用于数控加工的塑料材料种类
CNC加工塑料广泛应用于从建筑到汽车等各个主要行业。以下列出了Gazfull可提供的按需定制生产的塑料类型。
HDPE 数控加工
高密度聚乙烯（HDPE）是一种工程塑料，广泛应用于包装行业。HDPE还可通过数控加工制造建筑、电气、汽车等行业的零部件。HDPE具有优异的强度重量比，以及良好的耐化学性和耐湿性。
关于 CNC 加工用 HDPE
高密度聚乙烯（HDPE）有时也被称为高密度聚乙烯（PEHD），是聚乙烯（PE）塑料家族的一员。尽管名称如此，HDPE 的密度仅比低密度聚乙烯（LDPE）略高。然而，两种塑料的强度差异远大于密度差异。这使得 HDPE 成为需要高强度和轻量化应用的理想选择。HDPE 的数控加工与其他工程塑料类似。
高密度聚乙烯概览
| 应用 | 优势 | 缺点 | 交期 | 价格筛选 | 公差 |
|---|---|---|---|---|---|
管道、输送螺旋、包装和容器 | 具有高耐化学性和耐湿性，高强度密度比，符合FDA食品储存标准 | 热膨胀系数高，粘合性差 | 从3天起 | 中等（$$） | 标准精度为±0.010″；可达到±0.002″；经人工审核后，精度可达±0.002″以下。 |
通用HDPE
采用数控机床加工高密度聚乙烯（HDPE）可生产出强度高且重量轻的零件。HDPE零件还具有优异的耐腐蚀性，可抵抗多种化学品的侵蚀。典型应用包括船舶部件、管道和容器。
HDPE 的一般性能
| 拉伸强度、屈服强度 (MPa) | 断裂伸长率 (%) | 硬度（肖氏 D） | 0.45MPa下的热变形温度 | 熔点 (°C) |
|---|---|---|---|---|
20-30 | > 500 | 60-70 | 45-60 | 130-137 |
注：仅供参考。实际数值可能因等级、生产商、加工方法和添加剂而略有不同。
结束
与聚乙烯（PE）家族的其他塑料一样，高密度聚乙烯（HDPE）对涂层具有很强的抵抗力。同样的原因，它也难以粘合，因此需要采用塑料焊接的方式进行连接。HDPE最常见的颜色是白色，但偶尔也能找到其他颜色。鉴于上述原因，我们建议HDPE部件保持其“加工后”的状态。
加工后HDPE的CNC加工挑战与其他工程塑料类似。HDPE的加工表面呈哑光质感。
喷砂： 为了获得更均匀的表面光洁度，可以采用细玻璃珠喷砂处理零件，以去除模具痕迹并增强哑光效果。然而，喷砂处理塑料可能会导致表面不平整或损坏精细的细节特征。
节省成本的设计技巧
采用数控机床对高密度聚乙烯（HDPE）进行加工，可以生产出轻质且低成本的部件。以下是一些进一步降低成本的技巧，可使生产更加经济。
子组件高密度聚乙烯（HDPE）通常以板材或棒材的形式采购，尺寸各异。将零件设计成独立的组件，然后再组装成最终的整体，通常是一个不错的选择。如上所述，HDPE 不适合使用粘合剂，但可以焊接。此外，也可以使用机械紧固件将组件螺栓连接起来。
公差： 由于高密度聚乙烯（HDPE）遇热膨胀性较大，因此在加工过程中实现极高的公差精度可能具有挑战性。我们建议仅在必要时才将公差精度设定在±0.010英寸以内，以减少此类塑料材料因公差精度要求而导致的废料增加、成本上升和交货周期延长。
乙缩醛（Delrin）数控加工
聚甲醛是一种高强度热塑性塑料，也以其品牌名称 Delrin®、Tecaform® 和 Sustarin® 而闻名。与其他更常见的塑料相比，它具有卓越的机械性能和耐温性。它易于加工，并具有优异的尺寸稳定性。这些特性使得 Delrin 非常适合进行 CNC 加工，用于制造齿轮和轴承等高精度机械部件。Delrin 部件广泛应用于打印机和电视等消费电子产品中。
乙缩醛数控加工
Delrin是杜邦公司生产的均聚甲醛的商品名。它比甲醛共聚物具有更优异的机械性能，冲击强度显著提高。除了卓越的机械性能外，经CNC加工的甲醛还具有优异的尺寸稳定性，使其成为高精度零件的理想选择。
乙缩醛概览
| 应用 | 优势 | 缺点 | 交期 | 价格筛选 | 公差 |
|---|---|---|---|---|---|
高精度机械零件，例如轴承、衬套、齿轮和阀门组件 | 耐疲劳性好，摩擦小，整体韧性好，耐潮湿 | 中心线孔隙率高、耐化学腐蚀性有限、在恒定载荷下易发生蠕变 | 从3天起 | 中等（$$） | 标准精度为±0.010″；可达到±0.001″；经人工审核后，精度可达±0.001″以下。 |
聚甲醛 150
由于其高抗冲击性和低摩擦特性，经数控加工的德尔林（Delrin）是齿轮、门系统部件和衬套的理想材料。它是一种轻质且价格低廉的金属零件替代品，并在许多方面弥合了塑料和金属之间的差距。德尔林还能在-40℃至120℃的温度范围内保持其性能，这比大多数其他塑料的耐受范围要大得多。
Delrin 150 性质
| 拉伸强度、屈服强度 (MPa) | 断裂伸长率 (%) | 硬度（洛氏M） | 0.46 MPa 时的热变形温度 (°C) | 熔点 (°C) |
|---|---|---|---|---|
73-76 | 25-45 | 94 | 160-169 | 175-178 |
注：仅供参考。实际数值可能因等级和制造商而略有不同。
迭尔林 100 (AF)
Delrin 100 AF 是一种添加了聚四氟乙烯（PTFE，特氟龙）纤维的 Delrin 共混物，旨在增强材料的耐磨性和低摩擦性能。这使得该材料特别适用于需要低磨损或低摩擦的应用，例如轴承。PTFE 纤维还有助于提高材料的强度、韧性和尺寸稳定性。
Delrin 100 (AF) 性质
| 拉伸强度、屈服强度 (MPa) | 断裂伸长率 (%) | 硬度（洛氏M） | 0.46 MPa 时的热变形温度 (°C) | 熔点 (°C) |
|---|---|---|---|---|
53-56 | 10-19 | 77 | 160-169 | 175-178 |
注：仅供参考。实际数值可能因等级和制造商而略有不同。
结束
与大多数用于机械加工的塑料一样，聚甲醛零件也只能采用少数几种表面处理方式。以下是我们为数控加工的聚甲醛/聚甲醛复合材料零件提供的主要表面处理选项。
加工后：从数控机床加工出来的工件可以立即获得优异的表面光洁度。Gazfull 制造商通过使用锋利的高速钢 (HSS) 切削刀具，并配合合适的较大前角和后角，实现了这一点。
珠爆：在数控机床加工的聚甲醛或聚甲醛（Delrin）零件上，刀痕通常比较明显。喷砂处理可以减轻刀痕。需要注意的是，喷砂处理会使表面颜色变浅，黑色材料在处理后会呈现深灰色。
节省成本的设计技巧
聚甲醛（Delrin）是市场上价格较高的塑料之一，因此遵循以下节约成本的原则非常重要。
设计尺寸符合标准： 聚甲醛通常以标准厚度的板材或挤压成型的形式（例如实心棒材）供应。确保您的零件尺寸符合标准库存尺寸范围，有助于减少材料浪费，并避免定制库存订单，从而降低成本并延长交货时间。
不要以最小壁厚为目标： 虽然可以实现，但最小壁厚可能难以固定和复制，容易出现弯曲、翘曲或颤动，并且会推高成本。我们不建议聚甲醛元件的壁厚低于 0.060 英寸至 0.080 英寸。
聚丙烯（PP）数控加工
聚丙烯 (PP) 是一种半结晶热塑性塑料，有两种不同的形式：均聚物和共聚物。均聚物聚丙烯是最常用的等级，而共聚物聚丙烯则含有不同比例的乙烯。由于聚丙烯容易发生粘着和熔化，因此其加工难度可能高于其他常见塑料。聚丙烯优异的耐化学性和抗疲劳强度使其特别适用于柔性部件和暴露于腐蚀性环境中的部件。
聚丙烯（PP）是一种不含双酚A（BPA）的轻质塑料，具有优异的抗疲劳性和韧性。这些特性使其成为汽车、包装和消费品行业众多应用领域的热门材料。
聚丙烯（PP）加工概览
| 应用 | 优势 | 缺点 | 交期 | 价格筛选 | 公差 |
|---|---|---|---|---|---|
不含双酚A的食品容器、电器设备、家用电器 | 低密度，耐多种酸碱化学腐蚀，抗疲劳性强 | 不适用于高温环境，暴露于紫外线下会降解 | 从3天起 | 中等（$$） | 标准精度为±0.010″；可达到±0.002″；经人工审核后，精度可达±0.002″以下。 |
通用聚丙烯
虽然聚丙烯由于易发生粘着和熔化，因此对其进行数控加工具有挑战性，但均聚聚丙烯在数控加工零件方面却具有诸多优势。其光滑的表面使其成为齿轮等机械部件的理想材料，而其优异的抗疲劳性能则意味着诸如活动铰链之类的薄型结构易于融入设计中。
通用聚丙烯特性
| 拉伸强度、屈服强度 (MPa) | 断裂伸长率 (%) | 硬度（肖氏 D） | 热变形温度 (°C) | 熔点 (°C) |
|---|---|---|---|---|
25-40 | 100-600 | 65-75 | 100 @ 0.45 MPa | 160-170 |
注：仅供参考。实际数值可能因等级、制造商和填充物而略有不同。
结束
聚丙烯部件天然呈灰白色。聚丙烯表面不易着色，且具有疏水性，因此很难染色。
加工后对于使用数控机床加工聚丙烯零件的人来说，最常见的表面处理方式是保持零件的加工状态。加工面可能会留下可见的刀痕。
珠爆聚丙烯的数控加工容易在零件边缘留下毛刺，而且聚丙烯在与切削刀具接触时容易熔化，这会导致表面光洁度不佳。喷砂处理有助于改善这种情况，它利用喷砂介质去除这些微小的缺陷，同时还能去除刀具痕迹，从而获得更一致、更均匀的表面光洁度。
节省成本的设计技巧
由于聚丙烯材料成本低廉，采用数控机床加工聚丙烯可以降低成本。然而，减少不必要的加工时间和后处理时间对于降低成本至关重要。实现这一目标的方法之一是保持公差标准化：
尺寸特征（长、宽、高、直径）的误差为 +/- 0.010 英寸
位置精度（方位、同心度、对称性）为 +/- 0.010 英寸
避免在没有必要的情况下设定更严格的公差要求。这一点尤为重要，因为塑料加工会产生热量，这可能导致塑料变形或尺寸蠕变。
UHMW-PE数控加工
超高分子量聚乙烯（UHMW聚乙烯，简称UHMW-PE）是高密度聚乙烯（HDPE）化合物的一个子集，具有一些额外的优势。
关于用于数控加工的超高分子量聚乙烯
这种材料极长的聚合物链有助于提高其整体韧性。它的摩擦系数与特氟龙相当，但耐磨性更佳。UHMW-PE 的数控加工与其他工程塑料的加工类似。
超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）是一种先进的工程塑料，具有优异的韧性、耐化学性和耐磨性，甚至优于钢材。UHMW-PE广泛应用于汽车和船舶行业。其低孔隙率和化学惰性也使其符合食品安全标准。
超高分子量聚乙烯概览
| 应用 | 优势 | 缺点 | 交期 | 价格筛选 | 公差 |
|---|---|---|---|---|---|
滑槽衬里、链条导向型材、码头保险杠衬里 | 优异的耐磨性、优异的韧性、低摩擦系数 | 不适用于高温环境，尺寸稳定性差，易发生蠕变。 | 从3天起 | 中等（$$） | 标准精度为±0.010″；可达到±0.002″；经人工审核后，精度可达±0.002″以下。 |
通用超高分子量聚乙烯
超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）加工可生产出坚韧耐磨的零件，非常适合承受冲击载荷和磨损性材料的应用。常见应用包括耐磨板和密封件。UHMW-PE 易发生蠕变，因此不适用于零件承受持续应力的应用。
超高分子量聚乙烯的一般特性
| 拉伸强度、屈服强度 (MPa) | 断裂伸长率 (%) | 硬度（肖氏 D） | 热变形温度 (°C) | 熔点 (°C) |
|---|---|---|---|---|
20-30 | 300-600 | 60-70 | 46-68 @ 0.46 MPa | 130-136 |
注：仅供参考。实际数值可能因等级和制造商而略有不同。
结束
超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）的低摩擦系数使其本身就难以涂覆，因为其光滑的表面难以附着涂层。我们建议保持UHMW-PE的加工状态；不过，如有需要，Gazfull可以提供喷砂处理和定制表面处理服务。
加工后这样得到的成品表面有明显的刀具痕迹，表面粗糙度与 125 μin Ra 的表面粗糙度相当。
珠爆：UHMW-PE 可以进行喷砂处理，以去除切割过程中产生的任何不规则之处。
节省成本的设计技巧
加工超高分子量聚乙烯可以生产轻质低成本的部件。以下是一些节省预算的技巧。
子组件超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）可以以板材或棒材的形式购买，尺寸多样。将零件设计成独立的组件，然后再组装成最终零件可能更有利。需要注意的是，UHMW-PE 不适用于粘合剂，但可以焊接。
其他DFM最佳实践这些措施包括设计一致的拐角半径，设计较大的特征而不是多个较小的特征，以及使用 +/- 0.010 的标准公差。
尼龙6/6 CNC加工
尼龙，通常称为聚酰胺，是一种热塑性合成聚合物。作为一种热塑性材料，它可以通过热成型工艺制成各种形状。尼龙可以制成绳索和织物的纤维，也可以通过挤出和注塑成型工艺进行加工，但采用数控加工（CNC）制造具有显著优势。从实心棒材切割而成的尼龙具有优异的耐热性、机械性能和耐化学腐蚀性。
尼龙6/6是一种应用广泛的工程塑料，具有良好的韧性、耐磨性和硬度。尼龙6/6的特性使其成为承载机械部件的理想材料，因此通常是金属的理想替代品。采用CNC加工尼龙6/6可以生产出价格低廉、性能优异的零件。
| 应用 | 优势 | 缺点 | 交期 | 价格筛选 | 公差 |
|---|---|---|---|---|---|
齿轮、轮子和消费电子产品外壳等结构部件 | 耐磨性好，耐中高温，抗疲劳性强 | 高吸湿性导致膨胀 | 从3天起 | 低 ($) | 标准精度为±0.010″；可达到±0.002″；经人工审核后，精度可达±0.002″以下。 |
尼龙 6/6
尼龙6/6，也写作尼龙6-6、尼龙6,6或尼龙66，是尼龙6的一种结晶度更高的版本。它也被称为聚酰胺66或PA 66。由于其分子结构更加有序，因此具有更优异的机械性能。与标准尼龙6相比，用于加工的尼龙6/6材料具有更高的耐温性和更低的吸水率。典型应用包括耐磨垫、导轮和滑动轴承。
通用尼龙 6/6 材料特性
| 拉伸强度、屈服强度 (MPa) | 断裂伸长率 (%) | 硬度（肖氏 D） | 热变形温度 (°C) | 熔点 (°C) |
|---|---|---|---|---|
30-98 | 1-300 | 78-88 | 75-428 | 197-266 |
注：仅供参考。实际数值可能因等级和制造商而略有不同。
结束
与大多数塑料一样，尼龙的表面处理选择有限。尼龙尤其如此，因为它不易进行电镀。此外，打磨会产生毛边，其外观通常比机加工表面更差。以下列出一些可能的表面处理方法：
作为机加工采用数控机床对尼龙 6/6 进行加工通常可以获得极佳的表面光洁度。Gazfull 的机械师使用锋利的高速钢 (HSS) 刀具，并配合合适的较大前角和后角来实现这一点。
喷砂： 尼龙 6/6 可通过喷砂处理进一步平滑，以获得更低的表面粗糙度。
垂死尼龙易吸水，因此染色是一种常见的整理方法。溶剂型染料用于将白色尼龙部件表面染成各种颜色。
节省成本的设计技巧
尼龙 6/6 是一种相对便宜的工程塑料，但是，为了进一步节省加工成本，可以尝试以下方法：
保持零件简单： 为了最大限度地减少加工设置并降低所需机器的成本（换句话说，使用三轴机床而不是四轴或五轴机床），应尽可能简化几何形状。几何形状复杂的零件可能更适合采用尼龙 12 材料，通过选择性激光烧结 (SLS) 或 HP 多射流熔融 (HP Multi Jet Fusion) 技术进行 3D 打印。
保持部件一致性： 保持内角半径和螺纹孔的尺寸一致，以减少制造商所需的换刀次数。
关于亚克力数控加工
丙烯酸是一种热塑性塑料，以其光学透明度、强度和紫外线稳定性而闻名，因此在许多应用中成为玻璃的常用替代品。它重量轻、抗冲击，而且与其他透明塑料不同，即使长时间暴露在阳光下也不会变色。
虽然亚克力具有优异的强度和刚度，但与玻璃相比，它并不适合高温环境。正因如此，加工后的亚克力被广泛应用于汽车、测试测量等行业。
亚克力概览
| 应用 | 优势 | 缺点 | 交期 | 价格筛选 | 公差 |
|---|---|---|---|---|---|
仪表盘刻度盘、车辆灯罩、光扩散器、透明外壳。可作为玻璃的低成本轻质替代品。 | 高抗冲击性、光学透明、高抗紫外线性能 | 耐刮擦性和耐热性差，对某些化学物质（例如丙酮、酒精）敏感 | 从3天起 | 低 ($) | 标准精度为±0.010″；可达到±0.002″；经人工审核后，精度可达±0.002″以下。 |
Acrylic（亚克力）
亚克力是一种坚韧的材料，相比玻璃具有诸多优势。首先，亚克力易于加工，而玻璃则不然。因此，当需要加工复杂几何形状且最终零件具有高光学透明度的产品时，可以选择使用数控机床对亚克力进行加工。亚克力的透明度使其成为观察窗、化学测试设备和仪器外壳的理想材料。
一般丙烯酸特性
| 拉伸强度、屈服强度 (MPa) | 断裂伸长率 (%) | 硬度（肖氏 D） | 0.45MPa 下的热变形温度（°C） | 熔点 (°C) |
|---|---|---|---|---|
65-75 | 〜2-10 | 〜80-90 | 105-110 | 85-110 |
注：仅供参考。实际数值可能因等级和制造工艺而略有不同。对于关键应用，请参阅特定材料的数据表（例如，来自 Plexiglas®、Acrylite® 或 Lucite® 等制造商的数据表）。
结束
由于大多数表面处理方法都会损害CNC加工亚克力材料固有的光学特性，因此很少对其进行表面处理。如果确实需要进行表面处理，应选择能够增强这些特性的方法。
标准型（加工后）： 任何切割面上可见的刀具痕迹都会呈现旋涡状。
喷砂： 使亚克力表面呈现哑光磨砂质感，并减少可见的工具痕迹。
定制抛光： 亚克力板可通过化学方法或手工逐步湿磨进行抛光，以提高透明度，但需额外收费。您可以在 Gazfull Instant Quoting Engine® 中选择“其他”选项来申请此项服务。
节省成本的设计技巧
亚克力是一种容易获得的材料，但设计时应考虑材料的限制，如下所述。
设计尺寸符合标准： 亚克力通常以不同厚度的板材以及管材和棒材等挤压成型形式供应。根据现成板材和棒材的尺寸设计零件，可以最大限度地降低成本。如果所需零件尺寸过大，可以考虑将其拆分成多个组件，加工完成后再进行粘合或紧固。
公差： 对于亚克力等塑料材料，实现极高的公差精度可能极具挑战性。我们建议仅对关键特征指定小于 +/- 0.005 英寸的公差，以减少因公差过大而导致的废料增加、成本上升和交货周期延长。
ABS数控加工
ABS，即丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，是一种应用广泛的热塑性塑料，因其成本相对较低且韧性优异而成为主流材料。采用数控加工ABS是一种经济高效的方法，无需昂贵的模具即可将零件切割成各种定制形状，尤其适用于原型制作、夹具和小批量生产。
ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）塑料因其成本低廉、易于加工和优异的机械性能而被广泛应用于各个行业。它不仅存在于大量的消费品中，还在汽车行业得到广泛应用。经CNC加工的ABS塑料展现出卓越的韧性、刚性和抗冲击性能，尤其对于如此经济的材料而言更是如此。
ABS 概览
| 应用 | 优势 | 缺点 | 交期 | 价格筛选 | 公差 |
|---|---|---|---|---|---|
产品外壳、固定装置和夹具、车辆仪表板 | 高抗冲击性、低成本、耐化学性 | 不适用于高温应用、会被溶剂损坏、紫外线稳定性差 | 3天后开始 | 低 ($) | 标准精度为±0.010″；可达到±0.002″；经人工审核后，精度可达±0.002″以下。 |
通用ABS
ABS材料具有良好的尺寸稳定性、优异的冲击强度，且易于加工。这使得CNC加工的ABS材料成为需要低成本且耐用零件的应用的理想选择，例如工具外壳和机壳。
| 拉伸强度、屈服强度 (MPa) | 断裂伸长率 (%) | 硬度（洛氏 R） | 热变形温度 (°C) | 熔点 (°C) |
|---|---|---|---|---|
40.7 | 53.4% | 107 | 97.4 | 267 |
注：仅供参考。实际数值可能因等级和制造商而略有不同。
结束
与我们的ABS数控零件供应商合作时，加工好的ABS零件通常有米色（本色）、白色和黑色三种颜色可供选择。其他颜色可通过直接采购获得。
加工后： CNC ABS零件按照规格加工，材料表面会有轻微的刀痕或旋纹。
喷砂： 对于表面光泽度较低的部件，可以使用细玻璃珠进行喷砂处理以降低光泽。但是，喷砂处理塑料可能会导致表面不平整，或者损坏精细的细节特征。
节省成本的设计技巧
ABS是一种价格非常低廉、易于加工且具有优异机械性能的塑料。为了进一步降低成本，工程师应避免设定过高的公差要求，因为热塑性塑料（如ABS）的公差控制难度较大。以下是我们针对CNC加工零件设计的一些其他通用技巧：
同一轴线平面上的设计特征： 这将最大限度地减少对成本更高的 4 轴和 5 轴数控机床的需求。
一致性是关键保持内角半径和螺纹孔等特征的一致性，也能减少换刀次数，从而节省零件的时间和金钱。
聚碳酸酯数控加工服务
聚碳酸酯（PC）是一种非晶态热塑性塑料。由于其非晶态特性，它在熔化前往往会先软化，并且没有固定的熔点。Gazfull公司可加工黑色或透明的聚碳酸酯板材和棒材。聚碳酸酯具有透明度高、抗碎裂性强、重量轻等优点，是玻璃的理想替代品。此外，它比丙烯酸树脂更耐高温。然而，聚碳酸酯的CNC加工本身并不能直接获得光学透明的零件，因此需要进行一些后续的精加工。
聚碳酸酯（PC）是一种具有卓越断裂韧性的工程塑料。与其他工程塑料相比，它不仅能够承受冲击，同时还具有光学透明度、抗紫外线性能和高于普通工程塑料的耐温性。
通用 PC（聚碳酸酯）概览
| 应用 | 优势 | 缺点 | 交期 | 价格筛选 | 公差 |
|---|---|---|---|---|---|
汽车前大灯透镜、光扩散器、防水外壳 | 高抗冲击性、优异的透明度、中等耐温性（最高可达 275℉/135℃）、优异的断裂韧性 | 易刮花，耐化学性差 | 3天后开始 | 中等（$$） | 标准精度为±0.010″；可达到±0.002″；经人工审核后，精度可达±0.002″以下。 |
注：仅供参考。实际数值可能因等级和制造商而略有不同。
通用PC（聚碳酸酯）
聚碳酸酯的数控加工相对普及。这种材料优异的抗冲击性使其成为结构件的理想材料。聚碳酸酯的冲击强度几乎是ABS的两倍，是所有常见工程塑料中冲击强度最高的材料之一。它易于成型，不易开裂或断裂。
一般电脑属性
| 拉伸强度、屈服强度 (MPa) | 断裂伸长率 (%) | 硬度（肖氏 D） | 热变形温度 (°C) | 玻璃化转变温度 (°C) |
|---|---|---|---|---|
40-154 | 3-233 | 90-95 | 57.2-208 | 142-152 |
结束
适用于塑料的表面处理工艺种类有限。尤其是在对聚碳酸酯进行数控加工时，由于这种材料容易刮伤，因此更应注意这一点。以下列出一些可行的表面处理工艺：
蒸气抛光CNC加工的聚碳酸酯表面通常会留下刀痕。这对于需要光学透明元件的应用来说并不理想。抛光通常是指去除刀痕或瑕疵的过程，而对于聚碳酸酯来说，蒸汽抛光是一种比较有效的抛光方法。其原理是将聚碳酸酯表面暴露于溶剂中，溶剂发生反应，使表面层熔化流动。该工艺可以使表面平整，并填补所有刀痕。
防刮涂层聚碳酸酯的一个缺点是容易刮花。市面上的一些涂层有助于在提高聚碳酸酯耐刮擦性的同时，保持其光学透明度。
节省成本的设计技巧
聚碳酸酯是一种价格相对昂贵的塑料。以下是一些节省成本的设计技巧。
子组件： 用于加工的聚碳酸酯通常以板材或棒材的形式供应。因此，在使用数控机床加工聚碳酸酯零件时，设计零件时必须考虑标准尺寸。如果用一整块聚碳酸酯材料加工大型零件，成本可能会非常高昂。因此，可以考虑设计多个独立的子组件，然后再通过螺栓连接或塑料焊接进行组装。
共同特征： 采用一致的设计，以减少专用工具或工具更换。
PEEK数控加工
PEEK（聚醚醚酮）是一种先进的工程塑料，具有众多优良特性。这些特性包括耐高温、耐磨损、生物相容性、耐超高真空、优异的耐化学腐蚀性以及适用于数控加工。
PEEK是一种半结晶热塑性塑料，可在高达260°C的温度下连续使用，并具有极高的耐化学腐蚀性。但需要注意的是，某些酸，例如硫酸，会溶解这种材料。对于需要在极端环境下使用且对机械强度、化学稳定性和/或耐高温性能有较高要求的零件，采用CNC加工是制造PEEK零件的常用方法。其应用领域包括医疗、航空航天和汽车行业的零部件。
PEEK 概览
| 应用领域 | 优势 | 缺点 | 交期 | 价格筛选 | 公差 |
|---|---|---|---|---|---|
轴承、垫圈和齿轮、脊柱植入物、手术工具 | 疏水性，高真空条件下排气最少，生物相容性 | 成本高，生物相容性好，但不易与骨粘合 | PEEK部件的交货周期从3个工作日起。 | 高（$$$） | 可实现加工公差为 +/- 001 英寸（+/- 0.025 毫米）。 |
通用聚醚醚酮
PEEK的加工性能优异，使其能够应用于众多领域，充分发挥其卓越的性能优势。与其他工程塑料相比，PEEK的缺点极少。其一大优势在于耐热性。与其他大多数塑料相比，PEEK能够在高温下保持更长时间。此外，PEEK具有疏水性，不易吸水，并且在真空条件下几乎不释放气体。这种稳定性是一项巨大的优势。PEEK的应用范围十分广泛，从用于临时植入物的医疗应用到暴露于极端真空环境的航空航天部件，均有涉及。
PEEK 一般特性
| 拉伸强度、屈服强度 (MPa) | 断裂伸长率 (%) | 硬度（肖氏 D） | 热变形温度 (°C) | 玻璃化转变温度 (°C) |
|---|---|---|---|---|
65-120 | 1.5-110 | 62-89 | 182-210 | 143-155 |
USP VI 级 PEEK (TECAPEEK)
符合美国药典（USP）VI级标准的PEEK，例如TECAPEEK MT，是专为医疗技术应用而设计的生物相容性材料。它具有极高的耐化学性、耐受多种灭菌方法，并且能够在高温下保持其机械性能。医用级PEEK常用于与皮肤和组织接触有限的医疗应用和器械。此外，USP VI级PEEK因其能够经受多次灭菌循环而不发生降解，也是医疗应用的理想选择。
| 拉伸强度、屈服强度 (MPa) | 断裂伸长率 (%) | 硬度（洛氏M） | 热变形温度 (°C) | 玻璃化转变温度 (°C) |
|---|---|---|---|---|
96.5-110 | 30-50 | 94-99 | 160 | 150 |
窥视GF30
PEEK GF30 是一种玻璃纤维增强型 PEEK，其玻璃纤维含量为 30%。与普通未填充的 PEEK 相比，GF30 具有更高的刚性和机械强度。玻璃纤维增强 PEEK 还具有更高的尺寸稳定性和抗蠕变强度。这种材料非常适合在高温下承受高静载荷的部件。由于玻璃纤维对配合表面具有磨蚀作用，PEEK GF30 不太适合用于轴承或耐磨应用。
| 拉伸强度、屈服强度 (MPa) | 断裂伸长率 (%) | 硬度（洛氏M） | 热变形温度 (°C) | 最高使用温度（摄氏度） |
|---|---|---|---|---|
101-157 | 2.2-5 | 103 | 316 | 260-300 |
结束
PEEK部件本身呈不透明的灰色或米色。由于PEEK的聚合物结构，油漆和涂层很难与其表面粘合。然而，由于其固有的耐化学性，通常可以接受部件保持机械加工后的状态。
加工后PEEK材料易于加工，可获得光滑的表面光洁度。Gazfull可自动报价PEEK材料表面粗糙度低至32uin Ra，经人工审核后，报价数值甚至可以更低。
珠爆任何不需要的工具痕迹都可以用玻璃珠对表面进行机械打磨去除。
节省成本的设计技巧
由于材料成本高昂，必须尽可能降低制造成本。控制PEEK数控加工成本的一种方法是，在加工过程中进行退火处理。这可以减少表面和内部裂纹，从而降低废品率，并降低制造商的总体成本。
聚四氟乙烯（PTFE）数控加工
聚四氟乙烯（PTFE）是一种完全由碳原子和氟原子构成的含氟聚合物热塑性塑料。它通常以其杜邦公司的商品名“特氟龙”（Teflon）为人所知。特氟龙的耐温性能在所有常用工程塑料中名列前茅。由于其含氟聚合物的化学成分，它也具有极佳的耐腐蚀性。由于聚四氟乙烯强度较低且质地相对较软，因此对其进行数控加工相对容易，但可能难以保持高精度。
聚四氟乙烯（PTFE，又称特氟龙）与其他大多数工程塑料的不同之处在于其极高的熔点、极低的摩擦系数以及化学惰性。这些独特的性能使得聚四氟乙烯涂层在不粘锅具中发挥着举足轻重的作用，并在食品饮料、石油化工、医疗和电子元件等行业中得到广泛应用。
通用 PC（聚碳酸酯）概览
| 应用 | 优势 | 缺点 | 交期 | 价格筛选 | 公差 |
|---|---|---|---|---|---|
医疗植入物、腐蚀性化学品管道涂层、电气元件绝缘 | 食品安全、疏水、耐高温、低摩擦系数 | 过热时会产生有毒气体，耐磨性差 | 交货期最短为3天。 | 中等（$$） | 标准公差为 +/- 0.010”；可达到 +/- 0.001” 的公差。 |
纯 PTFE-特氟龙
尽管聚四氟乙烯（PTFE，又称特氟龙）主要用作涂层材料，但一些医疗植入物也是通过数控机床加工而成。特氟龙性质稳定，因此用这种材料制成的医疗植入物不会被人体排斥。其低摩擦系数使其成为轴承等滑动接触部件的理想材料。
聚四氟乙烯（PTFE）-特氟龙的一般特性
| 拉伸强度、屈服强度 (MPa) | 断裂伸长率 (%) | 硬度（肖氏 D） | 热变形温度 (°C) | 熔化温度 (°C) |
|---|---|---|---|---|
9-30 | 300-400 | 55-65 | 115 | 330 |
注：仅供参考。实际数值可能因等级和制造商而略有不同。
结束
由于特氟龙具有不粘涂层的特性，因此它极难涂覆其他材料。特氟龙加工后边缘容易留下毛刺，但 Gazfull 会在成品发货前自动去除这些毛刺。
加工后最好保持零件的加工状态。
珠爆为了获得更光滑的表面并去除不规则之处，可以对零件进行喷砂处理，以获得均匀的表面光滑度。
节省成本的设计技巧
对聚四氟乙烯（PTFE）进行数控加工可能具有挑战性，尤其是在需要严格公差的情况下。因此，确保加工过程尽可能顺利快捷至关重要。
同一轴线平面上的设计特征： 这将最大限度地减少对成本更高的 4 轴和 5 轴数控机床的需求。
一致性是关键保持内角半径和螺纹孔等特征的一致性，也能减少换刀次数，从而节省零件的时间和金钱。
用于 CNC 加工的 Garolite G-10
加罗莱特是一种由玻璃纤维和酚醛环氧树脂制成的热固性复合材料。作为一种热固性材料，加罗莱特无法熔化和重塑。如果加热到高于其最高工作温度，它会发生化学分解，冷却后将失去原有性能。因此，加罗莱特无法进行注塑成型。数控加工是制造这种材料复杂零件的唯一方法。
Garolite是一种玻璃纤维增强环氧树脂复合材料，具有高强度重量比、优异的耐腐蚀性和防潮性，是海洋应用的理想材料。它还具有阻燃性和良好的电绝缘性，是电子电路板基板的首选材料。
加洛莱特 G-10 (FR4)
采用数控机床加工Garolite G-10 (FR4)材料，可生产出适用于腐蚀性或高湿度环境的零件。这类环境条件通常出现在船舶行业，Garolite常用于制造发动机部件，例如安装支架，以及其他需要电气绝缘和机械强度的应用。
Gazfull 提供 G-10 和 G-10 FR4 两种等级的 Garolite 材料。FR4 是 Garolite G-10 的阻燃等级，阻燃等级为 UL94 V-0。两种等级的材料特性相似，区别在于 FR4 具有更高的阻燃等级。大多数情况下，当需要 G-10 时，可以用 G-10 FR4 安全替代；但是，当需要 FR4 时，则不应使用 G-10 替代。
一般 Garolite G-10 (FR4) 材料特性
| 拉伸强度、屈服强度 (MPa) | 抗压强度（MPa） | 硬度（洛氏M） | 可燃性等级 | 连续工作温度 (°C) |
|---|---|---|---|---|
262-310 | 448 | 110 | UL94 V-0 | 140 |
加洛莱特 G11 (FR5)
与G-10类似，Garolite G-11（FR5）也是一种玻璃环氧树脂层压材料。G11的隔热性能优于G-10，因此能够承受更高的工作温度。这使其成为高温环境下机械或电气应用的理想选择。
一般 Garolite G11 (FR5) 材料特性
| 拉伸强度、屈服强度 (MPa) | 抗压强度（MPa） | 硬度（洛氏M） | 可燃性等级 | 连续工作温度 (°C) |
|---|---|---|---|---|
255-295 | 434 | 112 | UL94 V-0 | 150 |
结束
钙铝榴石通常呈绿色至黄绿色，但也有黑色的。由于其纤维状结构，它不易抛光。通常情况下，抛光其哑光表面无法使其呈现光泽。
加工后：Garolite材料加工后通常具有光滑的哑光表面。这意味着零件保持加工后的状态不会影响其美观。
喷砂： 用硅酸盐玻璃制造的零件可以进行喷砂处理，以去除加工过程中产生的任何不平整表面。
节省成本的设计技巧
Garolite 是一种高成本的工程塑料，因此，尽可能降低制造成本非常重要。
设计采用标准库存尺寸： 钙铝榴石的加工形式仅限于棒材、杆材、管材和板材。设计此类材料零件时，务必先了解可用的材料尺寸，然后根据这些尺寸限制进行设计。减少材料去除量以达到最终尺寸意味着可以节省更多成本，包括材料浪费和加工时间。钙铝榴石的数控加工需要使用金刚石或高温合金刀具，因此加工成本较高。
PVC数控加工
聚氯乙烯（PVC）是应用最广泛的工程塑料之一。它通常分为两种形式：增塑PVC和未增塑PVC。未增塑PVC用于制造管道和管件等刚性部件。PVC的数控加工通常使用这种刚性材料。增塑PVC则用于需要柔韧性的应用，例如电缆或细管。
与其他大多数塑料相比，PVC的生产过程中使用的不可再生原材料体积更少，使其成为目前最环保的塑料之一。PVC的CNC加工与其他工程塑料类似，而且由于其刚性和硬度，加工起来相对容易。
PVC加工可以生产出成本低廉、机械性能优异且耐候性强的零件。该材料的防潮性和抗紫外线性能使其成为管道和管件等领域的理想选择。
硬质/未增塑 PVC
| 拉伸强度、屈服强度 (MPa) | 断裂伸长率 (%) | 硬度（肖氏 D） | 热变形温度 (°C) | 可燃性等级 (UL 94 (1.5 毫米)) | 颜色 |
|---|---|---|---|---|---|
45.6 | 110 | 80 | 72.5 | HB-5VA | 灰色 |
结束
与其他大多数工程塑料不同，PVC 易于涂漆，既可达到美观目的，又能进一步延长其户外使用寿命。需要注意的是，虽然其机械性能保持不变，但透明 PVC 在阳光或其他紫外线照射下会随着时间的推移而变色。
绘： 只要涂料不含会腐蚀聚氯乙烯的溶剂，PVC就可以涂漆。务必确保您使用的涂料配方适用于PVC，且不会降低其机械性能。
加工后PVC易于加工，无需任何额外工序即可获得光滑、相对光亮的表面。
节省成本的设计技巧
利用数控机床对PVC进行加工，可以生产出轻质且低成本的部件。然而，以下技巧可以帮助您进一步降低成本：
子组件： PVC材料有板材和棒材两种形式，尺寸多样。设计时，应考虑使用这些规格的材料制作组件，然后再组装成最终部件。PVC胶水易于获取，可用于经济高效地将多个子组件组装成复杂的零件。
CNC塑料加工遵循与CNC金属加工相同的设计规范，因此应尽可能采用最佳加工设计实践。