnię.
Ogólne właściwości PEEK
| Wytrzymałość na rozciąganie, granica plastyczności (MPa) | Wydłużenie przy zerwaniu (%) | Twardość (Shore D) | Temperatura ugięcia cieplnego (°C) | Temperatura zeszklenia (°C) |
|---|---|---|---|---|
65-120 | 1.5-110 | 62-89 | 182-210 | 143-155 |
USP Klasa VI PEEK (TECAPEEK)
PEEK klasy USP VI, taki jak TECAPEEK MT, to biokompatybilne warianty zaprojektowane specjalnie do zastosowań w technologii medycznej. Charakteryzuje się bardzo wysoką odpornością chemiczną, odpornością na różne metody sterylizacji oraz zdolnością do zachowania właściwości mechanicznych w wysokich temperaturach. Peek klasy medycznej jest często stosowany w zastosowaniach medycznych i urządzeniach wymagających ograniczonego kontaktu ze skórą i tkankami. PEEK klasy USP VI jest również pożądany w zastosowaniach medycznych ze względu na swoją zdolność do wytrzymywania wielu cykli sterylizacji bez degradacji.
| Wytrzymałość na rozciąganie, granica plastyczności (MPa) | Wydłużenie przy zerwaniu (%) | Twardość (Rockwell M) | Temperatura ugięcia cieplnego (°C) | Temperatura zeszklenia (°C) |
|---|---|---|---|---|
96.5-110 | 30-50 | 94-99 | 160 | 150 |
Podgląd GF30
PEEK GF30 to odmiana PEEK-u wypełniona w 30% włóknem szklanym. W porównaniu z typowym PEEK-iem bez wypełnienia, GF30 charakteryzuje się wyższą sztywnością i zwiększoną wytrzymałością mechaniczną. PEEK wzmocniony włóknem szklanym charakteryzuje się również zwiększoną stabilnością wymiarową i odpornością na pełzanie. Materiał ten doskonale nadaje się do części poddawanych dużym obciążeniom statycznym w wyższych temperaturach. PEEK GF30 nie nadaje się do zastosowań łożyskowych ani do zastosowań wymagających odporności na zużycie ze względu na ścierny wpływ włókien szklanych na powierzchnie styku.
| Wytrzymałość na rozciąganie, granica plastyczności (MPa) | Wydłużenie przy zerwaniu (%) | Twardość (Rockwell M) | Temperatura ugięcia cieplnego (°C) | Maksymalna temperatura pracy (°C) |
|---|---|---|---|---|
101-157 | 2.2-5 | 103 | 316 | 260-300 |
Wykończenia
Części z PEEK-u są naturalnie nieprzezroczyste, szare lub beżowe. Ze względu na polimerową strukturę PEEK-u, farby i powłoki trudno wiążą się z jego powierzchnią. Jednak ze względu na jego naturalną odporność chemiczną, często dopuszczalne jest pozostawienie części w stanie po obróbce.
Po obróbce : PEEK jest łatwy w obróbce i pozwala uzyskać gładkie wykończenie powierzchni. Gazfull oferuje automatyczną wycenę chropowatości powierzchni już od 32 uin Ra dla PEEK, ale może podać jeszcze niższe wartości po ręcznej weryfikacji.
Czyszczenie strumieniowo-ścierne : Wszelkie niepożądane ślady narzędzi można usunąć poprzez mechaniczne ścieranie powierzchni za pomocą szklanych kulek.
Wskazówki dotyczące projektowania oszczędzającego koszty
Ze względu na wysoki koszt materiału, konieczne jest minimalizowanie kosztów ogólnych produkcji. Jedną z metod zarządzania kosztami obróbki CNC PEEK jest zlecenie wyżarzania w trakcie produkcji. Może to zmniejszyć pęknięcia powierzchniowe i wewnętrzne, co z kolei zmniejszy liczbę braków i obniży ogólne koszty dla producenta.
Obróbka CNC teflonu (PTFE)
PTFE, czyli politetrafluoroetylen, to tworzywo termoplastyczne na bazie fluoropolimeru, składające się wyłącznie z atomów węgla i fluoru. Jest powszechnie znany pod nazwą handlową DuPont – Teflon. Odporność temperaturowa teflonu należy do najwyższych wśród powszechnie stosowanych tworzyw konstrukcyjnych. Jest on również wyjątkowo odporny na korozję dzięki składowi chemicznemu fluoropolimeru. Obróbka CNC PTFE-teflonu jest stosunkowo łatwa ze względu na niską wytrzymałość i względną miękkość, choć utrzymanie wysokiego poziomu precyzji może być trudne.
PTFE-teflon wyróżnia się spośród większości tworzyw konstrukcyjnych bardzo wysoką temperaturą topnienia, niskim współczynnikiem tarcia i obojętnością chemiczną. Te niezwykłe właściwości zapewniły powłokom PTFE-teflon ich znaną rolę w produkcji naczyń kuchennych z powłoką zapobiegającą przywieraniu oraz w innych zastosowaniach w przemyśle spożywczym i napojowym, petrochemicznym, medycznym oraz w branży komponentów elektrycznych.
Ogólne informacje o PC (poliwęglanie)
| Zastosowania | Zalety | Wady | Czas oczekiwania | Cena | Tolerancje |
|---|---|---|---|---|---|
Implanty medyczne, powłoki rurowe chroniące przed substancjami żrącymi, izolacja elementów elektrycznych | Bezpieczny dla żywności, hydrofobowy, odporny na wysokie temperatury, niski współczynnik tarcia | W przypadku przegrzania wytwarza toksyczne opary, słaba odporność na ścieranie | Czas realizacji zamówienia wynosi od 3 dni. | Średni ($$) | Standardowa tolerancja wynosi +/- 0.010”; możliwe jest osiągnięcie tolerancji +/- 0.001”. |
Dziewiczy PTFE-Teflon
Pomimo że materiał ten jest stosowany głównie jako powłoka, niektóre implanty medyczne są wytwarzane metodą obróbki CNC z PTFE-teflonu. Teflon jest obojętny chemicznie, dlatego implanty medyczne wykonane z tego materiału nie są odrzucane przez organizm. Jego niski współczynnik tarcia sprawia, że idealnie nadaje się do elementów ślizgowych, takich jak łożyska.
Ogólne właściwości PTFE-teflonu
| Wytrzymałość na rozciąganie, granica plastyczności (MPa) | Wydłużenie przy zerwaniu (%) | Twardość (Shore D) | Temperatura ugięcia cieplnego (°C) | Temperatura topnienia (°C) |
|---|---|---|---|---|
9-30 | 300-400 | 55-65 | 115 | 330 |
Uwaga: Podane wartości mają charakter wyłącznie informacyjny. Mogą się nieznacznie różnić w zależności od gatunku i producenta.
Wykończenia
Teflon jest wysoce odporny na powłoki ze względu na swoją naturę powierzchni nieprzywierającej. Teflon ma tendencję do pozostawiania zadziorów na obrobionych krawędziach, ale Gazfull automatycznie je usuwa przed wysyłką gotowego produktu.
Po obróbce mechanicznej : Najlepiej pozostawić część w stanie po obróbce mechanicznej.
Piaskowanie : Aby uzyskać gładsze wykończenie i usunąć nierówności, części można poddać piaskowaniu w celu uzyskania równomiernej gładkości powierzchni.
Wskazówki dotyczące projektowania oszczędzającego koszty
Obróbka CNC PTFE-teflonu może być trudna, zwłaszcza jeśli wymagane są wąskie tolerancje. Dlatego ważne jest, aby proces obróbki przebiegał jak najsprawniej i najszybciej, jak to możliwe.
Cechy konstrukcyjne na tych samych płaszczyznach osi: Dzięki temu zminimalizuje się potrzebę stosowania droższych maszyn CNC 4- i 5-osiowych.
Kluczowa jest spójność : Utrzymanie spójności takich cech, jak promienie narożników wewnętrznych i otwory gwintowane, pomoże również zaoszczędzić czas i pieniądze na częściach, redukując potrzebę zmiany narzędzi.
Garolite G-10 do obróbki CNC
Garolit to kompozyt termoutwardzalny wykonany z włókna szklanego i żywicy epoksydowo-fenolowej. Jako materiał termoutwardzalny, garolit nie może być topiony ani formowany ponownie. Podgrzany powyżej swojej maksymalnej temperatury roboczej, ulega rozkładowi chemicznemu i nie zachowuje swoich właściwości po ostygnięciu. To uniemożliwia formowanie wtryskowe garolitu. Obróbka CNC garolitu to jedyna metoda produkcji skomplikowanych elementów z tego materiału.
Garolit to kompozyt epoksydowy wzmocniony włóknem szklanym, charakteryzujący się wysokim stosunkiem wytrzymałości do masy oraz doskonałą odpornością na korozję i wilgoć, co czyni go idealnym materiałem do zastosowań morskich. Jest również ognioodporny i stanowi doskonały izolator elektryczny, co czyni go materiałem preferowanym do podłoży płytek elektronicznych.
Garolit G-10 (FR4)
Obróbka CNC materiału Garolite G-10 (FR4) pozwala uzyskać części idealnie nadające się do zastosowań korozyjnych lub wymagających wysokiej wilgotności. Takie warunki środowiskowe występują zazwyczaj w przemyśle morskim, gdzie garolit jest stosowany do produkcji elementów silników, takich jak wsporniki montażowe, oraz w zastosowaniach wymagających izolacji elektrycznej i wytrzymałości mechanicznej.
Gazfull oferuje garolit w gatunkach G-10 i G-10 FR4. FR4 to trudnopalny gatunek garolitu G-10 o klasie palności UL94 V-0. Oba gatunki mają podobne właściwości materiałowe, z wyjątkiem lepszej klasy palności, jaką oferuje FR4. W większości przypadków, gdy wymagany jest G-10, można bezpiecznie zastąpić G-10 FR4; jednak nie należy zastępować G-10, gdy wymagany jest FR4.
Ogólne właściwości materiału Garolite G-10 (FR4).
| Wytrzymałość na rozciąganie, granica plastyczności (MPa) | Wytrzymałość na ściskanie (MPa) | Twardość (Rockwell M) | Ocena palności | Temperatura pracy ciągłej (°C) |
|---|---|---|---|---|
262-310 | 448 | 110 | UL94V-0 | 140 |
Garolit G11 (FR5)
Podobnie jak G-10, garolit G-11 (FR5) to laminat szklano-epoksydowy. G11 charakteryzuje się lepszym izolatorem termicznym niż G10 i dzięki temu wytrzymuje wyższe temperatury pracy. To sprawia, że doskonale nadaje się do zastosowań mechanicznych lub elektrycznych w środowiskach o wysokiej temperaturze.
Ogólne właściwości materiału Garolite G11 (FR5).
| Wytrzymałość na rozciąganie, granica plastyczności (MPa) | Wytrzymałość na ściskanie (MPa) | Twardość (Rockwell M) | Ocena palności | Temperatura pracy ciągłej (°C) |
|---|---|---|---|---|
255-295 | 434 | 112 | UL94V-0 | 150 |
Wykończenia
Garolit to zazwyczaj materiał o barwie od zielonej do żółtozielonej, ale jest również sprzedawany w kolorze czarnym. Ze względu na włóknistą strukturę nie nadaje się do polerowania. Zazwyczaj polerowanie jego matowej powierzchni nie pozwoli na uzyskanie połysku.
Po obróbce : Garolit ma zazwyczaj gładkie, matowe wykończenie po obróbce. Oznacza to, że części pozostawione w stanie po obróbce nie wpłyną negatywnie na ich walory estetyczne.
Obróbka strumieniowo-ścierna: Części wykonane z garolitu można poddać obróbce strumieniowo-ściernej w celu usunięcia wszelkich nierówności powierzchni powstałych w trakcie obróbki.
Wskazówki dotyczące projektowania oszczędzającego koszty
Garolit jest drogim tworzywem sztucznym stosowanym w inżynierii, dlatego ważne jest, aby w miarę możliwości ograniczać koszty produkcji.
Projektowanie według standardowych rozmiarów: Garolit jest dostępny wyłącznie w prętach, walcówkach, rurach i blachach. Projektując elementy z tego materiału, należy najpierw zapoznać się z dostępnymi rozmiarami, a następnie zaprojektować je tak, aby spełniały te ograniczenia. Mniejsza ilość materiału usuwanego w celu uzyskania ostatecznych wymiarów oznacza większe oszczędności zarówno pod względem strat materiału, jak i czasu poświęconego na obróbkę. Obróbka CNC garolitu wymaga narzędzi diamentowych lub ze stopów nadstopowych, dlatego jest to drogi materiał w obróbce.
Obróbka CNC PVC
PVC jest jednym z najpowszechniej stosowanych tworzyw konstrukcyjnych. Występuje zazwyczaj w dwóch postaciach: plastyfikowanego i nieplastyfikowanego PVC. Nieplastyfikowany PVC jest stosowany w elementach sztywnych, takich jak rury i kształtki. Obróbka CNC PVC jest zazwyczaj wykonywana z użyciem tej sztywnej wersji materiału. Plastyfikowany PVC jest stosowany w zastosowaniach wymagających elastyczności, takich jak kable czy małe rurki.
Produkcja PVC zużywa mniej surowców nieodnawialnych niż produkcja większości innych tworzyw sztucznych, co czyni go jednym z najbardziej ekologicznych tworzyw dostępnych na rynku. Obróbka CNC PVC jest podobna do obróbki innych tworzyw konstrukcyjnych, a dzięki swojej sztywności i twardości jest stosunkowo łatwa w obróbce.
Obróbka mechaniczna PVC pozwala uzyskać niedrogie elementy o doskonałych właściwościach mechanicznych, a dodatkowo jest odporna na działanie czynników atmosferycznych. Odporność materiału na wilgoć i promieniowanie UV sprawia, że jest on atrakcyjny do zastosowań takich jak rurociągi i kształtki rurowe.
Twardy / Nieplastyfikowany PVC
| Wytrzymałość na rozciąganie, granica plastyczności (MPa) | Wydłużenie przy zerwaniu (%) | Twardość (Shore D) | Temperatura ugięcia cieplnego (°C) | Stopień palności (UL 94 (1.5 mm)) | Kolor |
|---|---|---|---|---|---|
45.6 | 110 | 80 | 72.5 | HB-5VA | Szary |
Wykończenia
W przeciwieństwie do większości innych tworzyw konstrukcyjnych, PVC można łatwo malować zarówno ze względów estetycznych, jak i w celu dalszego wydłużenia jego żywotności na zewnątrz. Należy również pamiętać, że chociaż jego właściwości mechaniczne pozostają niezmienne, przezroczysty PVC ma tendencję do odbarwiania się z czasem pod wpływem słońca lub innych źródeł promieniowania UV.
Malowanie: PVC można malować, o ile farba nie zawiera rozpuszczalników, które atakują polichlorek winylu. Upewnij się, że farba została opracowana tak, aby działała na PVC, nie pogarszając jego właściwości mechanicznych.
Po obróbce mechanicznej : PVC jest łatwe w obróbce mechanicznej i zapewnia gładką, stosunkowo błyszczącą powierzchnię bez konieczności przeprowadzania jakichkolwiek dodatkowych operacji.
Wskazówki dotyczące projektowania oszczędzającego koszty
Obróbka CNC PVC pozwala na produkcję lekkich i niedrogich komponentów. Niemniej jednak, poniższa wskazówka może pomóc jeszcze bardziej zminimalizować koszty:
Podzespoły: PVC jest dostępne w arkuszach lub prętach w różnych rozmiarach. Zaplanuj swój projekt tak, aby móc tworzyć komponenty z tych rozmiarów i montować je później w gotowy element. Kleje do PVC są łatwo dostępne i można je wykorzystać do ekonomicznego tworzenia złożonych części z wielu podzespołów.
W przypadku tworzyw sztucznych obrabianych metodą CNC obowiązują te same zasady projektowania, co w przypadku metali obrabianych metodą CNC, dlatego należy zawsze, gdy to możliwe, stosować najlepsze praktyki projektowania obróbki skrawaniem.