Какие типичные дефекты пластиковых деталей возникают из-за неправильных параметров обработки?
Неправильно выбранные параметры обработки при механической обработке пластиковых деталей на станках с ЧПУ могут вызвать целый ряд дефектов, главным образом из-за чрезмерного нагрева или высоких механических напряжений. В отличие от металлов, пластики имеют низкую температуру теплового прогиба и являются вязкоупругими материалами, что делает их крайне чувствительными к силам резания и температуре. Правильный выбор параметров критически важен для достижения требуемой размерной стабильности и эстетического качества, особенно в рамках наших услуг прототипирования и массового производства для потребительских и медицинских изделий.
Дефекты, связанные с перегревом
1. Плавление и размазывание — это один из самых распространённых дефектов. Слишком высокая скорость шпинделя или слишком малая подача создают чрезмерное трение и тепло. Это вызывает размягчение, плавление и размазывание полимера по обработанной поверхности, что приводит к плохому качеству поверхности, забиванию канавок инструмента и потере точности размеров. Особенно часто это проявляется при обработке термопластов, таких как ABS или нейлон.
2. Заусенцы — вопреки интуиции, заусенцы на пластике часто являются тепловыми дефектами. Тупой инструмент или слишком медленная подача приводят к тому, что инструмент трёт материал вместо того, чтобы резать его, что вызывает нагрев. Вместо чистого среза размягчённый пластик деформируется, образуя волокнистые или скрученные заусенцы на выходной кромке реза.
3. Внутренние напряжения и растрескивание Тепло, выделяющееся при обработке, может локально вызывать внутренние напряжения. После охлаждения эти напряжения могут самопроизвольно сниматься, вызывая микротрещины или помутнение (крейзинг), особенно в аморфных пластиках, таких как поликарбонат (PC). Эти трещины могут быть невидимы сразу, но впоследствии привести к разрушению детали под нагрузкой.
Дефекты, вызванные неправильными механическими нагрузками
1. Откалывание и расслоение Чрезмерно высокая подача или большая глубина реза создают неприемлемо большие механические напряжения, что может привести к откалыванию или разрушению хрупких пластиков. В слоистых или армированных материалах, таких как композиты, это может вызвать расслоение, когда слои отделяются друг от друга. Это особенно важно учитывать при фрезеровании на станках с ЧПУ хрупких компонентов.
2. Геометрическая неточность и деформация Сильные силы зажима или агрессивные параметры резания могут вызвать упругую деформацию детали во время обработки. После снятия зажима деталь возвращается в исходное положение, что приводит к отклонениям от допуска. Аналогично, неравномерный нагрев может вызвать коробление детали после обработки при перераспределении внутренних напряжений.
3. Плохое качество поверхности Неправильно выбранные параметры обработки приводят к шероховатой поверхности. Слишком высокая подача оставляет видимые следы инструмента, а слишком низкая скорость вызывает вибрации и биения. Для достижения безупречной поверхности часто требуется финальная полировка деталей, обработанных на ЧПУ или другие поверхностные обработки для устранения дефектов обработки.
Корректировка параметров для предотвращения дефектов
• Для снижения нагрева: используйте острые, полированные инструменты; уменьшайте скорость вращения шпинделя (об/мин); увеличивайте подачу для эффективного удаления тепла с отходами стружки; применяйте сжатый воздух или специальные охлаждающие жидкости для пластика, чтобы удалять тепло без термического шока.
• Для снижения механических напряжений: уменьшайте глубину реза; снижайте подачу на зуб; обеспечивайте надёжное, но не деформирующее зажатие детали; используйте методы встречного фрезерования для более чистого среза.
• Инструмент: острые инструменты с большими углами наклона и полированными канавками обязательны. Для серийных партий наша услуга по высокоточной механической обработке использует оптимизацию траектории инструмента и специализированную геометрию резцов, чтобы минимизировать появление дефектов с самого начала.
