У галузі обробки пластмас на верстатах з ЧПК ацеталь (POM, також часто званий ацеталем або делрином) та PEEK (поліефіретеркетон) є дуже поширеними інженерними пластмасами, але їх застосування абсолютно різне. Крім того, ці два матеріали суттєво відрізняються термостійкістю, механічними властивостями, складністю обробки та галузями застосування. POM відомий своїм низьким тертям, легкістю обробки та стабільністю розмірів, тоді як PEEK відомий своєю високою термостійкістю, корозійною стійкістю та високою міцністю. POM зазвичай використовується у звичайних механічних конструкційних деталях, таких як шестерні, повзуни та затискачі, тоді як PEEK широко використовується у високотехнологічних галузях промисловості, таких як медицина, напівпровідникова та аерокосмічна.
Що таке ацеталь та PEEK відповідно?
Який тип матеріалу являє собою ацеталь (POM)?
Ацеталь (POM) – це висококристалічний інженерний пластик з хорошою зносостійкістю, низьким коефіцієнтом тертя та стабільністю розмірів. Його найважливішою характеристикою є «оброблюваність». При обробці на верстатах з ЧПК POM ріжеться дуже гладко, менш схильний до заїдання інструменту та створює відносно гладку поверхню, що робить його кращим вибором для багатьох механічних деталей. Загальні застосування включають шестерні, напрямні, шківи, втулки, прецизійні пристосування та деталі для автоматизованого обладнання. POM має низьке водопоглинання та мінімальну зміну розмірів, що робить його ідеальним для прецизійних конструкційних компонентів. Однак його стійкість до високих температур обмежена, тривалі робочі температури зазвичай становлять близько 90℃.
Чому PEEK називають високоефективним пластиком?
PEEK – це спеціальний інженерний пластик. Його найбільшими перевагами є: стійкість до високих температур, стійкість до корозії, висока міцність та висока довготривала стабільність.
PEEK може безперервно працювати за температур приблизно до 250℃. Це означає, що він може підтримувати стабільну роботу навіть за тривалого впливу високих температур, високого тиску та хімічно агресивних середовищ.
Тому PEEK зазвичай використовується в:
- Медичні імплантати
- Напівпровідникова апаратура
- Аерокосмічні структурні компоненти
- Компоненти хімічного герметизування
- Високотемпературні ізоляційні компоненти
Порівняно з POM, PEEK значно дорожчий, але його характеристики також значно перевершують.
Як ці два матеріали обробляються на верстатах з ЧПК?
Процес обробки POM
POM – це пластик, «дуже придатний для обробки».
Загальний процес обробки: Виготовлення матеріалу – Чорнова обробка на верстаті з ЧПК – Чистова обробка – Зняття задирок – Контроль розмірів
Завдяки низькому опору різанню POM, знос інструменту низький, швидкість обробки висока, а чистота поверхні легко досягається.
Багато звичайних тривісних верстатів можуть стабільно обробляти його. Однак слід зазначити, що полімеризат деформується при нагріванні, тому відведення тепла та охолодження важливі під час тривалого високошвидкісного різання.
Процес PEEK
Хоча PEEK має високі характеристики, його обробка значно складніша, ніж у POM.
Оскільки PEEK має: вищу твердість; більш концентроване тепло; та швидший знос інструменту.
Для механічної обробки зазвичай потрібні: інструменти високої твердості, стабільніші пристосування, більш розумні параметри різання та поетапна обробка.
Особливо у високоточних деталях багато виробників додають «відпал», щоб зняти внутрішню напругу та зменшити подальшу деформацію. Якщо параметри обробки є неприйнятними, це також може призвести до: розмірного дрейфу, відбілювання поверхні, збільшення задирок та термічної деформації. Тому PEEK вимагає більшого досвіду роботи з ЧПК.
Яка ключова різниця між POM та PEEK?
Значна різниця в температурній стійкості
Це найбільша різниця між цими двома матеріалами.
POM зазвичай має довготривалу термостійкість лише близько 90℃, тоді як PEEK може витримувати тривалі робочі температури до 250℃.
Отже: Звичайні механічні конструкції → POM достатньо. Високотемпературне промислове обладнання → PEEK є необхідним.
Вартість обробки відрізняється
POM має низьку вартість та високу ефективність обробки.
PEEK – це дорогий матеріал: дорога сировина; тривалий час обробки; висока витрата інструменту.
Таким чином, для тієї ж деталі вартість обробки PEEK може бути в кілька разів або навіть у десять разів вищою, ніж для POM.
Різна стійкість до зносу та корозії
POM вже має добру зносостійкість. Однак PEEK стійкіший до високотемпературного зносу, хімічної корозії та довготривалої стабільності. PEEK має значну перевагу, особливо в хімічній, медичній та напівпровідниковій промисловості.
Поширені запитання
Чи може POM безпосередньо замінити PEEK?
Відповідь: так, у нормальних умовах, але не рекомендується в екстремальних умовах. Якщо виріб працює за низьких температур, не схильний до сильної корозії та не потребує тривалих високих навантажень, то POM цілком достатній та більш економічно ефективний. Однак, якщо виріб піддається впливу високих температур, сильних кислот або лугів, медичного середовища або чистого середовища, придатного для виробництва напівпровідників, то PEEK є більш надійним.
Підсумок
У обробці пластмас на верстатах з ЧПК ацеталь (POM) та PEEK представляють два різні напрямки. POM – це скоріше «практичний вибір»: низька вартість; легкість обробки; стабільна точність; підходить для масового виробництва механічних деталей. PEEK, з іншого боку, – це скоріше «високопродуктивний вибір»: стійкість до високих температур; стійкість до корозії; висока міцність; підходить для екстремальних промислових умов. Для звичайного автоматизованого обладнання, розсувних конструкцій та зубчастих виробів POM зазвичай достатньо; однак, якщо виріб вимагає тривалої роботи за високих температур або надзвичайно високих вимог до стабільності, тоді PEEK є більш доцільним.
