Τα πλαστικά μέρη μπορούν πράγματι να κατεργαστούν με τόρνευση και η εφαρμογή τους στη βιομηχανία κατεργασίας γίνεται ολοένα και πιο διαδεδομένη. Πολλά πλαστικά μηχανικής χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρονικό εξοπλισμό, ιατρικές συσκευές, εξαρτήματα αυτοκινήτων και βιομηχανικά εξαρτήματα λόγω της ελαφριάς φύσης τους, της αντοχής στη διάβρωση και των μονωτικών ιδιοτήτων τους. Σε σύγκριση με τα μέταλλα, τα πλαστικά γενικά απαιτούν χαμηλότερες δυνάμεις κοπής κατά την τόρνευση, αλλά είναι πιο επιρρεπή σε παραμόρφωση, τήξη, σχηματισμό γρεζιών και διαστατική αστάθεια. Επομένως, αν και η πλαστική τόρνευση είναι σχετικά εύκολη όσον αφορά την αντοχή στην κοπή, εξακολουθεί να απαιτεί αυστηρό έλεγχο της επιλογής εργαλείου, των παραμέτρων κοπής και των συνθηκών ψύξης.
Κοινά πλαστικά υλικά κατάλληλα για τόρνευση
Πολλά πλαστικά μηχανικής είναι κατάλληλα για εργασίες τόρνευσης. Διαφορετικά πλαστικά διαφέρουν σημαντικά ως προς τη σκληρότητα, την ανθεκτικότητα και την αντοχή στη θερμότητα, επομένως η συμπεριφορά κατεργασίας διαφέρει επίσης.
Κοινά μηχανικά πλαστικά
Τα τυπικά πλαστικά που χρησιμοποιούνται στην κατεργασία περιλαμβάνουν:
- POM (Πολυοξυμεθυλένιο)
- Nylon (PA)
- PTFE (τεφλόν)
- ABS
- Ακρυλικό (PMMA)
- PVC
Όλα αυτά τα υλικά μπορούν να υποστούν επεξεργασία χρησιμοποιώντας συμβατικούς τόρνους ή μηχανές τόρνευσης CNC.
Χαρακτηριστικά κατεργασίας διαφορετικών πλαστικών
Διαφορετικά πλαστικά συμπεριφέρονται διαφορετικά κατά την τόρνευση. Το νάιλον έχει υψηλή σκληρότητα και τείνει να σχηματίζει ινώδη θραύσματα. Το PTFE είναι μαλακό και παραμορφώνεται εύκολα. Το ακρυλικό έχει σχετικά υψηλή σκληρότητα αλλά είναι εύθραυστο και επιρρεπές σε θραύση. Επομένως, η επιλογή εργαλείου και οι παράμετροι κοπής πρέπει να προσαρμόζονται ανάλογα με τη συμπεριφορά του υλικού.
Απαιτήσεις εργαλείων για τόρνευση πλαστικών
Παρόλο που τα πλαστικά έχουν χαμηλότερη αντοχή στην κοπή, η κακή κατάσταση του εργαλείου μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την ποιότητα της κατεργασίας. Τα πλαστικά υλικά είναι πιο επιρρεπή σε σχίσιμο, τήξη και σχηματισμό γρεζιών, καθιστώντας την αιχμηρότητα του εργαλείου ιδιαίτερα σημαντική.
Τα εργαλεία πρέπει να διατηρούνται αιχμηρά
Τα αιχμηρά εργαλεία κοπής μειώνουν την εξώθηση υλικού και βελτιώνουν την ποιότητα κοπής.
Αυτό βοηθά στη βελτίωση:
- Ποιότητα φινιρίσματος επιφάνειας
- Καθαριότητα άκρων
- Διαστασιακή σταθερότητα
- Μείωση γρεζιών
Η κατεργασία πλαστικών βασίζεται περισσότερο στην αιχμηρότητα του εργαλείου από την κατεργασία μετάλλων.
Απαιτείται η σωστή γεωμετρία του εργαλείου
Τα πλαστικά τείνουν να παραμορφώνονται πλαστικά κατά την κοπή, επομένως η γεωμετρία του εργαλείου παίζει κρίσιμο ρόλο στην ποιότητα της κατεργασίας.
Για παράδειγμα:
- Η μεγαλύτερη γωνία κλίσης μειώνει την τριβή
- Η κατάλληλη γωνία ελευθερίας μειώνει την τριβή
- Η μικρότερη ακτίνα της μύτης βοηθά στη μείωση της δακρύρροιας
- Οι αιχμηρές ακμές κοπής βελτιώνουν τον διαχωρισμό των θραυσμάτων
Διαφορετικά πλαστικά απαιτούν διαφορετικές γεωμετρίες εργαλείων.
Επιλογή υλικού εργαλείου
Η τόρνευση πλαστικών χρησιμοποιεί συνήθως εργαλεία καρβιδίου ή εργαλεία με διαμάντια.
Οι λόγοι περιλαμβάνουν:
- Διατήρηση αιχμηρών ακμών κοπής
- Μείωση της φθοράς των εργαλείων
- Βελτίωση του φινιρίσματος της επιφάνειας
- Μείωση της πρόσφυσης του υλικού
Τα πλαστικά εξαρτήματα ακριβείας απαιτούν εργαλεία υψηλότερης ποιότητας.
Οι παράμετροι κοπής επηρεάζουν την ποιότητα κατεργασίας πλαστικών
Τα πλαστικά είναι ευαίσθητα στη θερμοκρασία, γεγονός που καθιστά απαραίτητο τον έλεγχο των παραμέτρων κοπής. Η υπερβολική θερμότητα μπορεί να προκαλέσει μαλάκυνση ή τήξη του τεμαχίου εργασίας.
Η ταχύτητα κοπής πρέπει να ελέγχεται
Η υπερβολικά υψηλή ταχύτητα κοπής μπορεί να δημιουργήσει θερμότητα στην πλαστική επιφάνεια.
Αυτό μπορεί να προκαλέσει:
- Επιφανειακή τήξη
- Παραμόρφωση του τεμαχίου εργασίας
- Γυαλιστερή εμφάνιση επιφάνειας
- Διαστατική διακύμανση
Ορισμένα πλαστικά είναι πιο ευαίσθητα στην κατεργασία υψηλής ταχύτητας.
Ο ρυθμός τροφοδοσίας επηρεάζει την κατάσταση της επιφάνειας
Ο ρυθμός τροφοδοσίας επηρεάζει άμεσα την ποιότητα της επιφάνειας των πλαστικών εξαρτημάτων.
Για παράδειγμα:
- Η υπερβολική τροφοδοσία δημιουργεί ορατά σημάδια από το εργαλείο
- Η πολύ χαμηλή τροφοδοσία παράγει θερμότητα τριβής
- Η ασταθής τροφοδοσία επηρεάζει τη διαστατική συνοχή
- Το φινίρισμα απαιτεί σταθερό έλεγχο τροφοδοσίας
Η σταθερή κοπή βελτιώνει την ποιότητα της επιφάνειας.
Το βάθος κοπής δεν πρέπει να είναι πολύ μεγάλο
Τα πλαστικά έχουν γενικά χαμηλότερη ακαμψία από τα μέταλλα, επομένως το υπερβολικό βάθος κοπής μπορεί να προκαλέσει παραμόρφωση.
Πιθανά αποτελέσματα περιλαμβάνουν:
- Κάμψη τεμαχίου εργασίας
- Επιφανειακή δόνηση
- Απόκλιση διαστάσεων
- Ρωγμές στις άκρες
Τα πλαστικά μέρη με λεπτά τοιχώματα είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα.
Συνήθη προβλήματα στην τόρνευση πλαστικών
Αν και η κατεργασία πλαστικών είναι σχετικά εύκολη, οι ιδιότητες των υλικών εξακολουθούν να οδηγούν σε αρκετά συνηθισμένα προβλήματα, ειδικά σε πλαστικά εξαρτήματα ακριβείας και διαφανή.
Σχηματισμός γρεζιών κατά την κατεργασία
Τα πλαστικά με μεγαλύτερη σκληρότητα τείνουν να σχηματίζουν εύκολα γρέζια.
Συχνά συμπτώματα περιλαμβάνουν:
- Φλάντζα ακμής
- Ινώδη γρέζια
- Τραχιές άκρες επιφάνειας
- Ακανόνιστες άκρες οπών
Το νάιλον και το POM είναι ιδιαίτερα επιρρεπή σε αυτό το πρόβλημα.
Θερμική παραμόρφωση των τεμαχίων εργασίας
Τα πλαστικά έχουν χαμηλότερη αντοχή στη θερμότητα από τα μέταλλα, γεγονός που τα καθιστά ευαίσθητα στη θερμότητα κατεργασίας.
Τα πιθανά ζητήματα περιλαμβάνουν:
- Διαστατική αστάθεια
- Κάμψη τεμαχίου εργασίας
- Τοπική μαλάκυνση
- Παραμόρφωση επιφάνειας
Οι θερμικές επιδράσεις γίνονται πιο εμφανείς κατά τη συνεχή κατεργασία.
Επιφανειακές γρατσουνιές
Οι πλαστικές επιφάνειες είναι σχετικά μαλακές, γεγονός που τις καθιστά επιρρεπείς σε γρατσουνιές μετά την κατεργασία.
Πιθανές αιτίες περιλαμβάνουν:
- Τρίψιμο τσιπ στο τεμάχιο εργασίας
- Θαμπά εργαλεία κοπής
- Υπερβολική δύναμη σύσφιξης
- Έλλειψη προστασίας επιφάνειας
Τα διαφανή πλαστικά είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα στις γρατζουνιές.
Μέθοδοι σύσφιξης για πλαστική τόρνευση
Τα πλαστικά υλικά έχουν χαμηλή ακαμψία, επομένως η υπερβολική δύναμη σύσφιξης μπορεί εύκολα να προκαλέσει παραμόρφωση. Αυτό είναι ιδιαίτερα κρίσιμο για εξαρτήματα ακριβείας με λεπτά τοιχώματα και μικρά εξαρτήματα.
Διατηρήστε τη σωστή δύναμη σύσφιξης
Η κατάλληλη σύσφιξη βελτιώνει τη διαστατική σταθερότητα.
Αυτό βοηθά στη βελτίωση:
- Διαστασιακή σταθερότητα
- Ακρίβεια στρογγυλότητας
- ποιότητα επιφάνειας
- Συνέπεια κατεργασίας
Τα πλαστικά μέρη είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα στην πίεση σύσφιξης.
Μειώστε την τοπική πίεση σύσφιξης
Η σύσφιξη πρέπει να αποφεύγει περιοχές με συγκεντρωμένη τάση.
Οι κοινές μέθοδοι περιλαμβάνουν:
- Χρησιμοποιώντας μαλακές σιαγόνες
- Αύξηση της περιοχής επαφής
- Χρήση βοηθητικής υποστήριξης
- Μείωση του μήκους της προεξοχής
Αυτές οι μέθοδοι βελτιώνουν τη σταθερότητα της κατεργασίας.
Αυξανόμενη εφαρμογή της πλαστικής τόρνευσης στην ακριβή κατασκευή
Με τη συνεχή βελτίωση της απόδοσης των πλαστικών μηχανικής, κατασκευάζονται πλέον εξαρτήματα ακριβείας από πλαστικά υλικά. Πολλές ηλεκτρονικές συσκευές, ιατρικά συστήματα και εξαρτήματα αυτοματισμού χρησιμοποιούν ελαφριά πλαστικά μέρη.
Σε σύγκριση με τα μεταλλικά μέρη, τα πλαστικά προσφέρουν πλεονεκτήματα στη μείωση του βάρους, την αντοχή στη διάβρωση και τις μονωτικές ιδιότητες. Ωστόσο, λόγω της χαμηλότερης θερμικής σταθερότητας, η κατεργασία πλαστικών απαιτεί προσεκτικό έλεγχο της αιχμηρότητας του εργαλείου, της θερμοκρασίας και της σταθερότητας κοπής. Μόνο με τον σωστό έλεγχο της διαδικασίας μπορούν να επιτευχθούν σταθερές διαστάσεις και καλή ποιότητα επιφάνειας.
