用於數控加工的塑膠材料種類
CNC加工塑膠廣泛應用於從建築到汽車等各個主要行業。以下列出了Gazfull可提供的按需定制生產的塑膠類型。
高密度聚乙烯的CNC加工
高密度聚乙烯（HDPE）是一種工程塑料，廣泛應用於包裝產業。 HDPE還可透過CNC加工製造建築、電氣、汽車等行業的零件。 HDPE具有優異的強度重量比，以及良好的耐化學性和耐濕性。
關於用於數控加工的高密度聚乙烯
高密度聚乙烯（HDPE）有時也被稱為高密度聚乙烯（PEHD），是聚乙烯（PE）塑膠家族的一員。儘管名稱如此，HDPE 的密度僅比低密度聚乙烯（LDPE）略高。然而，兩種塑膠的強度差異遠大於密度差異。這使得 HDPE 成為需要高強度和輕量化應用的理想選擇。 HDPE 的CNC加工與其他工程塑膠類似。
高密度聚乙烯概覽
| 應用領域 | 優點 | 缺點 | 交期 | 價格 | 公差 |
|---|---|---|---|---|---|
管道、輸送螺旋、包裝和容器 | 具有高耐化學性和耐濕性，高強度密度比，符合FDA食品儲存標準 | 熱膨脹係數高，黏合性差 | 從3天起 | 中（$$） | 標準精準度為±0.010″；可達±0.002″；人工審核後，精準度可達±0.002″以下。 |
通用HDPE
採用數控工具機加工高密度聚乙烯（HDPE）可產生強度高且重量輕的零件。 HDPE零件還具有優異的耐腐蝕性，可抵抗多種化學物質的侵蝕。典型應用包括船舶部件、管道和容器。
HDPE 的一般效能
| 拉伸強度、屈服強度 (MPa) | 斷裂伸長率 (%) | 硬度（肖氏 D） | 0.45MPa下的熱變形溫度 | 熔點（℃） |
|---|---|---|---|---|
20-30 | > 500 | 60-70 | 45-60 | 130-137 |
註：僅供參考。實際數值可能因等級、生產商、加工方法和添加劑而略有不同。
物料
與聚乙烯（PE）家族的其他塑膠一樣，高密度聚乙烯（HDPE）對塗層具有很強的抵抗力。同樣的原因，它也難以黏合，因此需要以塑膠焊接的方式進行連接。 HDPE最常見的顏色是白色，但偶爾也能找到其他顏色。鑑於上述原因，我們建議HDPE零件保持其「加工後」的狀態。
加工後HDPE的CNC加工挑戰與其他工程塑膠類似。 HDPE的加工表面呈現霧面質感。
噴砂： 為了獲得更均勻的表面光潔度，可以採用細玻璃珠噴砂處理零件，以去除模具痕跡並增強啞光效果。然而，噴砂處理塑膠可能會導致表面不平整或損壞精細的細節特徵。
節省成本的設計技巧
採用數控工具機對高密度聚乙烯（HDPE）進行加工，可生產出輕盈且低成本的零件。以下是一些進一步降低成本的技巧，可使生產更加經濟。
子組件高密度聚乙烯（HDPE）通常以板材或棒材的形式採購，尺寸各異。將零件設計成獨立的組件，然後再組裝成最終的整體，通常是不錯的選擇。如上所述，HDPE 不適合使用黏合劑，但可以焊接。此外，也可以使用機械緊固件將組件螺栓連接起來。
容忍度： 由於高密度聚乙烯（HDPE）遇熱膨脹性較大，因此在加工過程中達到極高的公差精度可能具有挑戰性。我們建議僅在必要時才將公差精度設定在±0.010英吋以內，以減少此類塑膠材料因公差精度要求而導致的廢料增加、成本上升和交貨週期延長。
聚甲醛（德爾林）CNC加工
聚甲醛是一種高強度熱塑性塑料，也以其品牌名稱 Delrin®、Tecaform® 和 Sustarin® 而聞名。與其他更常見的塑膠相比，它具有卓越的機械性能和耐溫性。它易於加工，並具有優異的尺寸穩定性。這些特性使得 Delrin 非常適合進行 CNC 加工，用於製造齒輪和軸承等高精度機械零件。 Delrin 零件廣泛應用於印表機和電視等消費性電子產品。
乙縮醛CNC加工
Delrin是杜邦公司生產的均聚甲醛的商品名稱。它比甲醛共聚物具有更優異的機械性質，衝擊強度顯著提高。除了卓越的機械性能外，經CNC加工的甲醛還具有優異的尺寸穩定性，使其成為高精度零件的理想選擇。
縮醛概覽
| 應用領域 | 優點 | 缺點 | 交期 | 價格 | 公差 |
|---|---|---|---|---|---|
高精度機械零件，例如軸承、襯套、齒輪和閥門組件 | 良好的抗疲勞性、低摩擦係數、良好的整體韌性、耐濕性 | 中心線孔隙率高、耐化學腐蝕性有限、在恆定載重下易發生蠕變 | 從3天起 | 中（$$） | 標準精準度為±0.010″；可達±0.001″；人工審核後，精準度可達±0.001″以下。 |
聚甲醛 150
由於其高抗衝擊性和低摩擦特性，經數控加工的德爾林（Delrin）是齒輪、門系統部件和襯套的理想材料。它是一種輕質且價格低廉的金屬零件替代品，並在許多方面彌合了塑膠和金屬之間的差距。德爾林還能在-40℃至120℃的溫度範圍內保持其性能，這比大多數其他塑膠的耐受範圍要大得多。
Delrin 150 特性
| 拉伸強度、屈服強度 (MPa) | 斷裂伸長率 (%) | 硬度（洛氏M） | 0.46 MPa 下的熱變形溫度（°C） | 熔點（℃） |
|---|---|---|---|---|
73-76 | 25-45 | 94 | 160-169 | 175-178 |
註：僅供參考。實際數值可能因等級和製造商而略有不同。
Delrin 100 (AF)
Delrin 100 AF 是一種添加了聚四氟乙烯（PTFE，特氟龍）纖維的 Delrin 共混物，旨在增強材料的耐磨性和低摩擦性能。這使得該材料特別適用於需要低磨損或低摩擦的應用，例如軸承。 PTFE 纖維還有助於提高材料的強度、韌性和尺寸穩定性。
Delrin 100 (AF) 的特性
| 拉伸強度、屈服強度 (MPa) | 斷裂伸長率 (%) | 硬度（洛氏M） | 0.46 MPa 下的熱變形溫度（°C） | 熔點（℃） |
|---|---|---|---|---|
53-56 | 10-19 | 77 | 160-169 | 175-178 |
註：僅供參考。實際數值可能因等級和製造商而略有不同。
物料
與大多數用於機械加工的塑膠一樣，聚甲醛零件也只能採用少數幾種表面處理方式。以下是我們為數控加工的聚甲醛/聚甲醛複合材料零件提供的主要表面處理選項。
加工後：從CNC工具機加工出來的工件可以立即獲得優異的表面光潔度。 Gazfull 製造商透過使用鋒利的高速鋼 (HSS) 切削刀具，並配合合適的較大前角和後角，實現了這一點。
珠爆：在CNC工具機加工的聚甲醛或聚甲醛（Delrin）零件上，刀痕通常比較明顯。噴砂處理可以減輕刀痕。要注意的是，噴砂處理會使表面顏色變淺，黑色材料在處理後會呈現深灰色。
節省成本的設計技巧
聚甲醛（Delrin）是市場上價格較高的塑膠之一，因此遵循以下節省成本的原則非常重要。
設計尺寸符合標準： 聚甲醛通常以標準厚度的板材或擠壓成型的形式（例如實心棒材）供應。確保您的零件尺寸符合標準庫存尺寸範圍，有助於減少材料浪費，並避免客製化庫存訂單，從而降低成本並延長交貨時間。
不要以最小壁厚為目標： 雖然可以實現，但最小壁厚可能難以固定和複製，容易出現彎曲、翹曲或顫動，並且會推高成本。我們不建議聚甲醛元件的壁厚低於 0.060 英吋至 0.080 英吋。
聚丙烯（PP）CNC加工
聚丙烯 (PP) 是一種半結晶熱塑性塑料，有兩種不同的形式：均聚物和共聚物。均聚物聚丙烯是最常用的等級，而共聚物聚丙烯則含有不同比例的乙烯。由於聚丙烯容易發生黏著和熔化，因此其加工難度可能高於其他常見塑膠。聚丙烯優異的耐化學性和抗疲勞強度使其特別適用於柔性零件和暴露於腐蝕性環境中的零件。
聚丙烯（PP）是一種不含雙酚A（BPA）的輕質塑料，具有優異的抗疲勞性和韌性。這些特性使其成為汽車、包裝和消費品產業眾多應用領域的熱門材料。
聚丙烯（PP）加工概覽
| 應用領域 | 優點 | 缺點 | 交期 | 價格 | 公差 |
|---|---|---|---|---|---|
不含雙酚A的食品容器、電器設備、家用電器 | 低密度，耐多種酸鹼化學腐蝕，抗疲勞性強 | 不適用於高溫環境，暴露於紫外線下會降解 | 從3天起 | 中（$$） | 標準精準度為±0.010″；可達±0.002″；人工審核後，精準度可達±0.002″以下。 |
通用聚丙烯
雖然聚丙烯由於易發生黏著和熔化，因此對其進行數控加工具有挑戰性，但均聚聚丙烯在數控加工零件方面卻具有許多優勢。其光滑的表面使其成為齒輪等機械部件的理想材料，而其優異的抗疲勞性能則意味著諸如活動鉸鏈之類的薄型結構易於融入設計中。
通用聚丙烯特性
| 拉伸強度、屈服強度 (MPa) | 斷裂伸長率 (%) | 硬度（肖氏 D） | 熱變形溫度 (°C) | 熔點（℃） |
|---|---|---|---|---|
25-40 | 100-600 | 65-75 | 100 @ 0.45 MPa | 160-170 |
註：僅供參考。實際數值可能因等級、製造商和填充物而略有不同。
物料
聚丙烯零件天然呈灰白色。聚丙烯表面不易著色，且具有疏水性，因此難以染色。
加工後對於使用CNC工具機加工聚丙烯零件的人來說，最常見的表面處理方式是保持零件的加工狀態。加工面可能會留下可見的刀痕。
珠爆聚丙烯的CNC加工容易在零件邊緣留下毛刺，而且聚丙烯在與切削刀具接觸時容易熔化，這會導致表面光潔度不佳。噴砂處理有助於改善這種情況，它利用噴砂介質去除這些微小的缺陷，同時也能去除刀具痕跡，從而獲得更一致、更均勻的表面光潔度。
節省成本的設計技巧
由於聚丙烯材料成本低廉，使用CNC工具機加工聚丙烯可以降低成本。然而，減少不必要的加工時間和後處理時間對於降低成本至關重要。實現這一目標的方法之一是保持公差標準化：
尺寸特徵（長、寬、高、直徑）的誤差為 +/- 0.010 英寸
位置精度（方位、同心度、對稱性）為 +/- 0.010 英寸
避免在沒有必要的情況下設定更嚴格的公差要求。這一點尤其重要，因為塑膠加工會產生熱量，這可能導致塑膠變形或尺寸蠕變。
超高分子量聚乙烯CNC加工
超高分子量聚乙烯（UHMW聚乙烯，簡稱UHMW-PE）是高密度聚乙烯（HDPE）化合物的一個子集，具有一些額外的優勢。
關於用於CNC加工的超高分子量聚乙烯
這種材料極長的聚合物鏈有助於提高其整體韌性。它的摩擦係數與特氟龍相當，但耐磨性較佳。 UHMW-PE 的CNC加工與其他工程塑膠的加工類似。
超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）是一種先進的工程塑料，具有優異的韌性、耐化學性和耐磨性，甚至優於鋼材。 UHMW-PE廣泛應用於汽車和船舶產業。其低孔隙率和化學惰性也使其符合食品安全標準。
超高分子量聚乙烯概覽
| 應用領域 | 優點 | 缺點 | 交期 | 價格 | 公差 |
|---|---|---|---|---|---|
滑槽襯裡、鏈條導引槽型材、碼頭防撞襯裡 | 優異的耐磨性、優異的韌性、低摩擦係數 | 不適用於高溫環境，尺寸穩定性差，易發生蠕動。 | 從3天起 | 中（$$） | 標準精準度為±0.010″；可達±0.002″；人工審核後，精準度可達±0.002″以下。 |
通用超高分子量聚乙烯
超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）加工可生產出堅韌耐磨的零件，非常適合承受衝擊負荷和磨損性材料的應用。常見應用包括耐磨板和密封件。 UHMW-PE 易發生蠕變，因此不適用於零件承受持續應力的應用。
超高分子量聚乙烯的一般特性
| 拉伸強度、屈服強度 (MPa) | 斷裂伸長率 (%) | 硬度（肖氏 D） | 熱變形溫度 (°C) | 熔點（℃） |
|---|---|---|---|---|
20-30 | 300-600 | 60-70 | 46-68 @ 0.46 MPa | 130-136 |
註：僅供參考。實際數值可能因等級和製造商而略有不同。
物料
超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）的低摩擦係數使其本身難以塗覆，因為其光滑的表面難以附著塗層。我們建議保持UHMW-PE的加工狀態；不過，如有需要，Gazfull可以提供噴砂處理和定製表面處理服務。
加工後這樣得到的成品表面有明顯的刀具痕跡，表面粗糙度與 125 μin Ra 的表面粗糙度相當。
珠爆：UHMW-PE 可以進行噴砂處理，以去除切割過程中產生的任何不規則之處。
節省成本的設計技巧
加工超高分子量聚乙烯可以生產輕盈低成本的零件。以下是一些節省預算的技巧。
子組件超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）可以以板材或棒材的形式購買，尺寸多樣。將零件設計成獨立的組件，然後再組裝成最終零件可能會更有利。需要注意的是，UHMW-PE 不適用於黏合劑，但可以焊接。
其他DFM最佳實踐這些措施包括設計一致的拐角半徑，設計較大的特徵而不是多個較小的特徵，以及使用 +/- 0.010 的標準公差。
尼龍 6/6 CNC 加工
尼龍，通常稱為聚醯胺，是一種熱塑性合成聚合物。作為一種熱塑性材料，它可以透過熱成型過程製成各種形狀。尼龍可以製成繩索和織物的纖維，也可以透過擠出和注塑成型工藝進行加工，但採用數控加工（CNC）製造具有顯著優勢。從實心棒材切割而成的尼龍具有優異的耐熱性、機械性能和耐化學腐蝕性。
尼龍6/6是一種廣泛應用的工程塑料，具有良好的韌性、耐磨性和硬度。尼龍6/6的特性使其成為承載機械部件的理想材料，因此通常是金屬的理想替代品。採用CNC加工尼龍6/6可以生產出價格低廉、性能優異的零件。
| 應用領域 | 優點 | 缺點 | 交期 | 價格 | 公差 |
|---|---|---|---|---|---|
齒輪、輪子和消費性電子產品外殼等結構部件 | 耐磨性好，耐中高溫，抗疲勞性強 | 高吸濕性導致膨脹 | 從3天起 | 低（$） | 標準精準度為±0.010″；可達±0.002″；人工審核後，精準度可達±0.002″以下。 |
尼龍6/6
尼龍6/6，也寫作尼龍6-6、尼龍6,6或尼龍66，是尼龍6的一種結晶度更高的版本。它也被稱為聚醯胺66或PA 66。由於其分子結構更加有序，因此具有更優異的機械性能。與標準尼龍6相比，用於加工的尼龍6/6材料具有更高的耐溫性和更低的吸水率。典型應用包括耐磨墊、導輪和滑動軸承。
通用尼龍 6/6 材質特性
| 拉伸強度、屈服強度 (MPa) | 斷裂伸長率 (%) | 硬度（肖氏 D） | 熱變形溫度 (°C) | 熔點（℃） |
|---|---|---|---|---|
30-98 | 1-300 | 78-88 | 75-428 | 197-266 |
註：僅供參考。實際數值可能因等級和製造商而略有不同。
物料
與大多數塑膠一樣，尼龍的表面處理選擇有限。尼龍尤其如此，因為它不易進行電鍍。此外，打磨會產生毛邊，其外觀通常比機械加工表面更差。以下列出一些可能的表面處理方法：
作為機加工採用CNC工具機對尼龍 6/6 進行加工通常可以獲得極佳的表面光潔度。 Gazfull 的機械師使用鋒利的高速鋼 (HSS) 刀具，並配合合適的較大前角和後角來實現這一點。
噴砂： 尼龍 6/6 可透過噴砂處理進一步平滑，以獲得更低的表面粗糙度。
垂死尼龍易吸水，因此染色是常見的整理方法。溶劑型染料用於將白色尼龍零件表面染成各種顏色。
節省成本的設計技巧
尼龍 6/6 是一種相對便宜的工程塑料，但是，為了進一步節省加工成本，可以嘗試以下方法：
保持零件簡單： 為了最大限度地減少加工設定並降低所需機器的成本（換句話說，使用三軸機床而不是四軸或五軸機床），應盡可能簡化幾何形狀。幾何形狀複雜的零件可能更適合採用尼龍 12 材料，透過選擇性雷射燒結 (SLS) 或 HP 多射流熔融 (HP Multi Jet Fusion) 技術進行 3D 列印。
保持部件一致性： 保持內角半徑和螺紋孔的尺寸一致，以減少製造商所需的換刀次數。
關於亞克力CNC加工
丙烯酸是一種熱塑性塑料，以其光學透明度、強度和紫外線穩定性而聞名，因此在許多應用中成為玻璃的常用替代品。它重量輕、抗衝擊，而且與其他透明塑膠不同，即使長時間暴露在陽光下也不會變色。
雖然壓克力具有優異的強度和剛度，但與玻璃相比，它並不適合高溫環境。正因如此，加工後的壓克力被廣泛應用於汽車、測試測量等行業。
亞克力概覽
| 應用領域 | 優點 | 缺點 | 交期 | 價格 | 公差 |
|---|---|---|---|---|---|
儀錶板刻度盤、車輛燈罩、光擴散器、透明外殼。可作為玻璃的低成本輕質替代品。 | 高抗衝擊性、光學透明、高抗紫外線性能 | 耐刮擦性和耐熱性差，對某些化學物質（例如丙酮、酒精）敏感 | 從3天起 | 低（$） | 標準精準度為±0.010″；可達±0.002″；人工審核後，精準度可達±0.002″以下。 |
Acrylic（壓克力）
亞克力是一種堅韌的材料，相比玻璃具有許多優勢。首先，壓克力易於加工，而玻璃則不然。因此，當需要加工複雜幾何形狀且最終零件具有高光學透明度的產品時，可以選擇使用CNC工具機對壓克力進行加工。壓克力的透明度使其成為觀察窗、化學測試設備和儀器外殼的理想材料。
丙烯酸酯的一般特性
| 拉伸強度、屈服強度 (MPa) | 斷裂伸長率 (%) | 硬度（肖氏 D） | 0.45MPa 下的熱變形溫度（°C） | 熔點（℃） |
|---|---|---|---|---|
65-75 | 〜2-10 | 〜80-90 | 105-110 | 85-110 |
註：僅供參考。實際數值可能因等級和製造流程而略有不同。對於關鍵應用，請參閱特定材料的資料表（例如，來自 Plexiglas®、Acrylite® 或 Lucite® 等製造商的資料表）。
物料
由於大多數表面處理方法都會損害CNC加工壓克力材料固有的光學特性，因此很少對其進行表面處理。如果確實需要進行表面處理，應選擇能夠增強這些特性的方法。
標準型（加工後）： 任何切割面上可見的刀具痕跡都會呈現旋渦狀。
噴砂： 使壓克力表面呈現霧面磨砂質感，並減少可見的工具痕跡。
客製化拋光： 亞克力板可透過化學方法或手工逐步濕磨進行拋光，以提高透明度，但需額外收費。您可以在 Gazfull Instant Quoting Engine® 中選擇「其他」選項來申請此服務。
節省成本的設計技巧
亞克力是一種容易取得的材料，但設計時應考慮材料的限制，如下所述。
設計尺寸符合標準： 壓克力通常以不同厚度的板材以及管材和棒材等擠壓成型形式供應。根據現成板材和棒材的尺寸設計零件，可以最大限度地降低成本。如果所需零件尺寸過大，可以考慮將其拆分成多個組件，加工完成後再進行黏合或緊固。
容忍度： 對於壓克力等塑膠材料，實現極高的公差精度可能極具挑戰性。我們建議僅對關鍵特徵指定小於 +/- 0.005 英吋的公差，以減少因公差過大而導致的廢料增加、成本上升和交貨週期延長。
ABSCNC加工
ABS，即丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，是一種應用廣泛的熱塑性塑料，因其成本相對較低且韌性優異而成為主流材料。採用數控加工ABS是一種經濟高效的方法，無需昂貴的模具即可將零件切割成各種客製化形狀，尤其適用於原型製作、夾具和小批量生產。
ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）塑膠因其成本低廉、易於加工和優異的機械性能而被廣泛應用於各個行業。它不僅存在於大量的消費品中，還在汽車產業中廣泛應用。經CNC加工的ABS塑膠展現出卓越的韌性、剛性和抗衝擊性能，尤其對於如此經濟的材料更是如此。
ABS概覽
| 應用領域 | 優點 | 缺點 | 交期 | 價格 | 公差 |
|---|---|---|---|---|---|
產品外殼、夾具和工裝、車輛儀表板 | 高抗衝擊性、低成本、耐化學腐蝕 | 不適用於高溫環境，易受溶劑損壞，紫外線穩定性差。 | 3天後開始 | 低（$） | 標準精準度為±0.010″；可達±0.002″；人工審核後，精準度可達±0.002″以下。 |
通用ABS
ABS材料具有良好的尺寸穩定性、優異的衝擊強度，且易於加工。這使得CNC加工的ABS材料成為需要低成本且耐用零件的應用的理想選擇，例如工具外殼和機殼。
| 拉伸強度、屈服強度 (MPa) | 斷裂伸長率 (%) | 硬度（洛氏 R） | 熱變形溫度 (°C) | 熔點（℃） |
|---|---|---|---|---|
40.7 |
| 107 | 97.4 | 267 |
註：僅供參考。實際數值可能因等級和製造商而略有不同。
物料
與我們的ABSCNC零件供應商合作時，加工好的ABS零件通常有米色（本色）、白色和黑色三種顏色可供選擇。其他顏色可透過直接採購取得。
加工後： CNC ABS零件依照規格加工，材質表面會有輕微的刀痕或旋紋。
噴砂： 對於表面光澤度較低的零件，可以使用細玻璃珠進行噴砂處理以降低光澤。但是，噴砂處理塑膠可能會導致表面不平整，或損壞精細的細節特徵。
節省成本的設計技巧
ABS是一種價格非常低廉、易於加工且具有優異機械性能的塑膠。為了進一步降低成本，工程師應避免設定過高的公差要求，因為熱塑性塑膠（如ABS）的公差控制難度較高。以下是我們針對CNC加工零件設計的一些其他通用技巧：
同一軸線平面上的設計特性： 這將最大限度地減少對成本更高的 4 軸和 5 軸數控工具機的需求。
一致性是關鍵保持內角半徑和螺紋孔等特徵的一致性，也能減少換刀次數，從而節省零件的時間和金錢。
聚碳酸酯CNC加工服務
聚碳酸酯（PC）是一種非晶態熱塑性塑膠。由於其非晶態特性，它在熔化前往往會先軟化，並且沒有固定的熔點。 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、抗碎裂性強、重量輕等優點，是玻璃的理想替代品。此外，它比丙烯酸樹脂更耐高溫。然而，聚碳酸酯的CNC加工本身並不能直接獲得光學透明的零件，因此需要進行一些後續的精加工。
聚碳酸酯（PC）是一種具有卓越斷裂韌性的工程塑膠。與其他工程塑膠相比，它不僅能夠承受衝擊，同時還具有光學透明度、抗紫外線性能和高於普通工程塑膠的耐溫性。
通用聚碳酸酯 (PC) 概覽
| 應用領域 | 優點 | 缺點 | 交期 | 價格 | 公差 |
|---|---|---|---|---|---|
汽車頭燈透鏡、光擴散器、防水外殼 | 高抗衝擊性、優異的透明度、中等耐溫性（最高可達 275℉/135℃）、優異的斷裂韌性 | 易刮花，耐化學性差 | 3天後開始 | 中（$$） | 標準精準度為±0.010″；可達±0.002″；人工審核後，精準度可達±0.002″以下。 |
註：僅供參考。實際數值可能因等級和製造商而略有不同。
通用PC（聚碳酸酯）
聚碳酸酯的CNC加工相對普及。這種材料優異的抗衝擊性使其成為結構件的理想材料。聚碳酸酯的衝擊強度幾乎是ABS的兩倍，是所有常見工程塑膠中衝擊強度最高的材料之一。它易於成型，不易開裂或斷裂。
通用電腦屬性
| 拉伸強度、屈服強度 (MPa) | 斷裂伸長率 (%) | 硬度（肖氏 D） | 熱變形溫度 (°C) | 玻璃化轉變溫度 (°C) |
|---|---|---|---|---|
40-154 | 3-233 | 90-95 | 57.2-208 | 142-152 |
物料
適用於塑膠的表面處理工藝種類有限。尤其是在對聚碳酸酯進行數控加工時，由於這種材料容易刮傷，因此更應注意這一點。以下列出一些可行的表面處理流程：
蒸氣拋光CNC加工的聚碳酸酯表面通常會留下刀痕。這對於需要光學透明元件的應用來說並不理想。拋光通常是指去除刀痕或瑕疵的過程，而對於聚碳酸酯來說，蒸氣拋光是一種比較有效的拋光方法。其原理是將聚碳酸酯表面暴露於溶劑中，溶劑發生反應，使表面層熔化流動。此工藝可使表面平整，並填補所有刀痕。
防刮塗層聚碳酸酯的一個缺點是容易刮傷。市面上的一些塗層有助於在提高聚碳酸酯耐刮擦性的同時，保持其光學透明度。
節省成本的設計技巧
聚碳酸酯是一種價格相對昂貴的塑膠。以下是一些節省成本的設計技巧。
子組件： 用於加工的聚碳酸酯通常以板材或棒材的形式供應。因此，在使用CNC工具機加工聚碳酸酯零件時，設計零件時必須考慮標準尺寸。如果用一整塊聚碳酸酯材料加工大型零件，成本可能會非常高。因此，可以考慮設計多個獨立的子組件，然後再透過螺栓連接或塑膠焊接進行組裝。
共同特徵： 採用一致的設計，以減少專用工具或工具更換。
PEEK數控加工
PEEK（聚醚醚酮）是一種先進的工程塑料，具有許多優良特性。這些特性包括耐高溫、耐磨損、生物相容性、耐超高真空、優異的耐化學腐蝕性以及適用於數控加工。
PEEK是一種半結晶熱塑性塑料，可在高達260°C的溫度下連續使用，並具有極高的耐化學腐蝕性。但要注意的是，某些酸，例如硫酸，會溶解這種材料。對於需要在極端環境下使用且對機械強度、化學穩定性和/或耐高溫性能有較高要求的零件，採用CNC加工是製造PEEK零件的常用方法。其應用領域包括醫療、航空航太和汽車產業的零件。
一覽
| 應用類型 | 優點 | 缺點 | 交期 | 價格 | 公差 |
|---|---|---|---|---|---|
軸承、墊圈和齒輪、脊椎植入物、手術器械 | 疏水性，在高真空條件下極少釋放氣體，具有生物相容性 | 成本高，具有生物相容性，但不易與骨骼結合 | PEEK零件的交貨週期從3個工作天起。 | 高（$$$） | 可實現加工公差為 +/- 001 英吋（+/- 0.025 毫米）。 |
通用聚醚醚酮
PEEK的加工性能優異，使其能夠應用於眾多領域，充分發揮其卓越的性能優勢。與其他工程塑膠相比，PEEK的缺點極少。其一大優勢在於耐熱性。與其他大多數塑膠相比，PEEK能夠在高溫下保持更長時間。此外，PEEK具有疏水性，不易吸水，並且在真空條件下幾乎不釋放氣體。這種穩定性是一項巨大的優勢。 PEEK的應用範圍十分廣泛，從用於臨時植入物的醫療應用到暴露於極端真空環境的航空航天部件，均有涉及。
通用 PEEK 屬性
| 拉伸強度、屈服強度 (MPa) | 斷裂伸長率 (%) | 硬度（肖氏 D） | 熱變形溫度 (°C) | 玻璃化轉變溫度 (°C) |
|---|---|---|---|---|
65-120 | 1.5-110 | 62-89 | 182-210 | 143-155 |
USP VI級 PEEK（TECAPEEK）
符合美國藥典（USP）VI級標準的PEEK，例如TECAPEEK MT，是專為醫療技術應用而設計的生物相容性材料。它具有極高的耐化學性、耐受多種滅菌方法，並且能夠在高溫下保持其機械性能。醫用級PEEK常用於與皮膚和組織接觸有限的醫療應用和器械。此外，USP VI級PEEK因其能夠經受多次滅菌循環而不發生降解，也是醫療應用的理想選擇。
| 拉伸強度、屈服強度 (MPa) | 斷裂伸長率 (%) | 硬度（洛氏M） | 熱變形溫度 (°C) | 玻璃化轉變溫度 (°C) |
|---|---|---|---|---|
96.5-110 | 30-50 | 94-99 | 160 | 150 |
Peek GF30
PEEK GF30 是一種玻璃纖維增強型 PEEK，其玻璃纖維含量為 30%。與普通未填充的 PEEK 相比，GF30 具有更高的剛性和機械強度。玻璃纖維增強 PEEK 還具有更高的尺寸穩定性和抗蠕變強度。這種材料非常適合在高溫下承受高靜態負荷的零件。由於玻璃纖維對配合表面具有磨蝕作用，PEEK GF30 較不適合用於軸承或耐磨應用。
| 拉伸強度、屈服強度 (MPa) | 斷裂伸長率 (%) | 硬度（洛氏M） | 熱變形溫度 (°C) | 最高使用溫度（攝氏） |
|---|---|---|---|---|
101-157 | 2.2-5 | 103 | 316 | 260-300 |
物料
PEEK零件本身呈現不透明的灰色或米色。由於PEEK的聚合物結構，油漆和塗層很難與其表面黏合。然而，由於其固有的耐化學性，通常可以接受部件保持機械加工後的狀態。
加工後PEEK材質易於加工，可獲得光滑的表面光潔度。 Gazfull可自動報價PEEK材料表面粗糙度低至32uin Ra，經人工審核後，報價數值甚至可以更低。
珠爆任何不需要的工具痕跡都可以用玻璃珠對錶面進行機械打磨去除。
節省成本的設計技巧
由於材料成本高昂，必須盡可能降低製造成本。控制PEEK數控加工成本的一種方法是，在加工過程中進行退火處理。這可以減少表面和內部裂紋，從而降低廢品率，並降低製造商的整體成本。
聚四氟乙烯（PTFE）數控加工
聚四氟乙烯（PTFE）是一種完全由碳原子和氟原子構成的含氟聚合物熱塑性塑膠。它通常以其杜邦公司的商品名“特氟龍”（Teflon）為人所知。特氟龍的耐溫性能在所有常用工程塑膠中名列前茅。由於其含氟聚合物的化學成分，它也具有極佳的耐腐蝕性。由於聚四氟乙烯強度較低且質地相對較軟，因此對其進行數控加工相對容易，但可能難以保持高精度。
聚四氟乙烯（PTFE，又稱特氟龍）與其他大多數工程塑膠的不同之處在於其極高的熔點、極低的摩擦係數以及化學惰性。這些獨特的性能使得聚四氟乙烯塗層在不沾鍋具中發揮著舉足輕重的作用，並在食品飲料、石油化學、醫療和電子元件等行業中廣泛應用。
通用聚碳酸酯 (PC) 概覽
| 應用領域 | 優點 | 缺點 | 交期 | 價格 | 公差 |
|---|---|---|---|---|---|
醫療植入物、腐蝕性化學物質管道塗層、電氣元件絕緣 | 食品安全、疏水、耐高溫、低摩擦係數 | 過熱時會產生有毒氣體，耐磨性差 | 交貨期最短為3天。 | 中（$$） | 標準公差為 +/- 0.010”；可達到 +/- 0.001” 的公差。 |
原生 PTFE-特氟龍
儘管聚四氟乙烯（PTFE，又稱特氟龍）主要用作塗層材料，但一些醫療植入物也是透過CNC工具機加工而成。特氟龍性質穩定，因此使用這種材料製成的醫療植入物不會被人體排斥。其低摩擦係數使其成為軸承等滑動接觸部件的理想材料。
聚四氟乙烯（PTFE）-特氟龍的一般特性
| 拉伸強度、屈服強度 (MPa) | 斷裂伸長率 (%) | 硬度（肖氏 D） | 熱變形溫度 (°C) | 熔化溫度 (°C) |
|---|---|---|---|---|
9-30 | 300-400 | 55-65 | 115 | 330 |
註：僅供參考。實際數值可能因等級和製造商而略有不同。
物料
由於特氟龍具有不沾塗層的特性，因此它極難塗覆其他材料。特氟龍加工後邊緣容易留下毛刺，但 Gazfull 會在成品出貨前自動去除這些毛邊。
加工後最好保持零件的加工狀態。
珠爆為了獲得更光滑的表面並去除不規則之處，可以對零件進行噴砂處理，以獲得均勻的表面光滑度。
節省成本的設計技巧
對聚四氟乙烯（PTFE）進行數控加工可能具有挑戰性，尤其是在需要嚴格公差的情況下。因此，確保加工過程盡可能順利快速至關重要。
同一軸線平面上的設計特性： 這將最大限度地減少對成本更高的 4 軸和 5 軸數控工具機的需求。
一致性是關鍵保持內角半徑和螺紋孔等特徵的一致性，也能減少換刀次數，從而節省零件的時間和金錢。
用於 CNC 加工的 Garolite G-10
加羅萊特是一種由玻璃纖維和酚醛環氧樹脂製成的熱固性複合材料。作為一種熱固性材料，加羅萊特無法熔化和重塑。如果加熱到高於其最高工作溫度，它會發生化學分解，冷卻後將失去原始性能。因此，加羅萊特無法進行射出成型。數控加工是製造這種材料複雜零件的唯一方法。
Garolite是一種玻璃纖維增強環氧樹脂複合材料，具有高強度重量比、優異的耐腐蝕性和防潮性，是海洋應用的理想材料。它還具有阻燃性和良好的電絕緣性，是電子電路板基板的首選材料。
Garolite G-10 (FR4)
採用CNC工具機加工Garolite G-10 (FR4)材料，可生產適用於腐蝕性或高濕度環境的零件。這類環境條件通常出現在船舶產業，Garolite常用於製造引擎零件，例如安裝支架，以及其他需要電氣絕緣和機械強度的應用。
Gazfull 提供 G-10 和 G-10 FR4 兩種等級的 Garolite 材料。 FR4 是 Garolite G-10 的阻燃等級，阻燃等級為 UL94 V-0。兩種等級的材料特性相似，差異在於 FR4 具有更高的阻燃等級。大多數情況下，當需要 G-10 時，可以用 G-10 FR4 安全替代；但是，當需要 FR4 時，則不應使用 G-10 替代。
一般 Garolite G-10 (FR4) 材料特性
| 拉伸強度、屈服強度 (MPa) | 抗壓強度（兆帕） | 硬度（洛氏M） | 可燃性等級 | 連續工作溫度（°C） |
|---|---|---|---|---|
262-310 | 448 | 110 | UL94 V-0 | 140 |
加洛萊特 G11 (FR5)
與G-10類似，Garolite G-11（FR5）也是一種玻璃環氧樹脂層壓材料。 G11的隔熱性能優於G-10，因此能夠承受更高的工作溫度。這使其成為高溫環境下機械或電氣應用的理想選擇。
一般 Garolite G11 (FR5) 材料特性
| 拉伸強度、屈服強度 (MPa) | 抗壓強度（兆帕） | 硬度（洛氏M） | 可燃性等級 | 連續工作溫度（°C） |
|---|---|---|---|---|
255-295 | 434 | 112 | UL94 V-0 | 150 |
物料
鈣鋁榴石通常呈綠色至黃綠色，但也有黑色的。由於其纖維狀結構，它不易拋光。通常情況下，拋光其啞光錶面無法使其呈現光澤。
加工後：Garolite材料加工後通常具有光滑的霧面。這意味著零件保持加工後的狀態不會影響其美觀。
噴砂： 矽酸鹽玻璃製造的零件可以進行噴砂處理，以去除加工過程中產生的任何不平整表面。
節省成本的設計技巧
Garolite 是一種高成本的工程塑料，因此，盡可能降低製造成本非常重要。
設計採用標準庫存尺寸： 鈣鋁榴石的加工形式僅限於棒材、桿材、管材及板材。設計此類材料零件時，請務必先了解可用的材料尺寸，然後根據這些尺寸限制進行設計。減少材料去除量以達到最終尺寸意味著可以節省更多成本，包括材料浪費和加工時間。鈣鋁榴石的CNC加工需要使用鑽石或高溫合金刀具，因此加工成本較高。
PVCCNC加工
聚氯乙烯（PVC）是應用最廣泛的工程塑膠之一。它通常分為兩種形式：增塑PVC和未增塑PVC。未增塑PVC用於製造管道和管件等剛性部件。 PVC的CNC加工通常使用這種剛性材料。增塑PVC則用於需要柔韌性的應用，例如電纜或細管。
與其他大多數塑膠相比，PVC的生產過程中使用的不可再生原料體積較少，使其成為目前最環保的塑膠之一。 PVC的CNC加工與其他工程塑膠類似，而且由於其剛性和硬度，加工起來相對容易。
PVC加工可以生產出成本低廉、機械性能優異且耐候性強的零件。該材料的防潮性和抗紫外線性能使其成為管道和配件等領域的理想選擇。
硬質/未增塑 PVC
| 拉伸強度、屈服強度 (MPa) | 斷裂伸長率 (%) | 硬度（肖氏 D） | 熱變形溫度 (°C) | 可燃性等級 (UL 94 (1.5 mm)) | 顏色 |
|---|---|---|---|---|---|
45.6 | 110 | 80 | 72.5 | HB-5VA | 灰色 |
物料
與其他大多數工程塑膠不同，PVC 易於塗漆，既可達到美觀目的，又能進一步延長其戶外使用壽命。需要注意的是，雖然其機械性能保持不變，但透明 PVC 在陽光或其他紫外線照射下會隨著時間的推移而變色。
繪： 只要塗料不含會腐蝕聚氯乙烯的溶劑，PVC就可以上漆。務必確保您使用的塗料配方適用於PVC，且不會降低其機械性能。
加工後PVC易於加工，無需任何額外工序即可獲得光滑、相對光亮的表面。
節省成本的設計技巧
利用CNC工具機對PVC進行加工，可以生產出輕量且低成本的零件。然而，以下技巧可以幫助您進一步降低成本：
子組件： PVC材質有板材和棒材兩種形式，尺寸多樣。設計時，應考慮使用這些規格的材料製作組件，然後再組裝成最終零件。 PVC膠水易於獲取，可用於經濟高效地將多個子組件組裝成複雜的零件。
CNC塑膠加工遵循與CNC金屬加工相同的設計規範，因此應盡可能採用最佳加工設計實務。