يتضمن تصوير شائع لآلات CNC ، في معظم الأوقات ، العمل مع قطعة عمل معدنية. ومع ذلك ، لا ينطبق تصنيع CNC على نطاق واسع على المواد البلاستيكية ، ولكن تصنيع CNC البلاستيكي هو أيضًا أحد عمليات الآلات الشائعة في العديد من الصناعات.
يرجع قبول الآلات البلاستيكية كعملية تصنيع إلى مجموعة واسعة من مواد CNC البلاستيكية المتاحة. علاوة على ذلك ، مع إدخال التحكم العددي للكمبيوتر ، تصبح العملية أكثر دقة وأسرع ومناسبة لصنع الأجزاء ذات التسامح الضيق. كم تعرف عن تصنيع CNC البلاستيكي؟ تناقش هذه المقالة المواد المتوافقة مع العملية والتقنيات المتاحة والأشياء الأخرى التي يمكن أن تساعد مشروعك.
البلاستيك لآلات CNC
العديد من المواد البلاستيكية القابلة للآلات مناسبة لتصنيع قطع الغيار والمنتجات العديد من الصناعات تصنيع. يعتمد استخدامها على خصائصها ، مع بعض المواد البلاستيكية القابلة للآلة ، مثل النايلون ، والتي لها خصائص ميكانيكية ممتازة تسمح لهم باستبدال المعادن. فيما يلي أكثر المواد البلاستيكية شيوعًا للآلات البلاستيكية المخصصة:
القيمة المطلقة:
Acrylonitrile butadiene styrene ، أو ABS ، هي مادة CNC خفيفة الوزن معروفة بمقاومة تأثيرها وقوتها وقابليتها للآلات العالية. على الرغم من أنه يتميز بخصائص ميكانيكية جيدة ، إلا أن استقراره الكيميائي المنخفض واضح في قابليته للشفرة والكحول والمذيبات الكيميائية الأخرى. أيضًا ، يكون الاستقرار الحراري لـ ABS النقي (أي ، ABS بدون إضافات) منخفضًا ، حيث سيتم حرق البوليمر البلاستيكي حتى بعد إزالة اللهب.
إيجابيات
إنه خفيف الوزن دون فقدان قوته الميكانيكية.
البوليمر البلاستيكي قابل للآلة للغاية ، مما يجعلها مادة نماذج أولية شائعة للغاية.
ABS لديها نقطة انصهار منخفضة مناسبة (وهذا أمر مهم لعمليات النماذج الأولية الأخرى مثل الطباعة ثلاثية الأبعاد وعلبة الحقن).
لديها قوة شد عالية.
ABS لديه متانة عالية ، مما يعني عمر أطول.
انها بأسعار معقولة.
سلبيات
يطلق أبخرة البلاستيك الساخنة عندما تتعرض للحرارة.
تحتاج إلى تهوية مناسبة لمنع تراكم هذه الغازات.
له نقطة انصهار منخفضة يمكن أن تسبب تشوهًا من الحرارة الناتجة عن آلة CNC.
التطبيقات
تعد ABS لشيكات مائية هندسية شائعة جدًا تستخدمها العديد من خدمات النماذج الأولية السريعة في صنع المنتجات بسبب خصائصها الممتازة والقدرة على تحمل التكاليف. إنه قابل للتطبيق في الصناعات الكهربائية والسيارات في صنع أجزاء مثل أغطية لوحة المفاتيح ، والمرفقات الإلكترونية ، ومكونات لوحة معلومات السيارات.
نايلون
النايلون أو البولياميد هو بوليمر بلاستيكي منخفض المعنى ذو التأثير العالي والكيميائي والتآكل. إن خصائصها الميكانيكية الممتازة ، مثل القوة (76MPa) ، والمتانة ، والصلابة (116R) ، تجعلها مناسبة للغاية لتصنيع CNC وزيادة تطبيقها في صناعات التصنيع للأجزاء الطبية.
إيجابيات
خصائص ميكانيكية ممتازة.
لديها قوة شد عالية.
فعالة من حيث التكلفة.
إنه بوليمر خفيف الوزن.
إنه مقاوم للحرارة والمقاومة للمواد الكيميائية.
سلبيات
لديها استقرار أبعاد منخفض.
يمكن أن يأخذ النايلون الرطوبة بسهولة.
إنه عرضة للأحماض المعدنية القوية.
التطبيقات
Nylon عبارة عن لاعب بالحرارة الهندسي عالي الأداء ينطبق على النماذج الأولية وتصنيع الأجزاء الحقيقية في الصناعات الطبية والسيارات. المكون المصنّع من مادة CNC يشمل المحامل والغسالات والأنابيب.
الأكريليك
تحظى الأكريليك أو PMMA (بولي ميثيل ميثاكريلات) بشعبية في تصنيع CNC البلاستيكي بسبب خصائصه البصرية. البوليمر البلاستيكي هو الشفرة ومقاومة للخدش ، وبالتالي تطبيقاته في الصناعات التي تتطلب مثل هذه الخصائص. بصرف النظر عن ذلك ، فإنه يحتوي على خصائص ميكانيكية جيدة للغاية ، واضحة في صلابة ومقاومة التأثير. مع رخصتها ، أصبحت تصنيع CNC الأكريليك بديلاً للبوليمرات البلاستيكية مثل البولي والزجاج.
إيجابيات
إنه خفيف الوزن.
الأكريليك هو كيميائي للغاية ومقاوم للأشعة فوق البنفسجية.
لديها قابلية عالية للآلات.
الأكريليك لديه مقاومة كيميائية عالية.
سلبيات
ليس مقاومًا للحرارة والتأثير والتآكل.
يمكن أن تصدع تحت الحمل الثقيل.
انها ليست مقاومة للمواد العضوية المكلورة/العطرية.
التطبيقات
ينطبق الأكريليك في استبدال المواد مثل البولي والزجاج. ونتيجة لذلك ، ينطبق في صناعة السيارات على صنع أنابيب الضوء وأغطية ضوء مؤشر السيارات وفي الصناعات الأخرى لصنع الألواح الشمسية ، الستائر الدفيئة ، إلخ.
بوم
POM أو Delrin (الاسم التجاري) عبارة عن مادة بلاستيكية من CNC قابلة للآلة تختارها العديد من خدمات تصنيع CNC لقوته العالية ومقاومتها للحرارة والمواد الكيميائية وارتداء الدموع. هناك العديد من الدرجات من ديلرين ، لكن معظم الصناعات تعتمد على Delrin 150 و 570 لأنها مستقرة الأبعاد.
إيجابيات
هم الأكثر قابلية للآلية من جميع المواد البلاستيكية CNC.
لديهم مقاومة كيميائية ممتازة.
لديهم ثبات أبعاد عالية.
لديها قوة شد عالية ومتانة ، مما يضمن عمر أطول.
سلبيات
لديها مقاومة سيئة للأحماض.
التطبيقات
يجد بوم تطبيقه عبر مختلف الصناعات. على سبيل المثال ، في قطاع السيارات ، يتم استخدامه لتصنيع مكونات حزام الأمان. توظفها صناعة المعدات الطبية لإنتاج أقلام الأنسولين ، في حين أن قطاع السلع الاستهلاكية يستخدم POM لتصنيع السجائر الإلكترونية ومقياس المياه.
HDPE
بلاستيك البولي إيثيلين عالي الكثافة هو لدن بالحرارة مع مقاومة عالية للإجهاد والمواد الكيميائية المآمجة. إنه يوفر خصائص ميكانيكية ممتازة مثل قوة الشد (4000psi) والصلابة (R65) من نظيره ، حيث استبدلها LDPE في التطبيقات بهذه المتطلبات.
إيجابيات
إنه بلاستيك مرن قابل للآلة.
إنه مقاوم للغاية للإجهاد والمواد الكيميائية.
لديها خصائص ميكانيكية ممتازة.
ABS لديه متانة عالية ، مما يعني عمر أطول.
سلبيات
لديها مقاومة للأشعة فوق البنفسجية سيئة.
التطبيقات
HDPE لديها مجموعة متنوعة من التطبيقات ، بما في ذلك النماذج الأولية ، وإنشاء التروس ، والمحامل ، والتعبئة ، والعزل الكهربائي ، والمعدات الطبية. إنه مثالي للنماذج الأولية لأنه يمكن تصنيعه بسرعة وسهولة ، وتكلفة منخفضة تجعلها رائعة لإنشاء تكرارات متعددة. علاوة على ذلك ، إنها مادة جيدة للتروس بسبب انخفاض معامل الاحتكاك ومقاومة التآكل العالية ، وللحامل ، لأنها تشتيت ذاتي ومقاومة كيميائيًا.
LDPE
LDPE هو بوليمر بلاستيكي قاسي ومرن مع مقاومة كيميائية جيدة ودرجة حرارة منخفضة. إنه قابل للتطبيق على نطاق واسع في صناعة تصنيع الأجزاء الطبية لصنع الأطراف الاصطناعية والتقنية.
إيجابيات
إنه صعب ومرن.
إنه مقاوم للغاية للتآكل.
من السهل الختم باستخدام تقنيات الحرارة مثل اللحام.
سلبيات
إنه غير مناسب للأجزاء التي تتطلب مقاومة درجات الحرارة العالية.
لديها صلابة منخفضة وقوة هيكلية.
التطبيقات
غالبًا ما يتم استخدام LDPE لإنتاج التروس المخصصة والمكونات الميكانيكية ، والمكونات الكهربائية مثل العوازل والمباني للأجهزة الإلكترونية ، وأجزاء ذات مظهر مصقول أو لامع. ما هو أكثر. معاملها المنخفض من الاحتكاك ، ومقاومة العزل العالية ، والمتانة يجعلها مادة مثالية للتطبيقات عالية الأداء.
البولي
الكمبيوتر الشخصي هو بوليمر بلاستيكي صعب وخفيف الوزن مع مثبطات الحرارة والخصائص العازلة الكهربائية. مثل الأكريليك ، يمكن أن تحل محل الزجاج بسبب شفافيةه الطبيعية.
إيجابيات
إنه أكثر كفاءة من معظم اللدائن الحرارية الهندسية.
انها شفافة بشكل طبيعي ويمكن أن تنقل الضوء.
يأخذ اللون بشكل جيد للغاية.
لديها قوة شد عالية ومتانة.
الكمبيوتر الشخصي مقاوم للأحماض المخففة والزيوت والشحوم.
سلبيات
إنه يتحلل بعد التعرض المطول للماء أكثر من 60 درجة مئوية.
إنه عرضة لارتداء الهيدروكربون.
سوف أصفر بمرور الوقت بعد التعرض لفترة طويلة لأشعة الأشعة فوق البنفسجية.
التطبيقات
بناءً على خصائصها الخفيفة ، يمكن للبولي كربونات استبدال المواد الزجاجية. وبالتالي ، يتم استخدامه في صنع نظارات السلامة و CDS/DVD. بصرف النظر عن ذلك ، فهي مناسبة لصنع الأدوات الجراحية وقواطع الدائرة.
طرق تصنيع CNC البلاستيكية
تتضمن تصنيع جزء من CNC Plastic Part استخدام آلة يتم التحكم فيها عن الكمبيوتر لإزالة جزء من البوليمر البلاستيكي لتشكيل المنتج المطلوب. يمكن أن تخلق عملية التصنيع الطرفية عدد لا يحصى من الأجزاء مع التسامح الضيق والتوحيد والدقة باستخدام الطرق التالية.
تحول CNC
إن تحول CNC هو تقنية تصنيع تتضمن حمل الشغل على مخرطة وتدويرها ضد أداة القطع عن طريق الدوران أو الدوران. هناك أيضًا عدة أنواع من تحول CNC ، بما في ذلك:
تحول مستقيم أو أسطوانية CNC مناسب للتخفيضات الكبيرة.
تحول CNC Taper مناسب لإنشاء أجزاء بأشكال تشبه المخروط.
هناك العديد من الإرشادات التي يمكنك الاستفادة منها في تحول CNC البلاستيكي ، بما في ذلك:
تأكد من أن حواف القطع لها أشعل النار السلبي في الظهر لتقليل الاحتكاك.
يجب أن يكون للحواف القطع زاوية راحة كبيرة.
تلميع سطح الشغل لإنهاء سطح أفضل وتقليل تراكم المواد.
قلل معدل التغذية لتحسين دقة التخفيضات النهائية (استخدم معدل تغذية قدره 0.015 IPR للتخفيضات الخشنة و 0.005 IPR للتخفيضات الدقيقة).
تخصيص زوايا الخلوص ، الجانب ، وأشعل النار على المواد البلاستيكية.
طحن CNC
يتضمن طحن CNC استخدام قاطع الطحن لإزالة المواد من قطعة العمل للحصول على الجزء المطلوب. هناك آلات طحن مختلفة من CNC مقسمة إلى مصانع 3 محاور ومطاحن متعددة المحاور.
من ناحية ، يمكن لآلة طحن CNC 3 محاور أن تتحرك في ثلاثة محاور خطية (من اليسار إلى اليمين ، ذهابًا وإيابًا ، لأعلى ولأسفل). نتيجة لذلك ، فهي مناسبة تمامًا لإنشاء قطع غيار مع تصاميم بسيطة. من ناحية أخرى ، يمكن للمطاحن متعددة المحاور أن تتحرك في أكثر من ثلاثة محاور. ونتيجة لذلك ، فهي مناسبة لأجزاء البلاستيك الآلي للأمراض القلبية الأنفية مع الأشكال الهندسية المعقدة.
هناك العديد من الإرشادات التي يمكنك الاستفادة منها في طحن CNC البلاستيكي ، بما في ذلك:
الآلة a lotoplastic معززة مع الكربون أو الزجاج مع أدوات الكربون.
زيادة سرعة المغزل باستخدام المشابك.
تقليل تركيز التوتر عن طريق إنشاء زوايا داخلية مستديرة.
التبريد مباشرة على جهاز التوجيه لتفريق الحرارة.
اختر سرعة الدوران.
أجزاء بلاستيكية Debur بعد الطحن لتحسين السطح.
الحفر CNC
يتضمن حفر CNC البلاستيكي إنشاء فتحة في قطعة عمل بلاستيكية باستخدام مثقاب مثبت مع بتات الحفر. يحدد حجم بتات الحفر وشكلها حجم الفتحة. علاوة على ذلك ، فإنه يلعب أيضًا دورًا في إخلاء الرقائق. تشمل أنواع Press Press التي يمكنك استخدامها مقاعد البدلاء ، المستقيمة ، والشعاعية.
هناك العديد من الإرشادات التي يمكنك الاستفادة منها في حفر CNC البلاستيكي ، بما في ذلك:
تأكد من استخدام أجزاء الحفر الحادة CNC لتجنب الضغط على الشغل البلاستيكي.
استخدم بتات الحفر اليمنى. على سبيل المثال ، هناك بتات تدريبات من 90 إلى 118 درجة بزاوية شفة من 9 إلى 15 درجة مناسبة لمعظم البلاستيك الحراري (للاكريليك ، استخدم أشعل النار 0 درجة).
تأكد من طرد رقاقة سهل عن طريق اختيار بتات الحفر اليمنى.
استخدم نظام تبريد للتخفيف من توليد أكثر أثناء عملية الآلات.
لإزالة تدريبات CNC دون تلف ، تأكد من أن عمق الحفر أقل من ثلاث أو أربع مرات. قطر الحفر. أيضا ، قلل من معدل التغذية عندما يخرج الحفر تقريبًا من المادة.
بدائل للآلات البلاستيكية
بصرف النظر عن تصنيع جزء من CNC البلاستيكي ، يمكن أن تكون عمليات النماذج الأولية الأخرى بمثابة بدائل. وتشمل تلك الشائعة:
صب الحقن
هذه عملية إنتاج شائعة للعمل مع قطع العمل البلاستيكية. يتضمن صب الحقن إنشاء قالب من الألومنيوم أو الصلب اعتمادًا على عوامل مثل طول العمر. بعد ذلك ، يتم حقن البلاستيك المنصهر في تجويف القالب ، ويبرد ، ويشكل الشكل المطلوب.
صب الحقن البلاستيكي مناسب لكل من النماذج الأولية وتصنيع الأجزاء الحقيقية. بصرف النظر عن ذلك ، فهي طريقة فعالة من حيث التكلفة مناسبة للأجزاء ذات التصميمات المعقدة والبسيطة. علاوة على ذلك ، لا تتطلب الأجزاء المصبوب بالحقن عملاً إضافيًا أو معالجة سطحية.
طباعة ثلاثية الأبعاد
الطباعة ثلاثية الأبعاد هي طريقة النماذج الأولية الأكثر شيوعًا المستخدمة في الشركات الصغيرة. عملية التصنيع الإضافية هي أداة نماذج أولية سريعة تضم تقنيات مثل تصوير المجسم (SLA) ، ونمذجة الترسب المنصهر (FDM) ، وتلبيس الليزر الانتقائي (SLS) المستخدمة في العمل على اللوالا المنتخب الحراري مثل النايلون ، والجيش التحليلي ، و ABS ، و Ultem.
تتضمن كل تقنية إنشاء نماذج رقمية ثلاثية الأبعاد وبناء طبقة الأجزاء المطلوبة حسب الطبقة. هذا يشبه تصنيع CNC البلاستيكي ، على الرغم من أنه يتحمل هدر أقل من المواد ، على عكس الأخير. علاوة على ذلك ، فإنه يلغي الحاجة إلى الأدوات وهو أكثر ملاءمة لصنع الأجزاء ذات التصميمات المعقدة.
صب فراغ
يتضمن صب الفراغ أو صب البولي يوريثان/يوريتان قوالب السيليكون والراتنجات لصنع نسخة من نمط رئيسي. عملية النماذج الأولية السريعة مناسبة لإنشاء البلاستيك بجودة عالية. علاوة على ذلك ، فإن النسخ قابلة للتطبيق في تصور الأفكار أو استكشاف أخطاء عيوب التصميم.
التطبيقات الصناعية لآلات CNC البلاستيكية
ينطبق تصنيع CNC البلاستيكي على نطاق واسع بسبب فوائد مثل الدقة والدقة والتسامح الضيق. وتشمل التطبيقات الصناعية الشائعة للعملية:
الصناعة الطبية
ينطبق الآلات البلاستيكية CNC حاليًا في تصنيع الأجزاء الطبية المعنية مثل الأطراف الاصطناعية والقلوب الاصطناعية. تتيح الدرجة العالية من الدقة والتكرار مواجهة معايير السلامة الصارمة التي تتطلبها الصناعة. علاوة على ذلك ، هناك عدد لا يحصى من خيارات المواد ، وينتج أشكالًا معقدة.
مكونات السيارات
يستخدم كل من مصممي السيارات والمهندسين تصنيع CNC البلاستيكي لصنع مكونات السيارات والنماذج الأولية في الوقت الفعلي. ينطبق البلاستيك على نطاق واسع في الصناعة في صنع أجزاء بلاستيكية مخصصة CNC مثل لوحات المعلومات بسبب الوزن الخفيف ، مما يقلل من استهلاك الوقود. علاوة على ذلك ، فإن البلاستيك مقاوم للتآكل والارتداء ، الذي تواجهه معظم مكونات السيارات. بصرف النظر عن ذلك ، فإن البلاستيك قابل للتطبيق في أشكال معقدة بسهولة.
أجزاء الفضاء
يتطلب تصنيع جزء الفضاء طريقة تصنيع ذات دقة عالية وتفاوتات ضيقة. نتيجة لذلك ، تختار الصناعة تصنيع CNC في تصميم واختبار وبناء أجزاء مختلفة من الفضاء. تنطبق المواد البلاستيكية بسبب مدى ملاءمتها للأشكال المعقدة والقوة والمواد الكيميائية الخفيفة والخفيفة ، ومقاومة الحرارة.
الصناعة الإلكترونية
تفضل الصناعة الإلكترونية أيضًا تصنيع CNC البلاستيكي بسبب دقة وتكرارها العالي. حاليًا ، يتم استخدام العملية لصنع الأجزاء الإلكترونية البلاستيكية المصنوعة من CNC مثل حاويات الأسلاك ، ورمادات لوحة الجهاز ، وشاشات LCD.
متى تختار تصنيع CNC البلاستيكي
يمكن أن يكون الاختيار من بين العديد من عمليات تصنيع البلاستيك التي تمت مناقشتها أعلاه أمرًا صعبًا. نتيجة لذلك ، فيما يلي بعض الاعتبار الذي يمكن أن يساعدك في تحديد ما إذا كان تصنيع CNC البلاستيكي هو العملية الأفضل لمشروعك:
إذا كان تصميم النموذج الأولي البلاستيكي مع تسامح ضيق
تعتبر تصنيع البلاستيك CNC هو أفضل طريقة لصنع الأجزاء ذات التصميمات التي تتطلب التحمل الضيق. يمكن لآلة طحن CNC التقليدية تحقيق تسامح ضيق حوالي 4 ميكرون.
إذا كان النموذج الأولي البلاستيكي يتطلب الانتهاء من سطح الجودة
توفر Machine CNC الانتهاء من السطح عالي الجودة مما يجعلها مناسبة إذا كان مشروعك لا يحتاج إلى عملية تشطيب سطح إضافية. هذا على عكس الطباعة ثلاثية الأبعاد ، والتي تترك علامات الطبقة أثناء الطباعة.
إذا كان النموذج الأولي البلاستيكي يتطلب مواد خاصة
يمكن استخدام تصنيع CNC البلاستيكي لإنتاج أجزاء من مجموعة واسعة من المواد البلاستيكية ، بما في ذلك تلك ذات الخصائص الخاصة مثل المقاومة ذات درجة الحرارة العالية ، أو القوة العالية ، أو المقاومة الكيميائية العالية. هذا يجعلها خيارًا مثاليًا لإنشاء نماذج أولية بمتطلبات متخصصة.
إذا كانت منتجاتك في مرحلة الاختبار
تعتمد Machining CNC على النماذج ثلاثية الأبعاد ، والتي يسهل تغييرها. نظرًا لأن مرحلة الاختبار تتطلب تعديلًا مستمرًا ، فإن CNC Machining تتيح للمصممين والمصنعين إنشاء نماذج أولية من البلاستيك الوظيفية لاختبار واستكشاف عيوب التصميم.
· إذا كنت بحاجة إلى خيار اقتصادي
مثل طرق التصنيع الأخرى ، فإن تصنيع CNC البلاستيكي مناسب لصنع الأجزاء بشكل فعال من حيث التكلفة. البلاستيك أقل تكلفة من المعادن والمواد الأخرى ، مثل المركبات. علاوة على ذلك ، فإن التحكم العددي للكمبيوتر أكثر دقة ، والعملية مناسبة للتصميم المعقد.
خاتمة
تعتبر تصنيع البلاستيك CNC عملية مقبولة على نطاق واسع بسبب دقتها وسرعتها ومدى ملاءمتها لصنع الأجزاء بتسامح ضيق. تتحدث هذه المقالة عن مواد تصنيع CNC المختلفة المتوافقة مع العملية والتقنيات المتاحة وأشياء أخرى يمكن أن تساعد مشروعك.
يمكن أن يكون اختيار تقنية الآلات المناسبة أمرًا صعبًا للغاية ، مما يستلزم عليك الاستعانة بمصادر خارجية لمزود خدمة CNC البلاستيكي. في Guansheng ، نقدم خدمات تصنيع CNC بلاستيكية مخصصة ويمكننا مساعدتك في إنشاء أجزاء مختلفة للنماذج الأولية أو الاستخدام في الوقت الفعلي بناءً على متطلباتك.
لدينا العديد من المواد البلاستيكية المناسبة لآلات CNC مع عملية اختيار صارمة ومبلية. علاوة على ذلك ، يمكن لفريقنا الهندسي تقديم نصيحة اختيار المواد المهنية واقتراح التصميم. قم بتحميل التصميم الخاص بك اليوم واحصل على عروض أسعار فورية وتحليل DFM المجاني بسعر تنافسي.
وقت النشر: نوفمبر-13-2023