Виды пластмасс, используемых в качестве материалов для обработки на станках с ЧПУ.
Пластик, обработанный на станках с ЧПУ, широко используется во всех основных отраслях промышленности, от строительства до автомобилестроения. Ниже перечислены виды пластика, которые Gazfull предлагает для изготовления изделий на заказ.
Предлагаемые услуги по механической обработке пластмасс.
Пластик, обработанный на станках с ЧПУ, может использоваться для изготовления самых разных деталей — от прототипов и инженерных моделей до компонентов конечного использования. Хотя обработка пластика может быть сложной, зачастую его малый вес и плотность в сочетании с простой геометрией делают его более подходящим для механической обработки, чем 3D-печать или литье под давлением. Многие из перечисленных ниже материалов обладают исключительной прочностью, высокой усталостной прочностью, инертностью и амортизацией ударов. Другие виды пластика — это материалы общего назначения, которые легче поддаются механической обработке и поэтому подходят для тестирования конструкций с низкими затратами, например, ABS. В зависимости от характера вашего проекта, обработанный на станках пластик может быть лучшим материалом для ваших деталей, изготовленных на заказ. Подробнее о наших материалах читайте ниже:
Обработка ЧПУ полиэтилена высокой плотности
Полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) — это конструкционный пластик, широко используемый в упаковочной промышленности. Обработка ПЭВП на станках с ЧПУ также позволяет создавать компоненты для строительной, электротехнической и автомобильной промышленности, а также для других отраслей. ПЭВП обладает превосходным соотношением прочности к весу, а также хорошей химической и влагостойкостью.
О HDPE для обработки на станках с ЧПУ
Полиэтилен высокой плотности (HDPE) иногда называют PEHD (полиэтилен высокой плотности), и он относится к семейству полиэтиленов (PE). Несмотря на название, плотность HDPE лишь незначительно выше, чем у полиэтилена низкой плотности (LDPE). Однако разница в прочности между этими двумя пластиками более существенна, чем разница в плотности. Это делает HDPE отличным выбором для применений, требующих высокой прочности и малого веса. Обработка HDPE на станках с ЧПУ аналогична обработке других конструкционных пластиков.
ПНД с первого взгляда
| Области применения | Преимущества | Недостатки | Время Выполнения | Цена | Допуски |
|---|---|---|---|---|---|
Трубопроводы, конвейерные шнеки, упаковка и контейнеры | Высокая химическая и влагостойкость, высокое соотношение прочности к плотности, соответствует требованиям FDA для хранения пищевых продуктов. | Высокое термическое расширение, плохая адгезия | Начиная с 3 дней | Средний ($$) | Достижимы стандартные отклонения ±0.010″ и ±0.002″; отклонения менее ±0.002″ возможны после ручной проверки. |
Общий HDPE
Обработка полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) на станках с ЧПУ позволяет получать прочные, но легкие детали. Детали из ПЭВП также обладают превосходной коррозионной стойкостью к широкому спектру химических веществ. Типичные области применения включают компоненты лодок, трубопроводы и контейнеры.
Общие свойства полиэтилена высокой плотности (HDPE)
| Предел прочности, предел текучести (МПа) | Относительное удлинение при разрыве (%) | Твердость (по Шору D) | Температура деформации под воздействием тепла при 0.45 МПа | Точка плавления (° C) |
|---|---|---|---|---|
20-30 | > 500 | 60-70 | 45-60 | 130-137 |
Примечание: Только для справки. Значения могут незначительно отличаться в зависимости от сорта, производителя, методов обработки и добавок.
Отделка
Как и другие пластмассы семейства полиэтилена, полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) обладает высокой устойчивостью к покрытиям. По той же причине он устойчив к клеям и, следовательно, требует склеивания методом сварки пластика. Чаще всего ПЭВП продается в белом цвете, но иногда встречается и в других цветах. По указанным выше причинам мы рекомендуем оставлять детали из ПЭВП в их «после механической обработки».
Как обработаноПроблемы обработки полиэтилена высокой плотности (HDPE) на станках с ЧПУ аналогичны тем, которые возникают при обработке других конструкционных пластмасс. Обработанная поверхность HDPE имеет матовую отделку.
Взрыв бисера: Для более равномерной обработки поверхности деталь можно подвергнуть пескоструйной обработке мелкими стеклянными шариками, чтобы удалить следы от инструмента и усилить матовый вид. Однако пескоструйная обработка пластика может привести к неровностям поверхности или повреждению мелких деталей.
Советы по экономичному проектированию
Обработка полиэтилена высокой плотности (HDPE) на станках с ЧПУ позволяет производить легкие и недорогие компоненты. Ниже приведены дополнительные советы по снижению затрат, которые помогут сделать производство более экономичным.
Узел-сборка : Полиэтилен высокой плотности (HDPE) приобретается в виде листов или прутков различных размеров. Часто целесообразно проектировать детали как отдельные компоненты, которые затем можно собрать в единое целое. Как упоминалось выше, HDPE плохо поддается склеиванию, но может свариваться. В качестве альтернативы для соединения компонентов можно использовать механические крепежные элементы.
Допуски: Из-за склонности полиэтилена высокой плотности (HDPE) к значительному расширению при воздействии высоких температур, достижение сверхточных допусков при работе с ним может быть сложной задачей. Мы рекомендуем указывать допуски с точностью до +/- 0.010 дюйма только в случае необходимости, чтобы уменьшить количество брака, затраты и сроки выполнения заказов, связанные с жесткими допусками при работе с такими пластиками.
Обработка ацеталя (делрина) на станке с ЧПУ
Ацетал — это высокопрочный термопластик, также известный под торговыми марками Delrin®, Tecaform® и Sustarin®. Он обладает исключительными механическими свойствами и термостойкостью по сравнению с другими, более распространенными пластиками. Он легко поддается механической обработке и обладает превосходной стабильностью размеров. Благодаря этому сочетанию свойств обработка Delrin на станках с ЧПУ идеально подходит для изготовления высокоточных механических компонентов, таких как шестерни и подшипники. Детали из Delrin можно найти в бытовой электронике, например, в принтерах и телевизорах.
Обработка ацеталя с ЧПУ
Делрин — это торговая марка компании DuPont для гомополимера ацеталя. Он обладает лучшими механическими свойствами, чем сополимер ацеталя, и заметно улучшает ударопрочность. В дополнение к исключительным механическим свойствам, ацеталь, обработанный на станках с ЧПУ, обеспечивает превосходную стабильность размеров, что делает его идеальным для высокоточных деталей.
Ацеталь с первого взгляда
| Области применения | Преимущества | Недостатки | Время Выполнения | Цена | Допуски |
|---|---|---|---|---|---|
Высокоточные механические детали, такие как подшипники, втулки, шестерни и компоненты клапанов. | Хорошая усталостная прочность, низкое трение, хорошая общая прочность, влагостойкость. | Пористость по центральной оси, ограниченная химическая стойкость, склонность к ползучести под постоянной нагрузкой. | Начиная с 3 дней | Средний ($$) | Достижимы стандартные отклонения ±0.010″ и ±0.001″; отклонения менее ±0.001″ возможны после ручной проверки. |
Делрин 150
Благодаря высокой ударопрочности и низким характеристикам трения, обработанный на станках с ЧПУ делрин идеально подходит для изготовления шестерен, компонентов дверных систем и втулок. Это легкая и недорогая альтернатива металлическим деталям, которая во многом заполняет пробел между пластиком и металлом. Делрин также сохраняет свои свойства в диапазоне температур от -40°C до 120°C, что значительно превышает диапазон температур, допустимый для большинства других пластиков.
Делрин 150 Свойства
| Предел прочности, предел текучести (МПа) | Относительное удлинение при разрыве (%) | Твердость (по Роквеллу М) | Температура тепловой деформации (°C) при 0.46 МПа | Точка плавления (° C) |
|---|---|---|---|---|
73-76 | 25-45 | 94 | 160-169 | 175-178 |
Примечание: Только для справки. Значения могут незначительно отличаться в зависимости от марки и производителя.
Делрин 100 (АФ)
Delrin 100 AF — это смесь Delrin, в которую добавлены волокна ПТФЭ (тефлона) для повышения износостойкости и снижения трения материала. Это делает материал особенно подходящим для применений, требующих низкого износа или низкого трения, например, в подшипниках. Волокна ПТФЭ также способствуют повышению прочности, ударной вязкости и стабильности размеров материала.
Делрин 100 (AF) Свойства
| Предел прочности, предел текучести (МПа) | Относительное удлинение при разрыве (%) | Твердость (по Роквеллу М) | Температура тепловой деформации (°C) при 0.46 МПа | Точка плавления (° C) |
|---|---|---|---|---|
53-56 | 10-19 | 77 | 160-169 | 175-178 |
Примечание: Только для справки. Значения могут незначительно отличаться в зависимости от марки и производителя.
Отделка
Как и в случае с большинством пластмасс, используемых для механической обработки, детали из ацетала допускают лишь несколько типов обработки поверхности. Ниже представлены основные варианты обработки поверхности компонентов из ацетала/делрина, изготовленных на станках с ЧПУ.
В исходном состоянии : Возможно получить превосходную чистовую обработку поверхности сразу после обработки на станке с ЧПУ. Производители Gazfull достигают этого, используя острые режущие инструменты из быстрорежущей стали (HSS) с соответствующими большими углами заточки и зазора.
Пескоструйная обработка : Следы от инструмента обычно заметны на деталях из ацетала или делрина, обработанных на станках с ЧПУ. Пескоструйная обработка может быть использована для уменьшения следов от инструмента. Важно отметить, что цвет поверхности после пескоструйной обработки осветляется, в результате чего черные материалы после обработки приобретают темно-серый оттенок.
Советы по экономичному проектированию
Ацетал (Делрин) — один из самых дорогих пластиков на рынке, поэтому важно следовать приведенным ниже принципам экономии.
Изготовление по стандартным размерам: Ацетал обычно поставляется в листах стандартной толщины или в экструдированном виде, например, в виде сплошных брусков. Обеспечение соответствия вашей детали стандартным размерам на складе поможет сократить отходы материала и избежать заказов на изготовление деталей по индивидуальным размерам, которые увеличивают стоимость и сроки выполнения.
Не следует стремиться к минимальной толщине стенок: хотя это и достижимо, минимальную толщину стенок может быть сложно закрепить и воспроизвести без изгиба, деформации или вибрации, что может привести к повышению цены. Мы не рекомендуем использовать толщину стенок менее 0.060–0.080 дюйма для компонентов из ацетала.
Обработка полипропилена (ПП) на станках с ЧПУ
Полипропилен (ПП) — это полукристаллический термопластик, который существует в двух различных формах: он может состоять из гомополимеров или сополимеров. Гомополимерный полипропилен является наиболее распространенным сортом, тогда как сополимерный полипропилен содержит различное количество примесей этилена. Обработка полипропилена может быть более сложной, чем других распространенных пластмасс, из-за его склонности к заеданию и плавлению. Превосходная химическая стойкость и усталостная прочность полипропилена делают его особенно полезным для гибких деталей и деталей, подверженных воздействию агрессивных сред.
Полипропилен (ПП) — это легкий пластик, не содержащий бисфенола-А, обладающий исключительной устойчивостью к усталости и прочностью. Эти свойства делают его популярным материалом для использования в широком спектре применений в автомобильной, упаковочной и потребительской отраслях.
Обработка полипропилена (ПП): краткий обзор
| Области применения | Преимущества | Недостатки | Время Выполнения | Цена | Допуски |
|---|---|---|---|---|---|
Контейнеры для пищевых продуктов без бисфенола-А, электрооборудование, бытовая техника. | Низкая плотность, химическая стойкость к различным кислотам и щелочам, высокая усталостная прочность. | Не подходит для применения при высоких температурах, разрушается под воздействием ультрафиолетового излучения. | Начиная с 3 дней | Средний ($$) | Достижимы стандартные отклонения ±0.010″ и ±0.002″; отклонения менее ±0.002″ возможны после ручной проверки. |
Универсальный полипропилен
Хотя обработка полипропилена на станках с ЧПУ представляет собой сложную задачу из-за его склонности к заеданию и плавлению, гомополимерный полипропилен предлагает ряд преимуществ для деталей, обрабатываемых на станках с ЧПУ. Его гладкая поверхность делает его идеальным для механических изделий, таких как шестерни, а его устойчивость к усталости означает, что тонкие элементы, такие как шарниры, легко интегрируются в конструкции.
Общие свойства полипропилена
| Предел прочности, предел текучести (МПа) | Относительное удлинение при разрыве (%) | Твердость (по Шору D) | Температура теплового прогиба (°C) | Точка плавления (° C) |
|---|---|---|---|---|
25-40 | 100-600 | 65-75 | 100 при 0.45 МПа | 160-170 |
Примечание: Только для справки. Значения могут незначительно отличаться в зависимости от сорта, производителя и наполнителя.
Отделка
Детали из полипропилена имеют естественный кремовый цвет. Полипропилен плохо поддается обработке поверхностей, например, красками. Его гидрофобные свойства также делают его очень сложным в окрашивании.
В обработанном состоянии : Наиболее распространенный вариант чистовой обработки поверхности для тех, кто обрабатывает полипропилен на станках с ЧПУ, — это просто оставить деталь в обработанном состоянии. На обработанных поверхностях могут быть видны следы инструмента.
Пескоструйная обработка : При обработке полипропилена на станках с ЧПУ на кромках деталей образуются заусенцы, а полипропилен легко плавится при контакте с режущим инструментом, что может привести к некачественной обработке поверхности. Пескоструйная обработка помогает смягчить эту проблему, удаляя эти мельчайшие дефекты с помощью абразивных материалов, которые также помогают удалить следы от инструмента, обеспечивая более равномерную и однородную обработку поверхности.
Советы по экономичному проектированию
Обработка полипропилена на станках с ЧПУ может быть экономически выгодной благодаря низкой стоимости материала. Однако сокращение чрезмерного времени обработки и постобработки имеет решающее значение для снижения затрат. Один из способов достижения этой цели — поддержание стандартных допусков:
+/- 0.010 дюйма для параметров размеров (длина, ширина, высота, диаметр)
+/- 0.010 дюйма для определения местоположения (положение, концентричность, симметрия)
Не следует указывать на более жесткие допуски, если в этом нет необходимости. Это особенно важно, поскольку при обработке пластмасс выделяется тепло, которое может привести к деформации пластика или ползучести размеров.
Обработка сверхвысокомолекулярного полиэтилена с ЧПУ
Сверхвысокомолекулярный полиэтилен, или СВМПЭ (сокращенно СВМПЭ), представляет собой подвид полиэтилена высокой плотности (ПЭВП), обладающий рядом дополнительных преимуществ.
О применении сверхвысокомолекулярного полиэтилена (UHMW-PE) в станках с ЧПУ.
Чрезвычайно длинные полимерные цепи этого материала способствуют повышению его общей прочности. Коэффициент трения сопоставим с тефлоном, но при этом он обладает лучшей износостойкостью. Обработка СВМПЭ на станках с ЧПУ аналогична обработке других конструкционных пластмасс.
Сверхвысокомолекулярный полиэтилен (UHMW-PE) — это современный конструкционный пластик, обладающий исключительной прочностью, химической стойкостью и износостойкостью, превосходящими даже сталь. UHMW-PE широко используется в автомобильной и морской промышленности. Низкая пористость и химическая инертность делают его также безопасным для пищевых продуктов.
СВМ-ПЭ с первого взгляда
| Области применения | Преимущества | Недостатки | Время Выполнения | Цена | Допуски |
|---|---|---|---|---|---|
Вкладыши желобов, профили направляющих цепи, накладки на доковые бамперы | Исключительная стойкость к истиранию, исключительная прочность, низкий коэффициент трения. | Не подходит для высоких температур, склонен к ползучести из-за низкой размерной стабильности. | Начиная с 3 дней | Средний ($$) | Достижимы стандартные отклонения ±0.010″ и ±0.002″; отклонения менее ±0.002″ возможны после ручной проверки. |
Общий СВМ-ПЭ
Обработка сверхвысокомолекулярного полиэтилена (UHMW-PE) позволяет получать прочные и износостойкие детали, что делает его идеальным материалом для применений, подверженных ударным нагрузкам и воздействию абразивных материалов. К распространенным областям применения относятся износостойкие пластины и уплотнения. UHMW-PE подвержен ползучести и не подходит для применений, где детали находятся под постоянным напряжением.
Общие свойства сверхвысокомолекулярного полиэтилена
| Предел прочности, предел текучести (МПа) | Относительное удлинение при разрыве (%) | Твердость (по Шору D) | Температура теплового прогиба (°C) | Точка плавления (° C) |
|---|---|---|---|---|
20-30 | 300-600 | 60-70 | 46-68 при 0.46 МПа | 130-136 |
Примечание: Только для справки. Значения могут незначительно отличаться в зависимости от марки и производителя.
Отделка
Низкий коэффициент трения UHMW-PE делает его устойчивым к покрытиям, поскольку к гладкой поверхности трудно прикрепиться. Мы рекомендуем оставлять UHMW-PE в обработанном состоянии; однако Gazfull может выполнить пескоструйную обработку и нанесение индивидуальной отделки по желанию заказчика.
В результате механической обработки получается поверхность с видимыми следами инструмента и шероховатостью, сопоставимой с шероховатостью 125 мкм Ra.
Пескоструйная обработка : Сверхвысокомолекулярный полиэтилен (UHMW-PE) может быть подвергнут пескоструйной обработке для удаления любых неровностей, возникших в процессе резки.
Советы по экономичному проектированию
Обработка сверхвысокомолекулярного полиэтилена позволяет получать легкие и недорогие компоненты. Ниже приведены дополнительные советы по экономии бюджета.
Узел-сборка : Сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ) можно приобрести в виде листов или прутков различных размеров. Может быть целесообразно проектировать детали как отдельные компоненты, которые затем можно собрать в готовое изделие. Следует отметить, что СВМПЭ плохо взаимодействует с клеями, но может быть сварен.
Дополнительные рекомендации по проектированию с учетом технологичности производства (DFM) : к ним относятся проектирование с одинаковыми радиусами скругления углов, проектирование с учетом более крупных элементов вместо множества более мелких, а также использование стандартных допусков +/- 0.010.
Обработка нейлона 6/6 с ЧПУ
Нейлон, обычно называемый полиамидом, — это термопластичный синтетический полимер. Будучи термопластом, он может быть отлит в различные формы методом термоформования. Хотя нейлон можно формовать в волокна для канатов и тканей, экструдировать и лить в формы, он имеет преимущества при производстве с помощью станков с ЧПУ. Нейлон обладает превосходной термической, механической и химической стойкостью при резке из цельного материала.
Нейлон 6/6 — широко используемый конструкционный пластик, обладающий хорошей прочностью, износостойкостью и твердостью. Свойства нейлона 66 делают его идеальным материалом для несущих механических компонентов, и поэтому он часто является хорошей заменой металлам. Обработка нейлона 6/6 на станках с ЧПУ позволяет получать недорогие и высокоэффективные детали.
| Области применения | Преимущества | Недостатки | Время Выполнения | Цена | Допуски |
|---|---|---|---|---|---|
Конструкционные компоненты, такие как шестерни, колеса и корпуса бытовой электроники. | Износостойкость, умеренно высокая термостойкость, высокая усталостная прочность | Высокое влагопоглощение, вызывающее набухание | Начиная с 3 дней | Низкая ($) | Достижимы стандартные отклонения ±0.010″ и ±0.002″; отклонения менее ±0.002″ возможны после ручной проверки. |
Нейлон 6/6
Нейлон 6/6, также обозначаемый как нейлон 6-6, нейлон 6,6 или нейлон 66, представляет собой более кристаллическую версию нейлона 6. Его также называют полиамидом 66 или PA 66. Он обладает улучшенными механическими свойствами благодаря более упорядоченной молекулярной структуре. Материал нейлон 6/6 для механической обработки обладает улучшенной термостойкостью и более низким уровнем водопоглощения по сравнению со стандартным нейлоном 6. Типичные области применения включают износостойкие накладки, направляющие колеса и подшипники скольжения.
Общие свойства материала нейлон 6/6
| Предел прочности, предел текучести (МПа) | Относительное удлинение при разрыве (%) | Твердость (по Шору D) | Температура теплового прогиба (°C) | Точка плавления (° C) |
|---|---|---|---|---|
30-98 | 1-300 | 78-88 | 75-428 | 197-266 |
Примечание: Только для справки. Значения могут незначительно отличаться в зависимости от марки и производителя.
Отделка
Как и в случае с большинством пластмасс, возможности обработки поверхности ограничены. Это особенно актуально для нейлона, который сложно подвергнуть гальваническому покрытию. Кроме того, шлифовка приводит к образованию рваной поверхности, которая часто выглядит хуже, чем обработанная механическим способом. Ниже перечислены некоторые возможные варианты обработки:
В результате механической обработки : обработка нейлона 6/6 на станках с ЧПУ часто обеспечивает превосходную чистоту поверхности. Специалисты Gazfull достигают этого с помощью острых режущих инструментов из быстрорежущей стали (HSS) с соответствующими большими углами заточки и зазора.
Пескоструйная обработка: Нейлон 6/6 можно дополнительно сгладить с помощью пескоструйной обработки для достижения меньшей шероховатости поверхности.
Окрашивание : Нейлон легко впитывает жидкость, поэтому окрашивание является распространенным методом отделки. Для окрашивания поверхности белых нейлоновых деталей в различные цвета используются растворители.
Советы по экономичному проектированию
Нейлон 6/6 — относительно недорогой конструкционный пластик, однако для дальнейшей экономии на затратах на механическую обработку можно попробовать следующее:
Упрощайте детали: чтобы минимизировать количество переналадок и снизить стоимость необходимого оборудования (другими словами, использовать 3-осевой станок вместо 4-осевого или 5-осевого), максимально упрощайте геометрию. Деталь со сложной геометрией может лучше подходить для 3D-печати из нейлона 12 методом селективного лазерного спекания (SLS) или HP Multi Jet Fusion.
Обеспечьте единообразие деталей: поддерживайте одинаковые размеры внутренних радиусов углов и резьбовых отверстий, чтобы сократить количество замен инструмента, необходимых производителю.
О обработке акрила с ЧПУ
Акрил — это термопластик, известный своей оптической прозрачностью, прочностью и устойчивостью к ультрафиолетовому излучению, что делает его популярной заменой стеклу во многих областях применения. Он легкий, ударопрочный и, в отличие от других прозрачных пластиков, не меняет цвет при длительном воздействии солнечного света.
Несмотря на превосходную прочность и жесткость, акрил не подходит для работы при высоких температурах, особенно по сравнению со стеклом. Благодаря этим свойствам, обработанный акрил широко используется в таких отраслях, как автомобилестроение и контрольно-измерительная техника.
Акрил с первого взгляда
| Области применения | Преимущества | Недостатки | Время Выполнения | Цена | Допуски |
|---|---|---|---|---|---|
Приборные циферблаты и плафоны автомобильных фар, рассеиватели света, прозрачные корпуса. Могут использоваться в качестве недорогой и легкой альтернативы стеклу. | Высокая ударопрочность, оптическая прозрачность, высокая устойчивость к УФ-излучению. | Плохая устойчивость к царапинам и высоким температурам, чувствительность к некоторым химическим веществам (например, ацетону, спирту). | Начиная с 3 дней | Низкая ($) | Достижимы стандартные отклонения ±0.010″ и ±0.002″; отклонения менее ±0.002″ возможны после ручной проверки. |
Акрил
Акрил — прочный материал, обладающий множеством преимуществ перед стеклом. Во-первых, акрил легко поддается механической обработке, в отличие от стекла. Это позволяет использовать станки с ЧПУ для обработки акрила, когда требуется как сложная геометрия, так и высокая оптическая прозрачность готового изделия. Прозрачность акрила делает его идеальным материалом для смотровых окон, оборудования для химического анализа и защитных кожухов для приборов.
Общие свойства акрила
| Предел прочности, предел текучести (МПа) | Относительное удлинение при разрыве (%) | Твердость (по Шору D) | Температура деформации под воздействием тепла (°C) при давлении 0.45 МПа | Точка плавления (° C) |
|---|---|---|---|---|
65-75 | ~ 2-10 | ~ 80-90 | 105-110 | 85-110 |
Примечание: Только для справки. Значения могут незначительно отличаться в зависимости от марки и технологического процесса производства. Для ответственных применений обратитесь к техническим характеристикам конкретного материала (например, от таких производителей, как Plexiglas®, Acrylite® или Lucite®).
Отделка
Обработка поверхности акрила, обработанного на станках с ЧПУ, применяется редко, поскольку большинство видов обработки ухудшают присущие материалу оптические свойства. В тех случаях, когда обработка поверхности необходима, следует выбирать ту, которая улучшает эти свойства.
Стандартный результат (после механической обработки): видимые следы инструмента на любой обработанной поверхности будут проявляться в виде завихрений.
Пескоструйная обработка: придает акрилу матовую, гладкую поверхность и уменьшает видимость следов от инструментов.
Индивидуальная полировка: Акрил можно отполировать для большей прозрачности с помощью химических процессов или ручной шлифовки влажным способом за дополнительную плату. Для этого выберите пункт «Другое» в системе мгновенного расчета стоимости Gazfull Instant Quoting Engine®.
Советы по экономичному проектированию
Акрил — это легкодоступный материал, но при проектировании следует учитывать ограничения, накладываемые этим материалом, как описано ниже.
Изготовление по стандартным размерам: Акрил обычно поставляется в листах различной толщины и в экструдированных формах, таких как трубы и сплошные прутки. Разработка деталей, соответствующих размерам стандартных листовых и прутковых материалов, позволит минимизировать затраты. Если требуемая деталь слишком велика, рассмотрите возможность разделения её на несколько компонентов, которые затем можно склеить или скрепить между собой после механической обработки.
Допуск: Достижение сверхвысоких допусков при работе с такими пластиками, как акрил, может быть сложной задачей. Мы рекомендуем указывать допуски с точностью до +/- 0.005 дюйма только для критически важных элементов, чтобы снизить количество брака, затраты и сроки выполнения заказа, связанные с жесткими допусками.
АБС-обработка с ЧПУ
АБС, или акрилонитрилбутадиенстирол, — это широко используемый термопластик, получивший распространение благодаря своей относительно низкой стоимости и превосходной прочности. Обработка АБС на станках с ЧПУ — это экономичный способ изготовления деталей нестандартной формы без необходимости использования дорогостоящих пресс-форм, особенно для прототипов, приспособлений и оснастки, а также для мелкосерийного производства.
АБС-пластик (акрилонитрилбутадиенстирол) используется в самых разных отраслях промышленности благодаря своей низкой стоимости, технологичности производства и исключительным механическим свойствам. Он входит в состав огромного количества потребительских товаров, а также широко используется в автомобильной промышленности. АБС-пластик, обработанный на станках с ЧПУ, обладает замечательной прочностью, жесткостью и амортизирующими свойствами, особенно для такого недорогого материала.
АБС с первого взгляда
| Области применения | Преимущества | Недостатки | Время Выполнения | Цена | Допуски |
|---|---|---|---|---|---|
Корпуса изделий, приспособления и приспособления, приборные панели автомобилей | Высокая ударопрочность, низкая стоимость, химическая стойкость. | Непригоден для применения при высоких температурах, поврежден растворителями, плохая устойчивость к ультрафиолетовому излучению. | Начинается через 3 дня | Низкая ($) | Достижимы стандартные отклонения ±0.010″ и ±0.002″; отклонения менее ±0.002″ возможны после ручной проверки. |
Общая АБС
ABS обладает хорошей стабильностью размеров, превосходной ударопрочностью и легко поддается механической обработке. Это делает ABS, обработанный на станках с ЧПУ, идеальным материалом для применений, требующих недорогих и износостойких деталей, таких как корпуса и кожухи инструментов.
| Предел прочности, предел текучести (МПа) | Относительное удлинение при разрыве (%) | Твердость (по Роквеллу R) | Температура теплового прогиба (°C) | Точка плавления (° C) |
|---|---|---|---|---|
40.7 | 53.4% | 107 | 97.4 | 267 |
Примечание: Только для справки. Значения могут незначительно отличаться в зависимости от марки и производителя.
Отделка
При работе с нашими поставщиками деталей из ABS-пластика, изготовленных на станках с ЧПУ, обработанный ABS-пластик обычно доступен в бежевом (натуральном), белом и черном цветах. Другие цвета могут быть доступны при прямом заказе.
В обработанном виде: детали из ABS-пластика, изготовленные на станках с ЧПУ, обрабатываются в соответствии со спецификациями, при этом на поверхности материала остаются незначительные следы от инструмента или разводы.
Пескоструйная обработка: Для получения более матовых деталей поверхность можно обработать мелкими стеклянными шариками, чтобы уменьшить блеск. Однако пескоструйная обработка пластика может привести к неровностям поверхности или повреждению мелких деталей.
Советы по экономичному проектированию
ABS — это очень дешевый пластик, который легко поддается механической обработке и обладает превосходными механическими свойствами. Для дальнейшей экономии затрат инженерам следует избегать чрезмерно жестких допусков, поскольку их сложнее контролировать в случае термопластов, таких как ABS. Вот еще несколько общих рекомендаций по проектированию компонентов, изготовленных на станках с ЧПУ:
Конструктивные особенности, расположенные в одной плоскости осей: это позволит минимизировать потребность в более дорогостоящих 4- и 5-осевых станках с ЧПУ.
Последовательность — ключ к успеху : поддержание единообразия таких параметров, как внутренние радиусы скругления углов и резьбовые отверстия, также поможет сэкономить время и деньги на деталях за счет уменьшения необходимости смены инструмента.
Услуги по обработке поликарбоната с ЧПУ
Поликарбонат, или ПК, — это аморфный термопластик. Его аморфная природа означает, что он сначала размягчается, а затем плавится, и не имеет фиксированной температуры плавления. Компания Gazfull производит поликарбонат в виде черных или прозрачных листов и прутков. Его прозрачность, ударопрочность и меньший вес делают его отличной заменой стеклу. Он также лучше выдерживает высокие температуры, чем акрил. Однако обработка поликарбоната на станках с ЧПУ не всегда позволяет получить оптически прозрачные детали, поэтому требуется дополнительная обработка.
Поликарбонат (ПК) — это конструкционный пластик с исключительной прочностью на излом. Он способен выдерживать удары, одновременно обеспечивая оптическую прозрачность, устойчивость к ультрафиолетовому излучению и более высокую, чем обычно, термостойкость по сравнению с другими конструкционными пластиками.
Общий вид ПК (поликарбонат)
| Области применения | Преимущества | Недостатки | Время Выполнения | Цена | Допуски |
|---|---|---|---|---|---|
Линзы автомобильных фар, рассеиватели света, водонепроницаемые корпуса | Высокая ударопрочность, исключительная прозрачность, умеренная термостойкость (до 275℉/135℃), исключительная трещиностойкость. | Легко царапается, обладает низкой химической стойкостью. | Начинается через 3 дня | Средний ($$) | Достижимы стандартные отклонения ±0.010″ и ±0.002″; отклонения менее ±0.002″ возможны после ручной проверки. |
Примечание: Только для справки. Значения могут незначительно отличаться в зависимости от марки и производителя.
Универсальный ПК (поликарбонат)
Обработка поликарбоната на станках с ЧПУ относительно популярна. Исключительная ударопрочность материала делает его идеальным для конструкционных элементов. Обладая почти вдвое большей ударопрочностью, чем АБС-пластик, поликарбонат демонстрирует одну из самых высоких показателей ударопрочности среди всех распространенных конструкционных пластиков. Он легко поддается формовке без растрескивания или разрушения.
Общие свойства ПК
| Предел прочности, предел текучести (МПа) | Относительное удлинение при разрыве (%) | Твердость (по Шору D) | Температура теплового прогиба (°C) | Температура стеклования (°C) |
|---|---|---|---|---|
40-154 | 3-233 | 90-95 | 57.2-208 | 142-152 |
Отделка
Для обработки пластмасс подходит лишь ограниченный спектр вариантов отделки поверхности. Это особенно актуально при обработке поликарбоната на станках с ЧПУ, поскольку этот материал легко царапается. Ниже перечислены некоторые возможные варианты отделки:
Парообработка : Поликарбонат, обработанный на станках с ЧПУ, часто имеет следы от инструмента на поверхности. Это не идеально для применений, требующих оптически прозрачных компонентов. Полировка, как правило, представляет собой процесс удаления следов от инструмента или дефектов, и одним из наиболее эффективных методов при работе с поликарбонатом является парообработка. Этот метод работает за счет воздействия на поверхность растворителя, который вступает в реакцию, вызывая плавление и растекание поверхностного слоя. Процесс выравнивает поверхность и заполняет любые следы от инструмента.
Устойчивое к царапинам покрытие : Одним из недостатков поликарбоната является его склонность к легкому царапанию. Некоторые покрытия, представленные на рынке, помогают сохранить оптическую прозрачность поликарбоната, одновременно повышая его устойчивость к царапинам.
Советы по экономичному проектированию
Поликарбонат — относительно дорогой пластик. Ниже приведены несколько советов по экономии средств при проектировании.
Узел-сборка: Поликарбонат для механической обработки поставляется в виде листового или пруткового материала. Поэтому при обработке поликарбоната на станках с ЧПУ важно проектировать детали со стандартными размерами. Крупные детали, изготовленные из цельного блока поликарбоната, могут стать непомерно дорогими. Вместо этого следует рассмотреть возможность проектирования отдельных узлов-сборок, которые впоследствии будут скреплены болтами или сварены методом пластиковой сварки.
Единые характеристики: Конструкция с едиными характеристиками позволяет сократить использование специализированного инструмента или переключение между инструментами.
Обработка PEEK с ЧПУ
Полиэфирэфиркетон (PEEK) — это современный конструкционный пластик с длинным списком полезных свойств. К ним относятся упругость при высоких температурах, износостойкость, биосовместимость, устойчивость к сверхвысокому вакууму, исключительная химическая стойкость и пригодность для обработки на станках с ЧПУ.
PEEK — это полукристаллический термопластик, способный непрерывно работать при температурах до 260 °C и обладающий высокой химической стойкостью. Однако следует отметить, что некоторые кислоты, такие как серная кислота, растворяют этот материал. Обработка PEEK на станках с ЧПУ — распространенный способ изготовления деталей для использования в экстремальных условиях, требующих механической прочности, химической стабильности и/или высокой термостойкости. Области применения включают компоненты для медицинской, аэрокосмической и автомобильной промышленности.
PEEK с первого взгляда
| Области применения | Преимущества | Недостатки | Время Выполнения | Цена | Допуски |
|---|---|---|---|---|---|
Подшипники, шайбы и шестерни, спинальные имплантаты, хирургические инструменты | Гидрофобен, минимальное выделение газа в условиях высокого вакуума, биосовместим. | Высокая стоимость, биосовместимость, но плохо прикрепляется к кости. | Срок поставки деталей из PEEK составляет от 3 рабочих дней. | Высокий ($$$) | Достижимы допуски при механической обработке в пределах +/- 001 дюйма (+/- 0.025 мм). |
Общий PEEK
Обработка PEEK позволяет использовать его в самых разнообразных областях, благодаря исключительным свойствам этого материала. По сравнению с другими конструкционными пластиками, PEEK имеет очень мало недостатков. Одним из его главных преимуществ является термостойкость. Он может работать при высоких температурах дольше, чем большинство других пластиков. Кроме того, PEEK является гидрофобным, поэтому он не склонен к поглощению воды и выделяет очень мало газов в условиях вакуума. Эта стабильность является большим преимуществом. PEEK используется в медицине для временных имплантатов, а также в аэрокосмической отрасли для компонентов, работающих в условиях экстремального вакуума.
Общие свойства PEEK
| Предел прочности, предел текучести (МПа) | Относительное удлинение при разрыве (%) | Твердость (по Шору D) | Температура теплового прогиба (°C) | Температура стеклования (°C) |
|---|---|---|---|---|
65-120 | 1.5-110 | 62-89 | 182-210 | 143-155 |
USP Класс VI PEEK (TECAPEEK)
Полиэфирэфиркетон (PEEK), соответствующий классу VI Фармакопеи США (USP), например, TECAPEEK MT, является биосовместимым вариантом, специально разработанным для использования в медицинской технике. Он характеризуется очень высокой химической стойкостью, устойчивостью к различным методам стерилизации и способностью сохранять свои механические свойства при высоких температурах. Медицинский PEEK часто используется в медицинских устройствах, где требуется ограниченный контакт с кожей и тканями. PEEK класса VI Фармакопеи США также предпочтителен для медицинского применения благодаря своей способности выдерживать множество циклов стерилизации без деградации.
| Предел прочности, предел текучести (МПа) | Относительное удлинение при разрыве (%) | Твердость (по Роквеллу М) | Температура теплового прогиба (°C) | Температура стеклования (°C) |
|---|---|---|---|---|
96.5-110 | 30-50 | 94-99 | 160 | 150 |
Посмотреть GF30
PEEK GF30 — это вариант PEEK с 30% содержанием стекловолокна. По сравнению с обычным неармированным PEEK, GF30 обладает превосходной жесткостью и повышенной механической прочностью. PEEK, армированный стекловолокном, также имеет повышенную стабильность размеров и прочность на ползучесть. Этот материал хорошо подходит для деталей, подвергающихся высоким статическим нагрузкам при высоких температурах. PEEK GF30 менее подходит для подшипников или износостойких изделий из-за абразивного воздействия стекловолокон на сопрягаемые поверхности.
| Предел прочности, предел текучести (МПа) | Относительное удлинение при разрыве (%) | Твердость (по Роквеллу М) | Температура теплового прогиба (°C) | Максимальная рабочая температура (°C) |
|---|---|---|---|---|
101-157 | 2.2-5 | 103 | 316 | 260-300 |
Отделка
Детали из PEEK имеют естественный непрозрачный серый или бежевый цвет. Из-за полимерной структуры PEEK краски и покрытия плохо сцепляются с его поверхностью. Однако, благодаря присущей ему химической стойкости, часто допустимо оставлять детали в том виде, в котором они были обработаны.
В обработанном виде : PEEK легко поддается механической обработке, что позволяет получить гладкую поверхность. Gazfull предлагает автоматическое определение шероховатости поверхности PEEK до 32 мкм Ra, но при ручном анализе может рассчитать и более низкие значения.
Пескоструйная обработка : Любые нежелательные следы от инструмента можно удалить, механически обработав поверхность стеклянными шариками.
Советы по экономичному проектированию
Из-за высокой стоимости материала необходимо минимизировать производственные накладные расходы. Один из способов снижения затрат на обработку PEEK на станках с ЧПУ — это проведение отжига в процессе изготовления. Это может уменьшить образование поверхностных и внутренних трещин, что снизит процент брака и общие затраты для производителя.
Обработка тефлона (ПТФЭ) на станках с ЧПУ
ПТФЭ, или политетрафторэтилен, — это термопластичный материал на основе фторполимеров, состоящий исключительно из атомов углерода и фтора. Он широко известен под торговым названием DuPont — тефлон. Термостойкость тефлона является одной из самых высоких среди всех распространенных конструкционных пластмасс. Благодаря своему фторполимерному химическому составу он также исключительно устойчив к коррозии. Обработка ПТФЭ-тефлона на станках с ЧПУ относительно проста из-за его низкой прочности и относительной мягкости, хотя поддержание высокой точности может быть затруднительным.
ПТФЭ-тефлон отличается от большинства конструкционных пластмасс очень высокой температурой плавления, низким коэффициентом трения и химической инертностью. Эти необычные свойства обеспечили покрытиям из ПТФЭ-тефлона широкое применение в производстве посуды с антипригарным покрытием, а также в пищевой, нефтехимической, медицинской и электротехнической промышленности.
Общий вид ПК (поликарбонат)
| Области применения | Преимущества | Недостатки | Время Выполнения | Цена | Допуски |
|---|---|---|---|---|---|
Медицинские имплантаты, покрытия для труб, защищающие от агрессивных химических веществ, изоляция электрических компонентов. | Безопасен для пищевых продуктов, гидрофобен, термостойкий, с низким коэффициентом трения. | При перегреве выделяет токсичные пары, обладает низкой износостойкостью. | Срок выполнения заказа начинается от 3 дней. | Средний ($$) | Стандартный допуск составляет +/- 0.010 дюйма; достижимы допуски +/- 0.001 дюйма. |
Девственный ПТФЭ-Тефлон
Несмотря на то, что этот материал используется в основном в качестве покрытия, некоторые медицинские имплантаты изготавливаются методом ЧПУ-обработки из ПТФЭ-тефлона. Тефлон инертен, поэтому медицинские имплантаты, изготовленные из этого материала, не отторгаются организмом. Низкий коэффициент трения делает его идеальным для компонентов со скользящим контактом, таких как подшипники.
Общие свойства ПТФЭ-тефлона
| Предел прочности, предел текучести (МПа) | Относительное удлинение при разрыве (%) | Твердость (по Шору D) | Температура теплового прогиба (°C) | Температура плавления (°C) |
|---|---|---|---|---|
9-30 | 300-400 | 55-65 | 115 | 330 |
Примечание: Только для справки. Значения могут незначительно отличаться в зависимости от марки и производителя.
Отделка
Благодаря своим антипригарным свойствам тефлон обладает высокой устойчивостью к покрытиям. Тефлон склонен оставлять заусенцы на обработанных кромках, но Gazfull автоматически удаляет их перед отправкой готовой продукции.
В обработанном виде : Лучше всего оставить деталь в обработанном состоянии.
Пескоструйная обработка : Для более гладкой поверхности и удаления неровностей детали могут быть подвергнуты пескоструйной обработке для достижения равномерной гладкости поверхности.
Советы по экономичному проектированию
Обработка ПТФЭ-тефлона на станках с ЧПУ может быть сложной задачей, особенно если требуются жесткие допуски. Поэтому важно обеспечить максимально беспроблемный и быстрый процесс обработки.
Конструктивные особенности, расположенные в одной плоскости осей: это позволит минимизировать потребность в более дорогостоящих 4- и 5-осевых станках с ЧПУ.
Последовательность — ключ к успеху : поддержание единообразия таких параметров, как внутренние радиусы скругления углов и резьбовые отверстия, также поможет сэкономить время и деньги на деталях за счет уменьшения необходимости смены инструмента.
Гаролит G-10 для обработки на станках с ЧПУ
Гаролит — это термореактивный композит, изготовленный из стекловолокна и фенольной эпоксидной смолы. Как термореактивный материал, гаролит не плавится и не деформируется. При нагревании выше рабочей температуры он химически разрушается и теряет свои свойства после охлаждения. Это делает литье под давлением из гаролита невозможным. Обработка на станках с ЧПУ из гаролита — единственный метод изготовления сложных деталей из этого материала.
Гаролит — это эпоксидный композит, армированный стекловолокном, обладающий высоким соотношением прочности к весу и превосходной коррозионной и влагостойкостью, что делает его идеальным материалом для применения в морской отрасли. Он также огнестойкий и является отличным электроизолятором, что делает его предпочтительным материалом для подложек электронных печатных плат.
Гаролит Г-10 (ФР4)
Обработка деталей из гаролита G-10 (FR4) на станках с ЧПУ позволяет получать изделия, идеально подходящие для работы в агрессивных средах или при высокой влажности. Как правило, такие сочетания условий окружающей среды встречаются в морской промышленности, где гаролит используется для изготовления компонентов двигателей, таких как монтажные кронштейны, а также в областях применения, требующих электрической изоляции и механической прочности.
Компания Gazfull предлагает гаролит марки G-10 и G-10 FR4. FR4 — это огнестойкая марка гаролита G-10 с классом воспламеняемости UL94 V-0. Обе марки обладают схожими свойствами материала, за исключением более высокого класса воспламеняемости у FR4. В большинстве случаев, если требуется G-10, можно безопасно заменить его на G-10 FR4; однако, если необходим FR4, заменять его на G-10 не следует.
Общие свойства материала Гаролит G-10 (FR4)
| Предел прочности, предел текучести (МПа) | Прочность на сжатие (МПа) | Твердость (по Роквеллу М) | Рейтинг воспламеняемости | Непрерывная рабочая температура (°C) |
|---|---|---|---|---|
262-310 | 448 | 110 | UL94 V-0 | 140 |
Гаролит G11 (FR5)
Подобно G-10, гаролит G-11 (FR5) представляет собой стеклоэпоксидный ламинированный материал. G11 обладает лучшими теплоизоляционными свойствами, чем G10, и, как следствие, может выдерживать более высокие рабочие температуры. Это делает его отличным выбором для механических или электрических применений, которые будут использоваться в условиях высоких температур.
Общие свойства материала Гаролит G11 (FR5)
| Предел прочности, предел текучести (МПа) | Прочность на сжатие (МПа) | Твердость (по Роквеллу М) | Рейтинг воспламеняемости | Непрерывная рабочая температура (°C) |
|---|---|---|---|---|
255-295 | 434 | 112 | UL94 V-0 | 150 |
Отделка
Гаролит обычно имеет зеленый или желто-зеленый цвет, но также продается в черном цвете. Из-за своей волокнистой структуры он плохо поддается полировке. Как правило, полировка его матовой поверхности не приводит к блеску.
После механической обработки : Гаролит обычно имеет гладкую матовую поверхность после обработки. Это означает, что детали, оставленные в обработанном состоянии, не потеряют своей эстетической привлекательности.
Пескоструйная обработка: Детали, изготовленные из гаролита, могут быть подвергнуты пескоструйной обработке для удаления любых неровностей поверхности, образовавшихся в процессе механической обработки.
Советы по экономичному проектированию
Гаролит — дорогостоящий конструкционный пластик, поэтому важно по возможности ограничивать производственные затраты.
Проектирование по стандартным размерам заготовок: Гаролит используется только в виде прутков, стержней, труб и листов. При проектировании деталей из этого материала необходимо сначала изучить доступные размеры заготовок, а затем проектировать в соответствии с этими ограничениями. Меньшее количество материала, удаляемого для достижения конечных размеров, означает большую экономию средств как за счет сокращения отходов материала, так и времени, затрачиваемого на механическую обработку. Для обработки гаролита на станках с ЧПУ требуются алмазные или суперсплавные инструменты, поэтому это дорогостоящий материал для обработки.
Обработка ПВХ с ЧПУ
ПВХ — один из наиболее широко используемых конструкционных пластиков. Он обычно выпускается в двух формах: пластифицированный и непластифицированный ПВХ. Непластифицированный ПВХ используется для изготовления жестких деталей, таких как трубы и фитинги. Обработка ПВХ на станках с ЧПУ обычно выполняется именно с этой жесткой версией материала. Пластифицированный ПВХ используется в областях применения, требующих гибкости, например, в кабелях или трубках малого диаметра.
Производство ПВХ требует меньшего количества невозобновляемых сырьевых материалов по объему, чем производство большинства других пластмасс, что делает его одним из самых экологичных доступных пластиков. Обработка ПВХ на станках с ЧПУ аналогична обработке других конструкционных пластмасс, а благодаря его жесткости и твердости, он относительно легко поддается обработке.
Обработка ПВХ позволяет получать недорогие детали с превосходными механическими свойствами, а также с дополнительным преимуществом устойчивости к воздействию окружающей среды. Влаго- и УФ-стойкость материала делают его привлекательным для таких применений, как трубы и фитинги.
Жесткий/непластифицированный ПВХ
| Предел прочности, предел текучести (МПа) | Относительное удлинение при разрыве (%) | Твердость (по Шору D) | Температура теплового прогиба (°C) | Класс воспламеняемости (UL 94 (1.5 мм)) | Цвет |
|---|---|---|---|---|---|
45.6 | 110 | 80 | 72.5 | ХБ-5ВА | Серый |
Отделка
В отличие от большинства других конструкционных пластиков, ПВХ легко поддается покраске как в эстетических целях, так и для увеличения срока службы на открытом воздухе. Следует также отметить, что, хотя его механические свойства остаются неизменными, прозрачный ПВХ со временем склонен к изменению цвета под воздействием солнца или других источников ультрафиолетового излучения.
Окрашенный ПВХ: ПВХ можно красить, если краска не содержит растворителей, которые воздействуют на поливинилхлорид. Убедитесь, что ваша краска разработана для работы с ПВХ без ухудшения его механических свойств.
После механической обработки : ПВХ легко поддается механической обработке и обеспечивает гладкую, относительно блестящую поверхность без необходимости каких-либо дополнительных операций.
Советы по экономичному проектированию
Обработка ПВХ на станках с ЧПУ позволяет получать легкие и недорогие компоненты. Тем не менее, следующий совет может помочь еще больше снизить затраты:
Узел-сборка: ПВХ доступен в виде листового или пруткового материала различных размеров. Планируйте свою конструкцию таким образом, чтобы вы могли создавать компоненты из этих размеров и собирать их позже в готовую деталь. Клеи для ПВХ легко достать, и их можно использовать для экономичного создания сложных деталей из множества узлов-сборок.
При обработке пластмасс на станках с ЧПУ применяются те же принципы проектирования, что и при обработке металлов на станках с ЧПУ, поэтому по возможности используйте лучшие практики проектирования для механической обработки.