Plastdele kan faktisk bearbejdes ved drejning, og deres anvendelse i bearbejdningsindustrien bliver stadig mere udbredt. Mange tekniske plasttyper anvendes i elektronisk udstyr, medicinsk udstyr, bilkomponenter og industridele på grund af deres lette natur, korrosionsbestandighed og isoleringsegenskaber. Sammenlignet med metaller kræver plast generelt lavere skærekræfter under drejning, men de er mere tilbøjelige til deformation, smeltning, gratdannelse og dimensionel ustabilitet. Derfor kræver plastdrejning, selvom det er relativt let med hensyn til skæremodstand, stadig streng kontrol af værktøjsvalg, skæreparametre og køleforhold.
Almindelige plastmaterialer egnede til drejning
Mange tekniske plasttyper er velegnede til drejeoperationer. Forskellige plasttyper varierer betydeligt i hårdhed, sejhed og varmebestandighed, så bearbejdningsadfærden er også forskellig.
Almindelige maskinbearbejdelige plasttyper
Typiske plasttyper, der anvendes til bearbejdning, omfatter:
- POM (polyoxymethylen)
- Nylon (PA)
- PTFE (Teflon)
- Akryl
- Akryl (PMMA)
- PVC
Alle disse materialer kan bearbejdes ved hjælp af konventionelle drejebænke eller CNC-drejemaskiner.
Bearbejdningsegenskaber for forskellige plasttyper
Forskellige plasttyper opfører sig forskelligt under drejning. Nylon har høj sejhed og har tendens til at danne trådede spåner; PTFE er blødt og deformeres let; akryl har relativt høj hårdhed, men er sprødt og tilbøjeligt til at afskalning. Derfor skal værktøjsvalg og skæreparametre justeres i henhold til materialets opførsel.
Værktøjskrav til plastdrejning
Selvom plast har lavere skæremodstand, kan dårlig værktøjstilstand stadig påvirke bearbejdningskvaliteten betydeligt. Plastmaterialer er mere tilbøjelige til at rive, smelte og danne grater, hvilket gør værktøjets skarphed særligt vigtig.
Værktøj skal holdes skarpt
Skarpe skæreværktøjer reducerer materialeekstrudering og forbedrer skærekvaliteten.
Dette hjælper med at forbedre:
- Overflade finish kvalitet
- Kantrenlighed
- Dimensionel stabilitet
- Reduktion af grater
Plastbearbejdning er mere afhængig af værktøjets skarphed end metalbearbejdning.
Korrekt værktøjsgeometri er påkrævet
Plastik har en tendens til at deformeres plastisk under skæring, så værktøjsgeometri spiller en afgørende rolle for bearbejdningskvaliteten.
For eksempel:
- Større spånvinkel reducerer friktion
- Passende frivinkel reducerer gnidning
- Mindre næseradius hjælper med at reducere tåreflåd
- Skarpe skærkanter forbedrer spånseparationen
Forskellige plasttyper kræver forskellige værktøjsgeometrier.
Valg af værktøjsmateriale
Plastdrejning bruger almindeligvis hårdmetalværktøj eller diamantværktøj.
Årsagerne omfatter:
- Vedligeholdelse af skarpe skærekanter
- Reducerer værktøjsslid
- Forbedring af overfladefinish
- Reducerer materialevedhæftning
Præcisionsplastkomponenter kræver højere værktøjskvalitet.
Skæreparametre påvirker kvaliteten af plastbearbejdning
Plastik er følsomt over for temperatur, hvilket gør kontrol af skæreparametre afgørende. Overdreven varme kan forårsage blødgøring eller smeltning af emnet.
Skærehastigheden skal kontrolleres
For høj skærehastighed kan generere varme på plastoverfladen.
Dette kan forårsage:
- Overfladesmeltning
- Deformation af emnet
- Blank overfladeudseende
- Dimensionsvariation
Nogle plasttyper er mere følsomme over for bearbejdning ved høj hastighed.
Tilførselshastighed påvirker overfladens tilstand
Tilførselshastigheden påvirker direkte overfladekvaliteten af plastdele.
For eksempel:
- Overdreven tilspænding skaber synlige værktøjsmærker
- For lav tilførsel genererer friktionsvarme
- Ustabil tilførsel påvirker dimensionskonsistensen
- Efterbehandling kræver stabil tilførselskontrol
Stabil skæring forbedrer overfladekvaliteten.
Skæredybden bør ikke være for stor
Plastik har generelt lavere stivhed end metaller, så for stor skæredybde kan forårsage deformation.
Mulige resultater omfatter:
- Emnebøjning
- Overfladevibrationer
- Dimensionel afvigelse
- Kantrevner
Tyndvæggede plastdele er særligt følsomme.
Almindelige problemer ved plastdrejning
Selvom plastbearbejdning er relativt let, fører materialeegenskaber stadig til adskillige almindelige problemer, især i præcisions- og transparente plastkomponenter.
Gratdannelse under bearbejdning
Plast med højere sejhed har en tendens til let at danne grater.
Almindelige symptomer inkluderer:
- Kantflange
- Strengede grater
- Ru overfladekanter
- Uregelmæssige hulkanter
Nylon og POM er særligt udsatte for dette problem.
Termisk deformation af emner
Plast har lavere varmebestandighed end metaller, hvilket gør dem følsomme over for bearbejdningsvarme.
Mulige problemer omfatter:
- Dimensionel ustabilitet
- Emnebøjning
- Lokal blødgøring
- Overfladedeformation
Varmeeffekter bliver mere tydelige under kontinuerlig bearbejdning.
Overfladeridser
Plastikoverflader er relativt bløde, hvilket gør dem tilbøjelige til at blive ridset efter bearbejdning.
Mulige årsager inkluderer:
- Spån gnider mod emnet
- Sløve skæreværktøjer
- For stor klemkraft
- Manglende overfladebeskyttelse
Gennemsigtig plast er særligt følsom over for ridser.
Spændemetoder til plastdrejning
Plastmaterialer har lav stivhed, så for stor klemkraft kan let forårsage deformation. Dette er især kritisk for tyndvæggede og små præcisionskomponenter.
Oprethold korrekt klemkraft
Passende fastspænding forbedrer dimensionsstabiliteten.
Dette hjælper med at forbedre:
- Dimensionel stabilitet
- Rundhedsnøjagtighed
- Overflade kvalitet
- Bearbejdningskonsistens
Plastdele er meget følsomme over for klemtryk.
Reducer lokaliseret klemmetryk
Fastspænding bør undgå koncentrerede belastningsområder.
Almindelige metoder omfatter:
- Brug af bløde kæber
- Øget kontaktflade
- Brug af hjælpestøtte
- Reduktion af udhængslængden
Disse metoder forbedrer bearbejdningsstabiliteten.
Stigende anvendelse af plastdrejning i præcisionsproduktion
Med løbende forbedringer af ydeevnen inden for teknisk plast fremstilles flere præcisionskomponenter nu af plastmaterialer. Mange elektroniske enheder, medicinske systemer og automatiseringskomponenter bruger letvægtsplastdele.
Sammenlignet med metaldele tilbyder plastik fordele i forhold til vægtreduktion, korrosionsbestandighed og isoleringsegenskaber. På grund af lavere termisk stabilitet kræver plastbearbejdning dog omhyggelig kontrol af værktøjets skarphed, temperatur og skærestabilitet. Kun med korrekt proceskontrol kan stabile dimensioner og god overfladekvalitet opnås.
