қандай CNC өңдеу Поликарбонат үшін?
Поликарбонат - жоғары өнімді термопластик, ол өзінің ерекше беріктігі мен мөлдірлігімен танымал. Оның ең көрнекті ерекшелігі - өте күшті соққыға төзімділігі. Сонымен қатар, ол шыныға ұқсас жоғары жарық өткізгіштікке ие, бірақ салмағы жағынан жеңіл.
Поликарбонат автомобиль шамдары, көзілдірік линзалары, электронды құрылғылардың корпустары, медициналық құрылғылар және жылыжай поликарбонатының кең таралған парақтары сияқты қауіпсіз, мөлдір және жеңіл компоненттерді қажет ететін салаларда кеңінен қолданылады.
Поликарбонат материалының қасиеттерін түсіну
Поликарбонат - ерекше қасиеттері бар термопластикалық инженерлік пластик, оның негізгі сипаттамалары «берік, мөлдір және жеңіл» деп қорытындыланады.
- Ерекше беріктік. Ол иеленеді Кәдімгі әйнекке қарағанда жүздеген есе жоғары соққыға төзімділік, бұл оны сынуға өте төзімді етеді және жоғары қауіпсіздікті қамтамасыз етеді.
- Жоғары мөлдірлік: Жарық өткізгіштігі шыны өткізгіштікке жақындайды, бұл тамаша оптикалық өнімділікті қамтамасыз етеді.
- Жеңіл: Тығыздығы шыны тығыздығының шамамен жартысына тең.
- Жақсы ыстыққа төзімділік: Жоғары температураға төзімді, бұл оны зарарсыздандыруды немесе жоғары температуралы ортаны қажет ететін қолданбаларға жарамды етеді.
- Керемет электрлік оқшаулау: Жоғары сапалы электр оқшаулағыш материал ретінде қызмет етеді.
- Өлшем тұрақтылығы: Деформацияға төзімді, бұл жоғары өңдеуді қамтамасыз етеді
Қалай CNC өңдеу поликарбонаты Жұмыс?
Материалды алдын ала өңдеу
Поликарбонаттың гигроскопиялықтығы жоғары болғандықтан, оны өңдеу алдында мұқият кептіру керек. Әдетте ылғалдылықты 0.02%-дан төмен түсіру үшін оны мәжбүрлі конвекциялық пеште 120°C температурада 4-6 сағат бойы кептіру қажет.
Толық кептірілмеген материалдар өңдеу кезінде күміс жолақтар, көпіршіктер және беткі ақаулар пайда болады, бұл өнімдердің беріктігі мен мөлдірлігіне айтарлықтай әсер етеді. Бұл өңдеу сапасын қамтамасыз етудің негізгі алғышарты.
Құралды таңдау
Поликарбонатты өңдеу кезінде қаттылығы мен дәлдігі жоғары CNC станоктарын таңдау керек, ал қатты қорытпадан немесе гауһармен қапталған құралдарға басымдық беру керек. Құралдың конструкциясында өткір кесу жиектері мен үлкен жаңқаларды кетіру ойықтары болуы керек, ал кесу кедергісін азайту үшін тырма бұрышы үлкен болуы керек.
Шамадан тыс қысу күшінің әсерінен материалдың беткі қабатының зақымдалуын немесе ішкі кернеудің шоғырлануын болдырмау үшін арнайы пластикалық бекіткіштерді дайындау керек.
Өңдеу параметрлерін орнату
Поликарбонатты өңдейтін машиналардың айналу жылдамдығы әдетте орташа диапазонда басқарылады, ал беру жылдамдығы біркелкі және үздіксіз болуы керек. Кесу тереңдігі таяз болуы керек және құралдың бірнеше рет өтуі қолданылуы керек. Параметрлерді орнатудың кілті - қызып кетуден аулақ болу, себебі поликарбонат қызып кеткен кезде пышаққа жабысып қалады.
Механикалық операцияларды орындау
Поликарбонатты өңдеу кезінде, екінші реттік үйкеліс пен чиптердің жиналуынан туындайтын жылудың пайда болуын болдырмау үшін чиптерді үздіксіз алып тастауды қамтамасыз ету қажет.
Күрделі бөлшектер үшін қабат-қабат кесу стратегиясын қолдану керек. Алдымен, рұқсат қалдыру үшін дөрекі өңдеу жүргізілуі керек, содан кейін ұсақ өңдеу жүргізілуі керек. Бұрғылау кезінде тесік ашылған жерде жарықшақтардың пайда болуына жол бермеу үшін құралдың тартылу жылдамдығына ерекше назар аудару керек. Барлық өңдеу процесі кесу күйін нақты уақыт режимінде бақылауды және параметрлерді уақтылы реттеуді қажет етеді.
Кейінгі өңдеу
Бөлшектер өңделгеннен кейін, ішкі кернеуді жою үшін оларды күйдіру өңдеуінен өткізу қажет. Әдетте, бөлшектер 120-130°C ортаға орналастырылады және 1-2 сағат ұсталады, содан кейін баяу салқындатылады. Содан кейін қажет болған жағдайда жылтырату, жабу, қатайту немесе ультракүлгін сәулемен тұрақтандыру өңдеуі мүмкін. Мөлдір өнімдер үшін беткі мөлдірлікті қалпына келтіру үшін оптикалық сапалы жылтырату да қажет, соңында қатаң сапа тексеруі жүргізіледі.
Поликарбонатты CNC өңдеудің әртүрлі әдістері
Пластикалық инъекция
Поликарбонат бөлшектерін ірі көлемде өндіру үшін ең көп қолданылатын әдіс - инъекциялық қалыптау. Кептіргеннен кейін поликарбонат бөлшектері қыздырылып, балқытылады, содан кейін жоғары қысыммен тығыздалған металл қалып қуысына енгізіледі. Салқындағаннан және қатқаннан кейін, күрделі пішінді және дәл өлшемді өнімдер алу үшін қалып алынып тасталады.
Инъекциялық қалыптау өте жоғары тиімділікке ие және ұялы телефон корпустары, автомобиль шамдары және қосқыштар сияқты көптеген стандартты бөлшектерді өндіруге жарамды, бірақ бастапқы қалып құны жоғары.
CNC фрезерлеу
CNC фрезерлеу - бұл бекітілген поликарбонат дайындамасын кесу үшін айналмалы көп қырлы құралды пайдаланатын процесс. Кесу құралы бірнеше осьтік бағытта қозғалады және материалды кесу, қыру немесе тегістеу арқылы алып тастайды.
CNC бұрау
CNC токарлық өңдеуі - бұл поликарбонат шыбықтарын немесе түтік дайындамаларын бекітілген құралмен кесу кезінде айналдыру процесі. Ол негізінен айналмалы симметриялы сипаттамалары бар бөлшектерді өңдеу үшін қолданылады.
CNC бұрғылау
CNC бұрғылау - айналмалы бұрғы ұшын пайдаланып поликарбонат дайындамаларындағы дөңгелек тесіктерді өңдеу процесі. Ол тәуелсіз процесс ретінде пайдаланылуы мүмкін немесе көбінесе фрезерлеу немесе токарлық өңдеу процесіне біріктіріледі.
Термиялық қалыптау
Поликарбонат парақтары жұмсарту үшін шыныға ауысу температурасынан жоғары қыздырылады, содан кейін соңғы пішінді қалыптастыру үшін салқындату алдында вакуум, пневматикалық қысым немесе механикалық күш қолданып қалып бетіне басылады.
Термоформалау салыстырмалы түрде төмен қысыммен қалыптастырылуы мүмкін, және қалыптау құны инъекциялық қалыптаумен салыстырғанда төмен, бірақ әдетте қалдықтарды кейінірек кесу қажет.
3D басып шығару
3D басып шығару негізінен поликарбонат жіпшелерін қыздыру және экструзиялау және оларды қабат-қабат қабаттап үш өлшемді нысандарды жасау үшін балқытылған тұндыру модельдеу технологиясын пайдаланады. Бұл әдіс күрделі прототиптерде, арнайы құралдарда және шағын сериялы өндірісте теңдессіз дизайн еркіндігін ұсынады және әсіресе күрделі құрылымдары бар сынақ өндірісі бөлшектеріне өте қолайлы.
3D басып шығарудың қабатты құрылымы анизотропияға әкеледі, оның беріктігі әдетте инъекциялық қалыпталған бөлшектерге қарағанда төмен және бетінің өңделуі нашар. Ол негізінен жобалау және тексеру кезеңдерінде қолданылады.
Соқпалы қалыптау
Үрлеп қалыптау қыздырылған және жұмсартылған поликарбонат түтікшесін қалыпқа салуды, оның кеңеюіне және қалып қабырғасына жабысуына себеп болатын сығылған ауаны түтікке үрлеуді қамтиды. Салқындағаннан кейін қуыс өнім пайда болады.
Үрлеп қалыптау - поликарбонат су бөтелкелері, контейнерлер және автомобиль ауа өткізгіштері сияқты қуыс өнімдерді өндірудің негізгі процесі. Ол біртекті қуыс құрылымдарды құра алады, бірақ әдетте симметриялы немесе қарапайым пішінді өнімдермен шектеледі.
Поликарбонатты өңдеу кезіндегі жиі кездесетін қиындықтар
Материалдың ылғалдылық ақаулары
Поликарбонат ауадан ылғалды сіңіруге өте бейім. Егер ол өңдеу алдында толық кептірілмесе, ішкі ылғал жоғары температурада буланып, өнімнің бетінде күміс жолақтар, көпіршіктер немесе бұлт тәрізді ақаулар пайда болады, бұл оның мөлдірлігі мен механикалық беріктігіне айтарлықтай әсер етеді.
Кесу жылулық адгезиясы
Поликарбонаттың жылу өткізгіштігі нашар және температураға сезімтал. Кесу кезінде жиналған жылу материалды оңай жұмсартып, балқытып, құралдың кесу жиегіне жабысып, жиналған жиек түзуі мүмкін. Бұл кесуге төзімділіктің артуына, бетінің өңделуінің нашарлауына және тіпті материалдың тозуына және сарғаюына әкеледі.
Серпімді қалпына келтіру дәлдігі
Поликарбонаттың серпімділігі жоғары. Өңдеу кезінде құрал кеткеннен кейін сығылған аймақ ішінара қалпына келеді, бұл нақты өңдеу өлшемі мен жобаланған өлшем арасында ауытқуға әкеледі. Бұл әсіресе ішкі қуыстарды бұрғылау және фрезерлеу кезінде айқын көрінеді, мұнда құрал жолының өтемақысы немесе сақталған өңдеу рұқсаты материалдың қасиеттеріне негізделіп алдын ала орындалуы қажет.
Қалдық стресстік крекинг
Механикалық өңдеу поликарбонаттың ішкі кернеу тепе-теңдігін бұзып, шеттері мен тесіктерінің айналасында жергілікті кернеу концентрациясын тудыруы мүмкін. Бұл қалдық кернеулер кейіннен орнату, пайдалану немесе химиялық еріткіштерге ұшырау кезінде жарықшақтардың таралуына әкелуі мүмкін.
Төмен қаттылықтағы сызаттар
Поликарбонаттың Мохс қаттылығы шамамен 3 М құрайды, және оны ұстау, қысу және өңдеу кезінде қатты заттармен сызып тастау өте оңай. Арнайы пластикалық бекітпелер қолданылса да, қысу нүктелерінде ойықтар пайда болуы мүмкін. Өңдеу кезінде беткі қабаттың күйін қалпына келтіру үшін көбінесе қорғаныс қабықшасын сақтау немесе соңғы процесте химиялық жылтыратуды қолдану қажет.
CNC жобалары үшін поликарбонаттың негізгі артықшылықтары
Mауырсыну тұрақтылығы
Поликарбонат CNC өңдеу кезінде тамаша өлшемдік тұрақтылықты көрсетеді. Оның төмен жиырылу жылдамдығы және термиялық кеңею коэффициентінің төмендігі кесу кезінде минималды деформацияны қамтамасыз етеді. Тіпті жоғары айналу жылдамдығы немесе жоғары беру жылдамдығы бар өңдеу жағдайларында да материал пішіннің консистенциясын сақтай алады. Сонымен қатар, оның біркелкі материалдық құрылымы жергілікті майысусыз ұзақ мерзімді үздіксіз өңдеуге мүмкіндік береді.
Жоғары қаттылық
Поликарбонаттың соққыға беріктігі акрилге қарағанда он еседен астам. Бұл беріктік CNC өңдеудегі процестің артықшылығына тікелей әсер етеді: жұқа қабырғалы фрезерлеу, терең тесік бұрғылау немесе күрделі контурлы кесу кезінде материалдың шеттерінің сынуы, микрожарықтар немесе сынғыш сынуы сирек кездеседі.
Мысалы, қалыңдығы 1 мм-ден аз мөлдір қабырғаларды өңдеген кезде, поликарбонат кескіш құралдың радиалды күшіне төтеп бере алады, ал акрил жарылуға бейім.
Жақсы бетті өңдеу
Поликарбонаттың өңдеуден кейінгі беті салыстырмалы түрде жоғары табиғи тегістікке және мөлдірліктің аздап жоғалуына ие. Оптикалық деңгей талаптарына сай болу үшін тек аздап жылтырату қажет. Бұл мүмкіндік өңдеуден кейінгі процедуралардың уақытын айтарлықтай қысқартады және әсіресе жарық өткізуді қажет ететін жарық бағыттаушы бөлшектерге немесе бақылау терезелеріне өте қолайлы.
Жылу кедергісі
Поликарбонаттың жылу бұрмалану температурасы 130-140°C-қа жетеді және ол CNC өңдеу кезінде жұмсармай немесе деформацияланбай пайда болатын лезде пайда болатын жоғары температураға төтеп бере алады. ABS сияқты инженерлік пластмассалармен салыстырғанда, ол шпиндель жылдамдығын арттыруға мүмкіндік береді, осылайша өңдеу тиімділігін арттырады. Сонымен қатар, оның өзіндік өткізбейтін қасиеті өңдеу кезінде чиптердің электростатикалық адсорбциялану мәселесін де болдырмайды.
Күрделі құрылымдардың беріктігі
Поликарбонаттың механикалық беріктігі аспалы құрылымдары, терең қуыстары немесе ұсақ қабырғалары бар бөлшектерді құрал қысымына байланысты құрылымдық құлаусыз өңдеуге мүмкіндік береді. Мысалы, ұшқышсыз ұшу аппаратының панорамалық еңкейткішінің амортизаторлық рамасын өңдеген кезде, оның беріктігі фрезерлеу процесінде қалыңдығы 0.5 мм арматуралық қабырғалардың бүтін болып қалуын қамтамасыз етеді.
Пост-өңдеу Поликарбонат бөлшектерін әрлеу және әрлеу нұсқалары
Күйдірумен емдеу
Күйдіру поликарбонаттағы ішкі кернеуді жоюдағы маңызды қадам болып табылады, әсіресе механикалық өңдеуден немесе күрделі қалыптаудан өткен бөлшектер үшін. Күйдіру кейіннен пайдалану немесе химиялық еріткіштермен жанасу кезінде бөлшектердегі кернеудің жарылу қаупін айтарлықтай азайтады және ұзақ мерзімді өлшемдік тұрақтылықты арттырады.
Механикалық жылтырату және тегістеу
Поликарбонат бөлшектерін зімпара қағазымен жылтырату CNC өңдеуден құрал іздерін немесе ұсақ сызаттарды кетіруге және оптикалық мөлдірлікті қалпына келтіруге мүмкіндік береді. Жоғары мөлдірлік талаптары бар бөлшектер үшін дәл жылтырату үшін гауһар гипс жиі қолданылады. Бұл әдіс әйнектің әсеріне жақын жарық өткізгіштік әсеріне қол жеткізуге мүмкіндік береді.
Химиялық жылтырату
Беткі қабатты аздап еріту және жоғары жылтырлық алу арқылы тез тегістеуге қол жеткізу үшін бөлшектерді белгілі бір формуладағы еріткіш қоспасына бірнеше секундтан бірнеше минутқа дейін батырыңыз. Бұл әдіс өте тиімді және күрделі геометрияларды өңдеуге қабілетті, бірақ уақытты, концентрацияны және температураны қатаң бақылауды қажет етеді.
Қаптауды өңдеу
- Қатты жабындар: УК сәулесімен қатаятын немесе термосеткалы мөлдір жабындармен беткі қабатты бүрку немесе батыру беткі қабаттың қаттылығын және сызаттарға төзімділігін айтарлықтай арттырады, бұл жиі жанасатын аспаптар панельдері мен көзілдірік линзаларына жарамды.
- УК-қорғайтын жабындар: УК сіңіргіштерін қамтитын жабындар ультракүлгін сәулеленуді тиімді түрде блоктайды, ұзақ уақыт бойы ашық ауада болудан туындайтын сарғаю мен сынғыштықтың алдын алады, осылайша компоненттердің қызмет ету мерзімін ұзартады.
- Сәндік жабын: Бүрку, гальваникалық қаптау немесе вакуумдық тұндыру арқылы металл өңдеуге, түс әсерлеріне немесе шағылыстыратын қасиеттерге қол жеткізеді. Көбінесе тұтынушылық электроника корпустарында және автомобиль әрлеу компоненттерінде қолданылады.
Басып шығару және таңбалау
Поликарбонат бөлшектеріне тұрақты белгілерді, масштабтарды немесе сәндік өрнектерді қосу үшін трафареттік басып шығаруды, жастықшамен басып шығаруды немесе сия бүріккіш басып шығаруды пайдалануға болады.
Лазерлік таңбалау дәл энергия арқылы бетінде жоғары контрастты тұрақты іздер қалыптастырады, ол жанаспайды және химиялық тұрғыдан шығындалмайды. Ол медициналық және авиациялық компоненттердің бақылау талаптарына әсіресе қолайлы.
Поликарбонатты акрил және басқа пластмассалармен салыстыру
| меншік | поликарбонат | Акрил (PMMA) | ABS |
| Ашықтық | биік | Өте жоғары | Мөлдірсіз |
| Әсерге төзімділік | Өте жоғары | төмен | орта |
| Жылу кедергісі | Жоғары (~135°C) | Орташа (~90°C) | Орташа (~100°C) |
| Беттік қаттылық | Төмен (оңай тырналады) | Жоғары (сызаттарға төзімдірек) | орта |
| Химиялық төзімділік | Орташа (күшті негіздерге сезімтал) | Орташа (еріткіштерге сезімтал) | Нашар (еріткіштерге сезімтал) |
| Машиналық қабілеттілік | Орташа (сағыздың пайда болуына жол бермейді) | Оңай (бірақ сынғыш) | оңай |
CNC өңдеу поликарбонатына арналған жобалау кеңестері
Жұқа қабырғаны оңтайландыру
Поликарбонат жақсы беріктікке ие болғанымен, оның тым жұқа қабырға қалыңдығы өңдеу кезінде діріл мен деформацияға бейім. Қабырғаның минималды қалыңдығы 1.5 миллиметрден кем болмауы ұсынылады. Үлкен аумақты құрылымдар үшін қаттылықты арттыру және материалды пайдалануды азайту үшін қабырғалардың биіктігі қабырға қалыңдығынан үш еседен аспайтын тор тәрізді арматуралық қабырғаларды қосу керек.
Стресстен арылу дизайны
Бөлшектердің барлық ішкі тік бұрыштары мен сыртқы үшкір бұрыштары доғалық ауысуларға өзгертілуі керек, ал ең аз филе радиусы ≥0.5 миллиметр болуы ұсынылады. Бұл өңдеу және пайдалану кезіндегі кернеуді таратады, бұрыштардың жарылу қаупін айтарлықтай азайтады және сонымен бірге фрезерлік кескіштің қызмет ету мерзімін ұзартады.
Тесік ұясының дизайны
Бұрғылау орны жиектің жарылып кетуіне жол бермеу үшін тесіктің диаметрінен кемінде 1.5 есе үлкен болуы керек. Терең тесіктердің сатылы конструкциясын қолдану ұсынылады. Ұзын ойықтың ені материалдың қалыңдығынан 1.2 есе үлкен немесе оған тең болғаны жөн, ал бір ұшында құралды алуға арналған филесі болуы керек.
Қуысты жеңілдету
Бөлшектердің жобалық тереңдігі кескіш құралдың диаметрінен бес есе асатын жабық қуыстардан аулақ болыңыз; әйтпесе, жаңқаларды алу қиынға соғады және қызып кетуі мүмкін. Қажетті терең қуыстар үшін оларды бөлшектелген құрастыруға немесе өңдеуді жеңілдету үшін бүйір қабырғаларына өңдеу қиғаштарын қосуға болады.
NOBLE«CNC поликарбонатын өңдеу қызметі
NOBLE компаниясының поликарбонатқа арналған CNC өңдеу қызметі сіздің тапсырыс бойынша жасалған бөлшектеріңіз үшін ерекше дәлдікті, беріктік пен оптикалық айқындықты қамтамасыз ету үшін жасалған. NOBLE шикі поликарбонат парағын немесе блок материалын жоғары өнімді компоненттерге айналдыру үшін заманауи жабдықтар мен терең материалдық сараптаманы пайдаланады.
NOBLE тәжірибелі машинистер басқаратын озық көп осьті CNC фрезерлері мен токарлық станоктарын пайдаланады. Біздің табысымыздың кілті оңтайландырылған өңдеу параметрлерінде жатыр. NOBLE материалды таза кесу үшін арнайы геометриялары бар өткір, жылтыратылған карбидті құралдарды пайдаланады. NOBLE біздің шпиндельдерімізді дәл есептелген беру жылдамдығымен жоғары жылдамдықпен жүргізеді.
CNC өңдеу бойынша жиі қойылатын сұрақтар поликарбонат
CNC өңдеу үшін поликарбонатты қолданудың негізгі артықшылықтары қандай?
Поликарбонат CNC өңдеу үшін бірнеше негізгі артықшылықтарды ұсынады. Оның ең маңызды қасиеті - соққыға төзімділіктің ерекшелігі. Материал ыстыққа жақсы өлшемдік тұрақтылыққа ие және көптеген сорттарда жалынға төзімділікке ие.
Поликарбонатты өңдеу кезіндегі ең үлкен қиындықтар қандай және оларды қалай шешуге болады?
Негізгі қиындықтар - жылуға байланысты шайырлау немесе балқу, ылғал сіңіру және ішкі кернеу. Шаңның пайда болуына жол бермеу үшін шаң емес, жаңқа жасау үшін жоғары айналым/мин және тұрақты беру жылдамдығы бар өте өткір, жылтыратылған карбидті құралдарды пайдаланыңыз.
CNC өңдеу кезінде поликарбонаттың балқуын немесе сапасыз өңделуін қалай болдырмауға болады?
Балқудың алдын алу - жылуды басқаруға байланысты. Құралды салқындату және жаңқаларды дереу алып тастау үшін кескіш жиекке күшті ауа үрлеуін бағыттаңыз, бұл олардың қайта кесілуіне және бетінің зақымдалуына жол бермейді.
CNC өңделген поликарбонат бөлшектерімен қатаң төзімділікті сақтай аласыз ба?
Иә, поликарбонат тұрақтылығына байланысты әдетте +/- 0.005 дюйм немесе одан да жоғары шектегі тығыз төзімділіктерді ұстап тұру үшін өте қолайлы. Бұған қол жеткізу үшін дұрыс кептірілген және кернеуді азайтатын материалдан бастау, қатты машина орнатуын пайдалану және оңтайландырылған берілістер мен жылдамдықтармен өткір құралдарды пайдалану қажет.
CNC өңделген поликарбонат бөлшектерінің типтік қолданылуы қандай?
CNC өңдеу арқылы өңделген поликарбонат көптеген жоғары өнімді қолданбаларда қолданылады. Оларға қорғаныс машиналарының қорғаныштары, қауіпсіздік көзілдіріктері мен линзалары, электр оқшаулағыштары және өткізбейтін құрылғылар, сондай-ақ жеңіл аэроғарыштық және автомобильдік прототиптер жатады. Бұл медициналық құрылғы компоненттері зарарсыздандыруды және электронды жабдықтар мен жарықдиодты жарық бағыттағыштары үшін берік қақпақтарды қажет етеді.
