прецизионные пластиковые деталиРынок сталкивается с постоянными проблемами, связанными с отходами материалов из-за термической деформации и дефектов кромок. Покаобработка алюминияпараметры хорошо-задокументированы, пластмассы требуют уникальных подходов.
Методология
1. Выбор материала
Протестировано 3 категории материалов:
- Термопласты: АБС-пластик, Поликарбонат, Нейлон 66.
- Жаропрочные-пластики: PEEK, PEI (Ультем)
- Хрупкие пластмассы: Акрил, ПЭТГ.
2. Настройка оборудования
- Фрезерный станок с ЧПУ:AXYZ 4008 (макс. 24 000 об/мин, 15 л.с.)
- Оснастка:
Одинарная канавка 1/8 дюйма O-флейта (для акрила)
6 мм, 2-зубая обжимная (для ламината)
Сферический носик спирали диаметром 3 мм, угол спирали 45 градусов (для 3D-контуров)
Охлаждение: воздух вихревой трубки при -10 градусах.
3. Инструменты измерения
- Тепловидение: FLIR A655sc
- Анализ поверхности: профилометр Keyence VR-5000 3D
Обсуждение
1. Советы по конкретным материалам-
- Акрил: используйте O-зубчатые инструменты с передним углом 0 градусов.
- ПЭК: Сжатый воздух обязателен, избегайте загрязнения охлаждающей жидкости
- АБС: Низкие обороты (12 000) предотвращают слипание.
2. Крепежные решения
- Вакуумные станины с силиконовыми прокладками (предотвращают перемещение деталей)
- Низко-клеи для тонких листов (<3mm).
Результаты и анализ
1. Управление теплом
Пиковые температуры при различных оборотах (обработка PEEK)
- Наилучшие результаты: подача 0,1 мм на зуб при 18 000 об/мин.
- Воздушная струя снизила температуру на 42 градуса по сравнению с сухой резкой.
2. Качество края
Сравнение сколов пластика (0,5 мм DOC)
| Материал | Стандартный инструмент | Оптимизированный инструмент | Улучшение |
|---|---|---|---|
| Акрил | 0,23 мм в среднем | 0,09 мм в среднем | 61% |
| Поликарбонат | 0,18 мм | 0,07 мм | 58% |
Заключение
Ключевые выводы по фрезерованию пластика на станках с ЧПУ:
- Выбор инструмента имеет большее значение, чем в случае с металлами- геометрия важнее покрытия
- Стратегия охлаждения зависит-от материала- продувка воздухом для PEEK, распыление для ABS
- Скорость не всегда лучше- 18k об/мин часто превышает максимальную скорость шпинделя
Будущие исследования должны изучить вопросы демпфирования вибраций для сверх-тонких (<1mm) components.