CNC mekanizazioaren irudikapen ohikoena, gehienetan, pieza metaliko batekin lan egitea da. Hala ere, CNC mekanizazioa ez da soilik plastikoetan aplikagarria, baizik eta plastikoen CNC mekanizazioa hainbat industriatan ohiko mekanizazio prozesuetako bat ere bada.
Plastikozko mekanizazioa fabrikazio-prozesu gisa onartzea eskuragarri dauden CNC plastikozko materialen aukera zabalari zor zaio. Gainera, ordenagailu bidezko zenbakizko kontrola sartzearekin batera, prozesua zehatzagoa, azkarragoa eta tolerantzia estua duten piezak egiteko egokia bihurtzen da. Zenbat dakizu plastikozko CNC mekanizazioari buruz? Artikulu honek prozesuarekin bateragarriak diren materialak, eskuragarri dauden teknikak eta zure proiektuan lagun dezaketen beste gauza batzuk aztertzen ditu.
CNC mekanizaziorako plastikoak
Mekaniza daitezkeen plastiko asko egokiak dira hainbat industriek fabrikatzen dituzten piezak eta produktuak fabrikatzeko. Haien erabilera haien propietateen araberakoa da, eta mekaniza daitezkeen plastiko batzuek, hala nola nylonak, propietate mekaniko bikainak dituzte, eta horiei esker metalak ordezka ditzakete. Jarraian, plastikoen mekanizazio pertsonalizaturako plastiko ohikoenak daude:
ABSa:
Akrilonitrilo butadieno estirenoa, edo ABS, CNC material arina da, inpaktuarekiko erresistentzia, erresistentzia eta mekanizagarritasun handiagatik ezaguna. Propietate mekaniko onak dituen arren, bere egonkortasun kimiko baxua agerikoa da koipe, alkohol eta beste disolbatzaile kimiko batzuekiko duen sentikortasunean. Gainera, ABS puruaren (hau da, gehigarririk gabeko ABSa) egonkortasun termikoa baxua da, plastikozko polimeroa sugarra kendu ondoren ere erre egingo baita.
Alde onak
Arina da, erresistentzia mekanikoa galdu gabe.
Plastikozko polimeroa oso mekanizagarria da, eta horrek prototipo azkarrak egiteko material oso ezaguna bihurtzen du.
ABSak urtze-puntu baxua du (hau garrantzitsua da beste prototipo azkar batzuen prozesuetarako, hala nola 3D inprimaketa eta injekzio-moldeaketa).
Trakzio-erresistentzia handia du.
ABSak iraunkortasun handia du, eta horrek bizitza luzeagoa esan nahi du.
Merkea da.
Alde txarrak
Beroari eragiten dionean, plastikozko lurrun beroak askatzen ditu.
Gas horien metaketa saihesteko, aireztapen egokia behar duzu.
Urtze-puntu baxua du, eta horrek CNC makinak sortutako beroak deformazioa eragin dezake.
Aplikazioak
ABS oso ezaguna den ingeniaritza-termoplastikoa da, prototipo azkarreko zerbitzu askok produktuak egiteko erabiltzen dutena, bere propietate bikainak eta prezio merkeagatik. Industria elektrikoan eta automobilgintzan aplikagarria da, hala nola teklatuen estalkiak, kaxa elektronikoak eta autoen aginte-paneleko osagaiak egiteko.
Nylona
Nylona edo poliamida marruskadura txikiko plastikozko polimero bat da, inpaktu, produktu kimiko eta urradurarekiko erresistentzia handikoa. Bere propietate mekaniko bikainak, hala nola erresistentzia (76mPa), iraunkortasuna eta gogortasuna (116R), oso egokia bihurtzen dute CNC mekanizaziorako eta are gehiago hobetzen dute automobilgintza eta medikuntza piezen fabrikazio industrietan duen aplikazioa.
Alde onak
Ezaugarri mekaniko bikainak.
Trakzio-erresistentzia handia du.
Kostu-eraginkorra.
Polimero arina da.
Beroarekiko eta produktu kimikoekiko erresistentea da.
Alde txarrak
Dimentsio-egonkortasun txikia du.
Nylonak hezetasuna erraz xurgatzen du.
Azido mineral sendoekiko sentikorra da.
Aplikazioak
Nylona errendimendu handiko ingeniaritza-termoplastikoa da, prototipoak egiteko eta medikuntza- eta automobilgintza-industrietan benetako piezen fabrikazioan aplikagarria. CNC materialez fabrikatutako osagaien artean, errodamenduak, arandelak eta hodiak daude.
Akrilikoa
Akrilikoa edo PMMA (Polimetil Metakrilatoa) oso ezaguna da plastikozko CNC mekanizazioan, bere propietate optikoengatik. Plastikozko polimeroa gardena eta marraduraren aurkakoa da, horregatik du aplikaziorik propietate horiek behar dituzten industrietan. Horrez gain, propietate mekaniko oso onak ditu, gogortasunean eta inpaktuarekiko erresistentzian nabariak direnak. Bere merkeagoa denez, akrilikoaren CNC mekanizazioa alternatiba bihurtu da polikarbonatoa eta beira bezalako plastikozko polimeroen aurrean.
Alde onak
Arina da.
Akrilikoa oso erresistentea da produktu kimikoei eta UVei.
Mekanizagarritasun handia du.
Akrilikoak erresistentzia kimiko handia du.
Alde txarrak
Ez da hain erresistentea beroarekiko, inpaktuarekiko eta urradurarekiko.
Karga handiaren pean pitzatu daiteke.
Ez da erresistentea substantzia organiko kloratu/aromatikoekiko.
Aplikazioak
Akrilikoa polikarbonatoa eta beira bezalako materialak ordezkatzeko aplikagarria da. Ondorioz, automobilgintzan aplikagarria da argi-hodiak eta autoen adierazle-argien estalkiak egiteko, eta beste industria batzuetan eguzki-panelak, negutegietako estalkiak eta abar egiteko.
POM
POM edo Delrin (izen komertziala) CNC mekanizazio zerbitzu askok aukeratzen duten CNC plastikozko material oso mekanizagarria da, erresistentzia handia eta beroarekiko, produktu kimikoekiko eta higadura/urradurarekiko erresistentzia handia duelako. Delrin mota desberdinak daude, baina industria gehienek Delrin 150 eta 570 erabiltzen dituzte, dimentsioetan egonkorrak direlako.
Alde onak
CNC plastikozko material guztien artean mekanizagarrienak dira.
Erresistentzia kimiko bikaina dute.
Dimentsio-egonkortasun handia dute.
Iraunkortasun eta erresistentzia handia du, eta horrek iraupen luzeagoa bermatzen du.
Alde txarrak
Azidoekiko erresistentzia eskasa du.
Aplikazioak
POMak hainbat industriatan du aplikazioa. Adibidez, automobilgintza sektorean, segurtasun-uhalaren osagaiak fabrikatzeko erabiltzen da. Ekipamendu medikoen industriak intsulina boligrafoak ekoizteko erabiltzen du, eta kontsumo-ondasunen sektoreak, berriz, zigarro elektronikoak eta ur-kontagailuak fabrikatzeko erabiltzen du POM.
HDPE
Dentsitate handiko polietilenoa termoplastikoa da, tentsioarekiko eta korrosio-produktu kimikoekiko erresistentzia handia duena. Bere pareko materialarekin alderatuta, propietate mekaniko bikainak eskaintzen ditu, hala nola trakzio-erresistentzia (4000PSI) eta gogortasuna (R65), LDPEak ordezkatu baitu baldintza horiek dituzten aplikazioetan.
Alde onak
Mekaniza daitekeen plastiko malgua da.
Estresarekiko eta produktu kimikoekiko erresistentea da.
Ezaugarri mekaniko bikainak ditu.
ABSak iraunkortasun handia du, eta horrek bizitza luzeagoa esan nahi du.
Alde txarrak
UV izpien erresistentzia eskasa du.
Aplikazioak
HDPE Aplikazio ugari ditu, besteak beste, prototipoak egitea, engranajeak, errodamenduak, ontziak, isolamendu elektrikoa eta ekipamendu medikoa sortzea. Prototipoak egiteko aproposa da, azkar eta erraz mekanizatu baitaiteke, eta bere kostu baxuak iterazio anitz sortzeko bikaina egiten du. Gainera, engranajeetarako material ona da, marruskadura-koefiziente baxua eta higadura-erresistentzia handia duelako, eta errodamenduetarako, autolubrifikatzailea eta kimikoki erresistentea delako.
LDPE
LDPEa plastikozko polimero gogor eta malgua da, erresistentzia kimiko ona eta tenperatura baxua dituena. Oso aplikagarria da medikuntzako piezen fabrikazio industrian protesiak eta ortesiak egiteko.
Alde onak
Gogorra eta malgua da.
Korrosioarekiko erresistentzia handia du.
Erraza da zigilatzea bero-teknikak erabiliz, hala nola soldadura.
Alde txarrak
Ez da egokia tenperatura altuko erresistentzia behar duten piezetarako.
Zurruntasun eta erresistentzia estruktural txikia du.
Aplikazioak
LDPE askotan erabiltzen da engranaje pertsonalizatuak eta osagai mekanikoak ekoizteko, isolatzaileak eta gailu elektronikoetarako karkasak bezalako osagai elektrikoak eta itxura leundua edo distiratsua duten piezak ekoizteko. Gainera, marruskadura-koefiziente baxuak, isolamendu-erresistentzia handiak eta iraunkortasunak errendimendu handiko aplikazioetarako material aproposa bihurtzen dute.
Polikarbonatoa
PCa plastikozko polimero gogorra baina arina da, beroaren aurkako eta isolamendu elektrikoaren propietateak dituena. Akrilikoa bezala, beira ordezka dezake bere gardentasun naturalari esker.
Alde onak
Ingeniaritza-termoplastiko gehienak baino eraginkorragoa da.
Naturalki gardena da eta argia transmititu dezake.
Oso ondo hartzen du kolorea.
Trakzio-erresistentzia eta iraunkortasun handia ditu.
PCa azido, olio eta koipe diluituen aurrean erresistentea da.
Alde txarrak
60 °C-tik gorako uraren eraginpean denbora luzez degradatzen da.
Hidrokarburoen higaduraren aurrean sentikorra da.
Denborarekin horitu egingo da UV izpien eraginpean denbora luzez egon ondoren.
Aplikazioak
Bere arintasun-propietateei esker, polikarbonatoak beirazko materiala ordezka dezake. Horregatik, segurtasun-betaurrekoak eta CDak/DVDak egiteko erabiltzen da. Horrez gain, tresna kirurgikoak eta zirkuitu-etengailuak egiteko egokia da.
Plastikozko CNC Mekanizazio Metodoak
CNC plastikozko piezen mekanizazioak ordenagailuz kontrolatutako makina bat erabiltzea dakar plastikozko polimeroaren zati bat kentzeko eta nahi den produktua osatzeko. Fabrikazio kengarriaren prozesuak tolerantzia, uniformetasun eta zehaztasun zorrotzeko pieza ugari sor ditzake, metodo hauek erabiliz.
CNC Tornua
CNC torneaketa mekanizazio teknika bat da, non pieza tornu batean eustea eta ebaketa-erremintaren kontra biratzea dakarren, biraketa edo bihurketa eginez. Hainbat CNC torneaketa mota ere badaude, besteak beste:
CNC torneaketa zuzena edo zilindrikoa egokia da ebaki handietarako.
CNC torneaketa konikoa egokia da kono-formako piezak sortzeko.
Hainbat jarraibide erabil ditzakezu CNC plastikozko torneaketan, besteak beste:
Ziurtatu ebaketa-ertzek atzeko inklinazio negatiboa dutela marruskadura gutxitzeko.
Ebaketa-ertzek erliebe-angelu handia izan behar dute.
Leundu lan-piezen gainazala gainazaleko akabera hobea lortzeko eta material-metaketa murrizteko.
Murriztu aitzinamendu-abiadura azken ebaketen zehaztasuna hobetzeko (erabili 0,015 IPR-ko aitzinamendu-abiadura ebaketa zakarretarako eta 0,005 IPR-ko ebaketa zehatzetarako).
Egokitu tartea, alboko eta inklinazio angeluak plastikozko materialera.
CNC fresaketa
CNC fresaketak fresatzeko ebakitzaile bat erabiltzea dakar piezatik materiala kentzeko eta beharrezko pieza lortzeko. CNC fresatzeko makina desberdinak daude, 3 ardatzeko fresadoreetan eta ardatz anitzeko fresadoreetan banatuta.
Alde batetik, 3 ardatzeko CNC fresatzeko makina batek hiru ardatz linealetan mugitu daiteke (ezkerretik eskuinera, aurrera eta atzera, gora eta behera). Ondorioz, diseinu sinpleko piezak sortzeko oso egokia da. Bestetik, ardatz anitzeko fresatzeko makinak hiru ardatz baino gehiagotan mugitu daitezke. Ondorioz, geometria konplikatuak dituzten plastikozko piezak CNC mekanizatzeko egokia da.
Hainbat jarraibide erabil ditzakezu plastikozko CNC fresaketan, besteak beste:
Karbonozko tresneria erabiliz, karbonoz edo beiraz indartutako termoplastiko bat mekanizatu.
Handitu ardatzaren abiadura grapak erabiliz.
Barneko izkin biribilduak sortuz, tentsioaren kontzentrazioa murriztu.
Beroa zuzenean routerrean hoztea beroa barreiatzeko.
Aukeratu biraketa-abiadura.
Fresatu ondoren plastikozko piezen bizarra kendu gainazalaren akabera hobetzeko.
CNC zulaketa
CNC plastikozko zulaketa egiteak plastikozko pieza batean zulo bat sortzea dakar, zulagailu bat erabiliz, zulagailu batekin muntatutako zulagailu bat erabiliz. Zulagailuaren tamainak eta formak zehazten dute zuloaren tamaina. Gainera, txirbilaren ebakuazioan ere eragina du. Erabil ditzakezun zulagailu-prensa motak hauek dira: bankukoa, zutikakoa eta erradiala.
Hainbat jarraibide erabil ditzakezu CNC plastikozko zulaketa egiteko, besteak beste:
Ziurtatu CNC zulagailu-punta zorrotzak erabiltzen dituzula plastikozko piezari tentsioa ez eragiteko.
Erabili broka egokia. Adibidez, 90 eta 118° arteko broka bat, 9 eta 15° arteko ezpain-angeluarekin, termoplastiko gehienetarako egokia da (akrilikorako, erabili 0°-ko arrakala).
Ziurtatu txirbil-kanporaketa erraza dela zulagailu-broka egokia aukeratuz.
Erabili hozte-sistema bat mekanizazio-prozesuan zehar sortutako gehiago arintzeko.
CNC zulagailua kalterik gabe kentzeko, ziurtatu zulaketa-sakonera zulagailuaren diametroaren hiru edo lau aldiz txikiagoa dela. Gainera, murriztu aitzinamendu-abiadura zulagailua ia materialatik irten denean.
Plastikozko Mekanizaziorako Alternatibak
CNC plastikozko piezen mekanizazioaz gain, beste prototipo azkar batzuk ere balio dezakete alternatiba gisa. Ohikoenak hauek dira:
Injekzio bidezko moldeoa
Plastikozko piezekin lan egiteko masa-ekoizpen prozesu ezaguna da hau. Injekzio bidezko moldekatzeak aluminiozko edo altzairuzko molde bat sortzea dakar, iraupena bezalako faktoreen arabera. Ondoren, urtutako plastikoa moldearen barrunbean injektatzen da, hozten da eta nahi den forma ematen dio.
Plastikozko injekzio bidezko moldeoa egokia da bai prototipoak egiteko bai benetako piezen fabrikaziorako. Horretaz gain, diseinu konplexu eta sinpleak dituzten piezetarako egokia den metodo kostu-eraginkorra da. Gainera, injekzio bidezko moldeo bidezko piezek ia ez dute lan edo gainazaleko tratamendu gehigarririk behar.
3D inprimaketa
3D inprimaketa da enpresa txikietan gehien erabiltzen den prototipoak egiteko metodoa. Gehigarrien fabrikazio prozesua prototipoak egiteko tresna azkar bat da, Estereolitografia (SLA), Fused Deposition Modeling (FDM) eta Selective Laser Sintering (SLS) bezalako teknologiak biltzen dituena, nylona, PLA, ABS eta ULTEM bezalako termoplastikoetan lan egiteko erabiltzen dena.
Teknologia bakoitzak 3D eredu digitalak sortzea eta nahi diren piezak geruzaz geruza eraikitzea dakar. Hau plastikozko CNC mekanizazioaren antzekoa da, nahiz eta material gutxiago xahutzen duen, azken honek ez bezala. Gainera, tresneria behar ez izatea ezabatzen du eta diseinu konplexuko piezak egiteko egokiagoa da.
Hutsean isurtzea
Hutsean egindako galdaketak edo poliuretano/uretano galdaketak silikonazko moldeak eta erretxinak erabiltzen ditu master eredu baten kopia egiteko. Prototipazio azkarraren prozesua egokia da kalitate handiko plastikoa sortzeko. Gainera, kopiak ideiak bistaratzeko edo diseinu akatsak konpontzeko erabilgarriak dira.
Plastikozko CNC Mekanizazioaren Aplikazio Industrialak
Plastikozko CNC mekanizazioa oso aplikagarria da zehaztasuna, doitasuna eta tolerantzia estua bezalako abantailak direla eta. Prozesuaren industria-aplikazio ohikoenak hauek dira:
Medikuntza Industria
CNC plastikozko mekanizazioa gaur egun aplikagarria da protesi-adarrak eta bihotz artifizialak bezalako pieza medikoen fabrikazioan. Bere zehaztasun eta errepikagarritasun maila handiak industriak eskatzen dituen segurtasun-estandar zorrotzak betetzea ahalbidetzen dio. Gainera, material aukera ugari daude, eta forma konplexuak sortzen ditu.
Automobilgintzako osagaiak
Bai autoen diseinatzaileek bai ingeniariek CNC plastikozko mekanizazioa erabiltzen dute denbora errealeko automobilgintzako osagaiak eta prototipoak egiteko. Plastikoa oso aplikagarria da industrian CNC plastikozko pieza pertsonalizatuak egiteko, hala nola aginte-panelean, bere arintasunagatik, eta horrek erregai-kontsumoa murrizten duelako. Gainera, plastikoa korrosioarekiko eta higadurarekiko erresistentea da, eta automobilgintzako osagai gehienek jasaten dute hori. Horretaz gain, plastikoa erraz molda daiteke forma konplexuetan.
Aireko Espazioko Piezak
Aireontzien piezen fabrikazioak zehaztasun handiko eta tolerantzia estuak dituen fabrikazio-metodo bat behar du. Ondorioz, industriak CNC mekanizazioa aukeratzen du aireontzien mekanizazio-pieza desberdinak diseinatzeko, probatzeko eta eraikitzeko. Plastikozko materialak aplikagarriak dira forma konplexuetarako egokiak direlako, erresistenteak direlako, arinagoak direlako eta produktu kimiko asko dituztelako, eta beroarekiko erresistenteak direlako.
Industria Elektronikoa
Industria elektronikoak CNC plastikozko mekanizazioa ere nahiago du, zehaztasun eta errepikagarritasun handia duelako. Gaur egun, prozesua CNC bidez mekanizatutako plastikozko pieza elektronikoak egiteko erabiltzen da, hala nola kable-karkasak, gailu-teklatuak eta LCD pantailak.
Noiz aukeratu plastikozko CNC mekanizazioa
Goian aipatutako plastikozko fabrikazio-prozesu askoren artean aukeratzea zaila izan daiteke. Ondorioz, hona hemen zure proiekturako CNC plastikozko mekanizazioa prozesurik onena den erabakitzen lagun zaitzaketen zenbait kontu:
Tolerantzia estua duen plastikozko prototipoen diseinua bada
CNC plastikozko mekanizazioa da tolerantzia estuak behar dituzten diseinuak dituzten piezak egiteko metodo hobea. Ohiko CNC fresatzeko makina batek 4 μm inguruko tolerantzia estua lor dezake.
Plastikozko prototipoak gainazaleko akabera ona behar badu
CNC makinak gainazaleko akabera bikaina eskaintzen du, zure proiektuak gainazaleko akabera prozesu gehigarririk behar ez badu. Hau ez da 3D inprimaketaren antzekoa, inprimatzean geruza markak uzten baititu.
Plastikozko prototipoak material bereziak behar baditu
Plastikozko CNC mekanizazioa erabil daiteke plastikozko material ugarietatik piezak ekoizteko, besteak beste, tenperatura altuko erresistentzia, erresistentzia handia edo erresistentzia kimiko handia bezalako propietate bereziak dituztenak. Horrek aukera aproposa bihurtzen du eskakizun espezializatuak dituzten prototipoak sortzeko.
Zure produktuak proba fasean badaude
CNC mekanizazioa 3D modeloetan oinarritzen da, eta erraz aldatzen dira. Proba-faseak etengabeko aldaketak behar dituenez, CNC mekanizazioak diseinatzaileei eta fabrikatzaileei plastikozko prototipo funtzionalak sortzeko aukera ematen die, diseinu-akatsak probatu eta konpontzeko.
· Aukera ekonomiko bat behar baduzu
Beste fabrikazio-metodo batzuk bezala, plastikozko CNC mekanizazioa egokia da piezak kostu-eraginkortasunez egiteko. Plastikoak metalak eta beste material batzuk baino merkeagoak dira, hala nola konpositeak. Gainera, ordenagailu bidezko kontrol numerikoa zehatzagoa da, eta prozesua egokia da diseinu konplexuetarako.
Ondorioa
CNC plastikozko mekanizazioa oso onartutako prozesu bat da industrialki, zehaztasunagatik, abiaduragatik eta tolerantzia estua duten piezak egiteko egokitasunagatik. Artikulu honek prozesuarekin bateragarriak diren CNC mekanizazio material desberdinei, eskuragarri dauden teknikei eta zure proiektuan lagun dezaketen beste gauza batzuei buruz hitz egiten du.
Mekanizazio teknika egokia aukeratzea oso erronka handia izan daiteke, eta plastikozko CNC zerbitzu hornitzaile bati azpikontratatzea beharrezkoa izan daiteke. GuanSheng-en plastikozko CNC mekanizazio zerbitzu pertsonalizatuak eskaintzen ditugu eta zure beharren arabera prototipoak egiteko edo denbora errealean erabiltzeko pieza desberdinak egiten lagun zaitzakegu.
CNC mekanizaziorako egokiak diren hainbat plastikozko material ditugu, hautaketa prozesu zorrotz eta erraztu batekin. Gainera, gure ingeniaritza taldeak materialak hautatzeko aholku profesionalak eta diseinu iradokizunak eman ditzake. Kargatu zure diseinua gaur eta lortu aurrekontuak berehala eta doako DfM analisia prezio lehiakorrean.
Argitaratze data: 2023ko azaroaren 13a