Пластикові деталі справді можна обробляти токарним способом, і їх застосування в машинобудівній промисловості стає все більш поширеним. Багато інженерних пластмас використовуються в електронному обладнанні, медичних пристроях, автомобільних компонентах та промислових деталях завдяки своїй легкій вазі, стійкості до корозії та ізоляційним властивостям. Порівняно з металами, пластмаси зазвичай вимагають менших сил різання під час токарної обробки, але вони більш схильні до деформації, плавлення, утворення задирок та розмірної нестабільності. Тому, хоча токарна обробка пластмас є відносно легкою з точки зору опору різанню, вона все ще вимагає суворого контролю вибору інструменту, параметрів різання та умов охолодження.
Поширені пластикові матеріали, придатні для токарної обробки
Багато інженерних пластмас підходять для токарних операцій. Різні пластмаси суттєво відрізняються твердістю, міцністю та термостійкістю, тому особливості обробки також відрізняються.
Поширені оброблювані пластмаси
Типові пластмаси, що використовуються в обробці, включають:
- POM (поліоксиметилен)
- Нейлон (PA)
- PTFE (тефлон)
- ABS
- акрил (PMMA)
- PVC
Всі ці матеріали можна обробляти за допомогою звичайних токарних верстатів або токарних верстатів з ЧПУ.
Характеристики обробки різних пластмас
Різні пластмаси поводяться по-різному під час точіння. Нейлон має високу в'язкість і схильний до утворення волокнистої стружки; PTFE м'який і легко деформується; акрил має відносно високу твердість, але крихкий і схильний до відколів. Тому вибір інструменту та параметри різання необхідно коригувати відповідно до поведінки матеріалу.
Вимоги до інструментів для токарної обробки пластмас
Хоча пластмаси мають нижчий опір різанню, поганий стан інструменту все ж може суттєво вплинути на якість обробки. Пластикові матеріали більш схильні до розривів, плавлення та утворення задирок, що робить гостроту інструменту особливо важливою.
Інструменти повинні бути гострими
Гострі ріжучі інструменти зменшують екструзію матеріалу та покращують якість різання.
Це допомагає покращити:
- Якість обробки поверхні
- Чистота країв
- Габаритні стійкості
- Зменшення задирок
Обробка пластмас більше залежить від гостроти інструменту, ніж обробка металу.
Необхідна правильна геометрія інструменту
Пластмаси мають тенденцію до пластичної деформації під час різання, тому геометрія інструменту відіграє вирішальну роль у якості обробки.
Наприклад:
- Більший кут нахилу зменшує тертя
- Відповідний кут заднього ходу зменшує тертя
- Менший радіус носа допомагає зменшити розриви
- Гострі ріжучі кромки покращують відділення стружки
Різні пластмаси вимагають різної геометрії інструментів.
Вибір матеріалу інструменту
Для токарної обробки пластмас зазвичай використовуються твердосплавні або алмазні інструменти.
Причини включають:
- Підтримка гострих ріжучих кромок
- Зменшення зносу інструменту
- Поліпшення обробки поверхні
- Зменшення адгезії матеріалу
Прецизійні пластикові компоненти вимагають вищої якості інструменту.
Параметри різання впливають на якість обробки пластику
Пластмаси чутливі до температури, що робить контроль параметрів різання важливим. Надмірне нагрівання може призвести до розм'якшення або плавлення заготовки.
Швидкість різання повинна контролюватися
Надмірно висока швидкість різання може призвести до нагрівання пластикової поверхні.
Це може спричинити:
- Поверхневе плавлення
- Деформація заготовки
- Глянцевий вигляд поверхні
- Варіація розмірів
Деякі види пластмас більш чутливі до високошвидкісної обробки.
Швидкість подачі впливає на стан поверхні
Швидкість подачі безпосередньо впливає на якість поверхні пластикових деталей.
Наприклад:
- Надмірна подача створює видимі сліди від інструменту
- Занадто низька подача створює тепло від тертя
- Нестабільна подача впливає на розмірну стабільність
- Фінішна обробка вимагає стабільного контролю подачі
Стабільне різання покращує якість поверхні.
Глибина різання не повинна бути занадто великою
Пластмаси зазвичай мають меншу жорсткість, ніж метали, тому надмірна глибина різання може спричинити деформацію.
Можливі результати включають:
- Гнуття заготовок
- Вібрація поверхні
- Розмірне відхилення
- Розтріскування країв
Тонкостінні пластикові деталі особливо чутливі.
Поширені проблеми при токарній обробці пластмас
Хоча обробка пластмас відносно проста, властивості матеріалів все ще призводять до кількох поширених проблем, особливо у випадку з прецизійними та прозорими пластиковими компонентами.
Утворення задирок під час обробки
Пластики з підвищеною міцністю легко утворюють задирки.
Поширені симптоми включають:
- Відбортовка країв
- Нитки-задирки
- Шорсткі краї поверхні
- Нерівні краї отвору
Нейлон та полімерні матеріали (POM) особливо схильні до цієї проблеми.
Термічна деформація заготовок
Пластмаси мають нижчу термостійкість, ніж метали, що робить їх чутливими до нагрівання під час обробки.
Серед можливих проблем:
- Розмірна нестабільність
- Гнуття заготовок
- Локальне пом'якшення
- Деформація поверхні
Тепловий вплив стає більш очевидним під час безперервної обробки.
Подряпини на поверхні
Пластикові поверхні відносно м'які, що робить їх схильними до подряпин після обробки.
Можливі причини включають:
- Тріска тертя об заготовку
- Тупі ріжучі інструменти
- Надмірне зусилля затискання
- Відсутність захисту поверхні
Прозорий пластик особливо чутливий до подряпин.
Методи затискання для токарної обробки пластмас
Пластикові матеріали мають низьку жорсткість, тому надмірне зусилля затискання може легко спричинити деформацію. Це особливо важливо для тонкостінних та малих прецизійних компонентів.
Підтримуйте належне зусилля затиску
Правильне затискання покращує розмірну стабільність.
Це допомагає покращити:
- Габаритні стійкості
- Точність округлості
- якість поверхні
- Стабільність обробки
Пластикові деталі дуже чутливі до тиску затиску.
Зменшення локалізованого тиску затискання
Затискання повинно уникати зон концентрованого напруження.
Поширені методи включають:
- Використання м'яких щелеп
- Збільшення площі контакту
- Використання допоміжної підтримки
- Зменшення довжини звису
Ці методи покращують стабільність обробки.
Зростаюче застосування токарної обробки пластмас у точному виробництві
Завдяки постійному вдосконаленню характеристик інженерних пластмас, зараз з них виготовляється все більше прецизійних компонентів. Багато електронних пристроїв, медичних систем та компонентів автоматизації використовують легкі пластикові деталі.
Порівняно з металевими деталями, пластмаси пропонують переваги у зменшенні ваги, стійкості до корозії та ізоляційних властивостях. Однак через нижчу термостійкість, обробка пластмас вимагає ретельного контролю гостроти інструменту, температури та стабільності різання. Тільки за належного контролю процесу можна досягти стабільних розмірів та гарної якості поверхні.
