Plastmasas detaļas patiešām var apstrādāt, virpojot, un to pielietojums apstrādes rūpniecībā kļūst arvien plašāks. Daudzas inženiertehniskās plastmasas tiek izmantotas elektroniskajās iekārtās, medicīnas ierīcēs, automobiļu detaļās un rūpnieciskajās detaļās to vieglā svara, izturības pret koroziju un izolācijas īpašību dēļ. Salīdzinot ar metāliem, plastmasai virpošanas laikā parasti ir nepieciešami mazāki griešanas spēki, taču tā ir vairāk pakļauta deformācijai, kušanai, atgrambju veidošanās procesam un izmēru nestabilitātei. Tāpēc, lai gan plastmasas virpošana ir relatīvi vienkārša griešanas pretestības ziņā, tai joprojām ir nepieciešama stingra instrumentu izvēles, griešanas parametru un dzesēšanas apstākļu kontrole.
Parastie plastmasas materiāli, kas piemēroti virpošanai
Daudzas inženiertehniskās plastmasas ir piemērotas virpošanas operācijām. Dažādas plastmasas ievērojami atšķiras pēc cietības, izturības un karstumizturības, tāpēc atšķiras arī apstrādes īpašības.
Parastās apstrādājamās plastmasas
Tipiskas plastmasas, ko izmanto apstrādē, ir:
- POM (polioksimetilēns)
- Neilons (PA)
- PTFE (teflons)
- ABS
- Akrils (PMMA)
- PVC
Visus šos materiālus var apstrādāt, izmantojot parastās virpas vai CNC virpošanas iekārtas.
Dažādu plastmasu apstrādes īpašības
Dažādas plastmasas virpošanas laikā uzvedas atšķirīgi. Neilonam ir augsta izturība un tas mēdz veidot šķembas; PTFE ir mīksts un viegli deformējas; akrilam ir relatīvi augsta cietība, bet tas ir trausls un pakļauts šķembām. Tāpēc instrumentu izvēle un griešanas parametri ir jāpielāgo atbilstoši materiāla uzvedībai.
Instrumentu prasības plastmasas virpošanai
Lai gan plastmasai ir zemāka griešanas pretestība, slikts instrumentu stāvoklis joprojām var būtiski ietekmēt apstrādes kvalitāti. Plastmasas materiāli ir vairāk pakļauti plīsumiem, kušanai un atskarpju veidošanās procesam, tāpēc instrumentu asums ir īpaši svarīgs.
Instrumenti jāuztur asi
Asi griezējinstrumenti samazina materiāla izspiešanos un uzlabo griešanas kvalitāti.
Tas palīdz uzlabot:
- Virsmas apdares kvalitāte
- Malu tīrība
- Izmēru stabilitāte
- Atgriezumu samazināšana
Plastmasas apstrāde vairāk balstās uz instrumentu asumu nekā metāla apstrāde.
Nepieciešama pareiza instrumentu ģeometrija
Plastmasas griešanas laikā mēdz plastiski deformēties, tāpēc instrumentu ģeometrijai ir izšķiroša nozīme apstrādes kvalitātē.
Piemēram:
- Lielāks slīpuma leņķis samazina berzi
- Atbilstošs klīrensa leņķis samazina berzi
- Mazāks deguna rādiuss palīdz samazināt plīsumu
- Asas griešanas malas uzlabo skaidu atdalīšanu
Dažādām plastmasām ir nepieciešamas dažādas instrumentu ģeometrijas.
Instrumenta materiāla izvēle
Plastmasas virpošanā parasti izmanto karbīda vai dimanta instrumentus.
Iemesli:
- Asu griešanas malu uzturēšana
- Instrumentu nodiluma samazināšana
- Virsmas apdares uzlabošana
- Materiāla saķeres samazināšana
Precīzām plastmasas detaļām nepieciešama augstāka instrumentu kvalitāte.
Griešanas parametri ietekmē plastmasas apstrādes kvalitāti
Plastmasa ir jutīga pret temperatūru, tāpēc griešanas parametru kontrole ir būtiska. Pārmērīgs karstums var izraisīt sagataves mīkstināšanu vai kušanu.
Griešanas ātrums ir jākontrolē
Pārāk liels griešanas ātrums var radīt siltumu uz plastmasas virsmas.
Tas var izraisīt:
- Virsmas kušana
- Sagataves deformācija
- Spīdīga virsmas izskats
- Izmēru variācija
Dažas plastmasas ir jutīgākas pret ātrgaitas apstrādi.
Padeves ātrums ietekmē virsmas stāvokli
Padeves ātrums tieši ietekmē plastmasas detaļu virsmas kvalitāti.
Piemēram:
- Pārmērīga padeve rada redzamas instrumentu pēdas
- Pārāk maza padeve rada berzes siltumu
- Nestabila padeve ietekmē izmēru konsekvenci
- Apstrādei nepieciešama stabila padeves kontrole
Stabila griešana uzlabo virsmas kvalitāti.
Griešanas dziļumam nevajadzētu būt pārāk lielam
Plastmasai parasti ir zemāka stingrība nekā metāliem, tāpēc pārmērīgs griešanas dziļums var izraisīt deformāciju.
Iespējamie rezultāti ir šādi:
- Sagataves liekšana
- Virsmas vibrācija
- Izmēru novirze
- Malu plaisāšana
Īpaši jutīgas ir plānsienu plastmasas detaļas.
Bieži sastopamas problēmas plastmasas virpošanā
Lai gan plastmasas apstrāde ir samērā vienkārša, materiālu īpašības joprojām rada vairākas bieži sastopamas problēmas, īpaši precīzās un caurspīdīgās plastmasas detaļās.
Atgriezumu veidošanās apstrādes laikā
Plastmasas ar augstāku izturību viegli veido atgragas.
Biežie simptomi ir:
- Malu atlokošana
- Stiepīgi asmeņi
- Virsmas raupjas malas
- Neregulāras caurumu malas
Neilons un POM ir īpaši pakļauti šai problēmai.
Sagatavju termiskā deformācija
Plastmasai ir zemāka karstumizturība nekā metāliem, tāpēc tā ir jutīga pret apstrādes karstumu.
Iespējamās problēmas ietver:
- Izmēru nestabilitāte
- Sagataves liekšana
- Vietēja mīkstināšana
- Virsmas deformācija
Nepārtrauktas apstrādes laikā siltuma efekti kļūst izteiktāki.
Virsmas skrāpējumi
Plastmasas virsmas ir samērā mīkstas, tāpēc pēc apstrādes tās ir pakļautas skrāpējumiem.
Starp iespējamiem cēloņiem var minēt:
- Šķembu berze pret sagatavi
- Neasi griezējinstrumenti
- Pārmērīgs saspiešanas spēks
- Virsmas aizsardzības trūkums
Caurspīdīgas plastmasas ir īpaši jutīgas pret skrāpējumiem.
Spiešanas metodes plastmasas virpošanai
Plastmasas materiāliem ir zema stingrība, tāpēc pārmērīgs iespīlēšanas spēks var viegli izraisīt deformāciju. Tas ir īpaši svarīgi plānsienu un maziem precīzijas komponentiem.
Saglabājiet pareizu spiešanas spēku
Pareiza nostiprināšana uzlabo izmēru stabilitāti.
Tas palīdz uzlabot:
- Izmēru stabilitāte
- Apaļuma precizitāte
- virsmas kvalitāte
- Apstrādes konsekvence
Plastmasas detaļas ir ļoti jutīgas pret saspiešanas spiedienu.
Samaziniet lokalizēto spiešanas spiedienu
Saspiešanas laikā jāizvairās no koncentrētas sprieguma zonas.
Kopējās metodes ietver:
- Izmantojot mīkstus žokļus
- Palielināta saskares virsma
- Izmantojot palīglīdzekli
- Pārkares garuma samazināšana
Šīs metodes uzlabo apstrādes stabilitāti.
Plastmasas virpošanas pieaugošā pielietošana precīzajā ražošanā
Tā kā inženiertehnisko plastmasu veiktspēja tiek nepārtraukti uzlabota, tagad no plastmasas materiāliem tiek izgatavotas precīzākas detaļas. Daudzās elektroniskās ierīcēs, medicīnas sistēmās un automatizācijas komponentos tiek izmantotas vieglas plastmasas detaļas.
Salīdzinot ar metāla detaļām, plastmasai ir priekšrocības svara samazināšanā, izturībā pret koroziju un izolācijas īpašībās. Tomēr zemākas termiskās stabilitātes dēļ plastmasas apstrādei nepieciešama rūpīga instrumentu asuma, temperatūras un griešanas stabilitātes kontrole. Tikai ar atbilstošu procesa kontroli var panākt stabilus izmērus un labu virsmas kvalitāti.
