ABS-bewerking: een gedetailleerde gids

“Voor gewenste ABS-onderdelen met exacte specificaties moet je het proces, de uitdagingen en de voordelen ervan begrijpen.”  

De hoge sterkte, duurzaamheid, thermische stabiliteit en slagvastheid van ABS-thermoplastisch maken het populair voor een breed scala aan toepassingen. U kunt de ABS-onderdelen zien in de auto-, ruimtevaart-, medische, elektronische en andere industrieën. Maar welke prominente productiemethoden worden gebruikt om ABS-componenten of -producten te maken? ABS-bewerking: is het meest nauwkeurige en effectieve proces.

Verder bespreekt dit artikel het bewerkingsproces van ABS-kunststoffen, inclusief CNC-integratie, voordelen, uitdagingen en vergelijking met de ABS-spuitgiettechniek.

Wat is ABS-bewerking?

Het is de subtractieve productiestrategie om de gewenste vorm te bereiken door materialen uit het ABS-werkstuk te verwijderen. Voor het verwijderen van materiaal worden verschillende machines en snijgereedschappen gebruikt. Ondertussen ondersteunt de slagvastheid van ABS de bewerking, omdat deze niet beschadigd raakt als het gereedschap tijdens het proces druk uitoefent. 

Enkele voorbeelden van ABS-bewerkingsapparatuur zijn freesmachines, draaibanken en draaicentra. Machines kunnen frezen, boren, draaien, draadsnijden, profileren en diverse andere bewerkingen op ABS uitvoeren. Bovendien kan machinale bewerking onderdelen produceren met een uitstekende afwerking en precisie. Bovendien heeft de integratie van CNC-technologie bij het bewerken van ABS-kunststof het bewerkingsproces naar een nieuw tijdperk gebracht met hogere precisie, efficiëntie en lagere kosten. 

De bewerking van ABS kan dus diverse functionele onderdelen maken voor toepassingen waar ABS-kunststofeigenschappen zijn essentieel voor operationele of functionele behoeften.

Het conventionele ABS-bewerkingsproces 

Conventionele bewerking verwijst naar een mensintensief proces zonder computerbesturing, waarbij de operator de machine handmatig bestuurt om het gereedschap of werkstuk in het juiste snijpad te leiden. Traditioneel worden schuim- en freesmachines gebruikt voor met ABS bewerkte onderdelen.

1. Draaibankbewerking

Een draaibankmachine verwijdert materiaal van het buitenoppervlak van een ronddraaiend werkstuk dat aan de spil is bevestigd. Ondertussen is het snijgereedschap gemonteerd op een gereedschapspaal die langs twee assen (X & Y) kan bewegen. Terwijl het ABS-werkstuk roteert, maakt het snijgereedschap er contact mee en verwijdert het materiaal over de lengte en diameter ervan.

Draaibankbewerking is geschikt voor cilindrische ABS-onderdelen zoals stangen of assen. Het kan bewerkingen uitvoeren zoals vlakdraaien, draadsnijden, boren en draaien om de beoogde geometrie te verkrijgen.

2. ABS-frezen 

In de freesmachine draait het snijgereedschap in plaats van het werkstuk. De frees is op de spindel gemonteerd, die langs meerdere assen kan bewegen om het werk vorm te geven. Het freesgereedschap draait met hoge snelheden terwijl het werkstuk in de frees wordt gevoerd en de snijkanten verwijderen het materiaal uit het bewerkingsgebied.

Een freesmachine kan snij-, boor-, kotter- en andere bewerkingen uitvoeren op basis van de gereedschapsopstelling. Daarom is het frezen van ABS geschikt voor het creëren van complexe vormen op werkstukken, zoals kamers, sleuven en gebogen oppervlakken. Het is ook flexibel voor op maat gemaakte onderdelen en producten zoals dronebehuizingen en isolatoren.

Hoewel conventionele bewerking voor verschillende industriële behoeften kan worden gebruikt, is deze niet zo nauwkeurig en kosteneffectief als CNC-bewerking, vooral niet voor middelgrote tot grootschalige productie. De minimale menselijke tussenkomst tijdens de bewerking en het computergestuurde gereedschapspad zorgen voor nauwe toleranties en zeer korte productiecyclustijden.

Wat is ABS CNC-bewerking?

De basisprincipes van CNC-bewerking zijn vergelijkbaar met die van conventionele bewerking, behalve dat alle controle wordt uitgevoerd door computersoftware, inclusief gereedschapsbeweging, gereedschapspad, snijsnelheid en diepte. 

ABS CNC-bewerking 

Hier is het stapsgewijze proces van ABS CNC-bewerking:;

1. CAD-ontwerpen

Het is de eerste stap, waarbij een gedetailleerd ontwerp van het beoogde onderdeel of product wordt gemaakt in computersoftware zoals AutoCAD en Solidworks. Het ontwerp moet alle specificaties bevatten, zoals afmetingen, toleranties, kenmerken, montageschema, enz.

2. Selectie van ABS-kwaliteit

Vervolgens zijn er drie hoofdtypen ABS-kunststoffen: hoge impact, lage impact en hoge hittebestendigheid. Kies de geschikte ABS-kwaliteit op basis van uw toepassingsvereisten. Tegelijkertijd moeten de kosten van elke klasse in aanmerking worden genomen.

3. Digitale instructies/G-codes & 

G- en M-codes zijn de digitale instructies die de gereedschapsbewegingen dicteren om de materialen nauwkeurig te snijden. Deze codes kunnen worden verkregen door de tekening te verwerken met behulp van computersoftware zoals CAM. Ze omvatten ook het snijpad dat het gereedschap zal volgen voor de bewerking.

4. Gereedschapsselectie 

Hier moet u ook het gereedschap kiezen om het ABS-kunststof te bewerken. Meestal wordt er gebruik gemaakt van snelstaalgereedschap ABS CNC-bewerking.

5. Bewerkingsinstellingen 

Deze stap omvat het bevestigen van het ABS-kunststof werkstuk aan het werkbed of de klauwplaat in de spil, afhankelijk van welke machine u gebruikt. Lijn ook het werkstuk en het gereedschap uit. Stel vervolgens de snijparameters in en laad de G-code.

6. Bewerking en bewaking

Zodra u de G-code uitvoert, beginnen de CNC-machines te werken en vormt het gereedschap het ABS-materiaal volgens een vooraf bepaald pad en een vooraf bepaalde snelheid. Ondertussen worden koelmiddelen toegepast om het risico op thermische schade als gevolg van gegenereerde warmte te minimaliseren.

Het proces kan dus aantonen dat CNC-bewerking de voorkeur heeft vanwege de kosten en precisie. Het kan complexere geometrieën creëren dan conventionele machines.

Hier is de tabel met enkele belangrijke verschillen:

Tabel: Conventioneel versus CNC-bewerking of ABS-kunststof 

Voordelen van ABS-bewerking

Hoewel ABS op verschillende manieren tot afgewerkte onderdelen kan worden verwerkt, biedt CNC-bewerking van ABS verschillende voordelen, waaronder precisie, maatwerk en productieflexibiliteit.

• De bewerkingsprocessen kunnen door ABS bewerkte componenten met verschillende vormen, afmetingen en kenmerken produceren.
• De CNC-ABS-bewerking kan uitzonderlijke precisie bieden, bijvoorbeeld ±0.005″ voor lineaire afmetingen.
• Het bewerken van ABS-kunststof kan worden gebruikt voor aangepaste vormgeometrieën.
• De uitstekende mechanische en fysieke eigenschappen van ABS-kunststof resulteren in duurzame onderdelen en producten, ongeacht het toepassingsgebied.
• Het is kosteneffectief voor snelle prototyping en productie in kleine batches. 
• De machinale ABS-onderdelen kunnen snel worden verwerkt met oppervlakteafwerking om aan de gewenste gladheid en esthetiek te voldoen.
• Vergeleken met spuitgieten gaat het bewerken van ABS snel, omdat er geen gedetailleerde mallen of ander zwaar gereedschap nodig zijn.

ABS CNC-bewerkingskosten

Net als andere bewerkingsprojecten zijn de bewerkingskosten van ABS afhankelijk van vele factoren, van de complexiteit van het ontwerp en de precisie tot de mogelijkheden van de bewerkingsapparatuur.

Bovendien verschillen de kosten aanzienlijk, afhankelijk van of u conventionele of CNC-bewerkingen gebruikt. Grootschalige productie met CNC is goedkoper, terwijl conventionele machines goedkope abs-pars kunnen bewerken als u slechts een paar artikelen nodig heeft.

De volgende zijn de typische Kostenfactoren voor ABS-bewerking die de uiteindelijke kosten beïnvloeden;

• Ontwerpkosten:
• Materiaalkosten
• Gereedschapskosten
• Machinekosten
• Loonkosten 
• Kwaliteitscontrole- en inspectiekosten
• Kosten oppervlakteafwerking
• Voorraad- en verzendkosten 

Deze factoren of storingen kunnen ook verschillend zijn voor verschillende bewerkingsprojecten. Het is bijvoorbeeld mogelijk dat sommige onderdelen geen oppervlakteafwerking nodig hebben als de machinaal bewerkte afwerking aan de vereisten voldoet.

Om de kosten van ABS-bewerking beter te begrijpen, nemen we een voorbeeld van het bewerken van ABS voor elektronische behuizingen. 

• Artikel: Aangepaste ABS-behuizing voor elektronische apparaten
• Grootte: 150 x 100 x 50 
• Toleranties: ±0.2 mm voor kritische en ±0.5 mm voor niet-kritische afmetingen
• Afwerking (Ra): 0.9 μm voor buitenoppervlakken en 1.8 μm voor binnen
• Aantal artikelen: 50

(Opmerking: dit is een voorbeeld van een kostenraming; deze kan van ontwerp tot ontwerp verschillen op basis van complexiteit en andere factoren)

ABS-bewerkingstoepassingen

ABS-bewerkingsonderdelen

Met ABS bewerkte onderdelen en producten zijn overal te vinden, van auto's en elektronica tot alledaagse voorwerpen. Hun lage gewicht en voldoende mechanische eigenschappen kunnen voldoen aan de verschillende operationele en functionele behoeften van toepassingen. Bovendien kan de veelzijdigheid van ABS CNC-bewerkingen complexe ontwerpen en aangepaste functies aan.

Tabel: ABS-bewerkingstoepassingen 

Is er een alternatief? ABS-spuitgieten

Naast CNC-bewerking kunnen ABS-kunststof onderdelen worden gemaakt met andere benaderingen, zoals 3D-printen, vacuümvormenen spuitgieten. Tussen deze, ABS-spuitgieten is vooral populair voor de grootschalige productie van ABS. 

Bij de spuitgietmethode wordt het gesmolten ABS onder hoge druk in een spuitgietmatrijs geïnjecteerd. Het vloeibare ABS stroomt vervolgens in de vormholten en krijgt vorm. Vervolgens wordt, na afkoeling, het gestolde deel uit de mal geworpen en herhaalt dezelfde mal de volgende cycli.

Hoewel het maken van de eerste matrijzen duurder is Op maat gemaakt ABS-kunststof gietwerk dan de gereedschapskosten van de bewerking, maakt de duurzaamheid van de mal de onderdelen goedkoper dan CNC-bewerking in massaproductie. De kortere cyclustijd en herhaalbaarheid als gevolg van de matrijs verlagen de kosten per onderdeel aanzienlijk.

Tabel: ABS-spuitgieten versus ABS-spuitgieten CNC-bewerking 

Uitdagingen van ABS CNC-bewerking 

Ten eerste kan het werkstuk tijdens de bewerking worden omwikkeld of gesmolten, voornamelijk vanwege de behoefte aan het juiste gereedschap en de juiste parameters. Vervolgens kan de interne spanning van ABS vervorming en andere oppervlaktedefecten veroorzaken. Deze twee zijn de belangrijkste ABS-bewerkingsuitdagingen die verband houden met de ABS-kunststofeigenschappen. Bovendien zijn er ook andere uitdagingen op het gebied van precisie, gereedschapsslijtage en oppervlakteafwerking.

1. Dimensionale uitdagingen en gereedschapsslijtage 

Instabiliteit van het werkstuk of een lichte doorbuiging van het gereedschap zijn voldoende om maatonnauwkeurigheden te veroorzaken. Daarom moeten het werkstuk en het gereedschap vóór het proces stevig worden vastgehouden en uitgelijnd. Gereedschapsdefect veroorzaakt ook snelle slijtage van het gereedschap, wat de gereedschapskosten kan verhogen en zelfs het werkstuk kan beschadigen.

2. Uitdaging tegen thermische vervorming

De wrijving tussen het gereedschap en het werkstuk genereert warmte, wat kan resulteren in de thermische uitzetting van ABS-werk. De hitte kan de bewerkingsgebieden doen smelten en brandplekken achterlaten. Om dit te voorkomen zijn het juiste gereedschapsmateriaal, de modernste geometrie en het juiste koelmiddel nodig. Scherpe snijkanten vergemakkelijken bijvoorbeeld een effectieve spaanafvoer en helpen een gladde afwerking te creëren. Ondertussen kunnen koelmiddelen op waterbasis worden toegepast bij het bewerken van ABS-kunststof.

3. Problemen met de afwerking van Surace

Onjuiste gereedschapsgeometrie en snijvariabelen (snelheid, diepte) zijn de belangrijkste redenen voor problemen met de oppervlakteafwerking bij het frezen van ABS-kunststof. Het gereedschap kan snijsporen achterlaten en bramen of spanen kunnen zich op het bewerkingsoppervlak hechten. Tot de geometrieën die de voorkeur verdienen voor ABS-bewerking behoren bijvoorbeeld vingerfrezen met enkele spaankamer of vingerfrezen met hoge helix/speling en positieve spaanhoeken.

4. Overwegingen na de bewerking

Na de bewerking kan ontbramen of een andere verdere oppervlakteafwerking nodig zijn om de kwaliteit en functionaliteit van de bewerkte ABS-onderdelen te garanderen. Het ontbraamproces verwijdert scherpe randen en bramen, terwijl afwerkingstechnieken zoals schuren, polijsten of schilderen de esthetiek en prestaties verbeteren.

We hebben 3- en 5-assige CNC-machines voor ABS-bewerking

Bij ProleanTech behandelen we alle soorten ABS CNC-bewerkingsprojecten, ongeacht hun complexiteit. Wij beschikken over 3- en 5-assige Universele CNC-machines en verschillende gespecialiseerde frees- en draaibanken voor kunststof onderdelen & producten.

CNC Verspaning Service

Onze ervaren engineers werken nauw samen met klanten en fabrieksexploitanten om de gewenste resultaten te bereiken. Het op maat gemaakte gereedschap, de procesbewaking en het kwaliteitscontrolesysteem bij ProlenTech kunnen een hoge standaard van ABS-kunststof onderdelen voor diverse industrieën garanderen. Stuur ons daarom uw ontwerp om gebruik te maken van onze nauwkeurige en toch betaalbare CNC-bewerkingsdiensten om uw startende of gevestigde onderneming te laten groeien.

Opsommen

De bewerkingsprocessen geven het ABS-materiaal nauwkeurig vorm met verschillende bewerkingen, snijden, boren, frezen, draaien, enz. De lagere insteltijd en flexibiliteit met een complex ontwerp zorgen ervoor dat ABS-bewerking geschikt voor diverse componenten in verschillende industrieën. Bovendien verlaagt het gebruik van CNC-machines om de ABS-onderdelen te vervaardigen de kosten van prototyping en productie van kleine batches aanzienlijk, terwijl de precisie en doorlooptijd worden verbeterd in vergelijking met conventionele schuim- of freesmachines.

Sommige problemen met betrekking tot de uitlijning van het gereedschap, thermische schade en onnauwkeurigheden in de afmetingen kunnen echter de uiteindelijke kwaliteit beïnvloeden. Er bestaan ​​echter oplossingen en overwegingen om dergelijke problemen aan te pakken.

Veelgestelde vragen

Kan ik ABS-kunststof CNC-gefreesd maken?

Ja, ABS-kunststof kan CNC-gefreesd worden volgens ontwerpspecificaties.

Is ABS CNC-bewerking duur?

Normaal gesproken is het kosteneffectief om ABS-onderdelen te bewerken. De totale kosten kunnen echter afhankelijk zijn van de complexiteit van het onderdeel, toleranties en productievolume. 

Wat zijn de uitdagingen bij het bewerken van ABS? 

U kunt met uitdagingen worden geconfronteerd, zoals het beheersen van ABS-eigenschappen zoals hittebestendigheid en broosheid. Bovendien bestaat er een risico op oppervlaktedefecten zoals bramen en kromtrekken tijdens de bewerking.

Zijn de bewerking van ABS-onderdelen duurzaam? 

Ja! Bewerkte ABS-onderdelen worden over het algemeen als duurzaam beschouwd. De exacte levensduur van een productonderdeel hangt echter af van de ABS-kwaliteit, de nabewerking en de operationele omstandigheden.