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熱塑性塑膠CNC加工:綜合指南

作者: 鄧勇
發佈日期:12 年 2022 月 XNUMX 日
最後修改日期:30年2026月XNUMX日

熱塑性塑膠 CNC 加工

熱塑性塑膠 CNC 加工

您可能已經熟悉兩種類型的塑膠:熱固性塑膠和熱塑性塑膠。根本區別在於熱固性塑膠加熱後無法重新成型,而熱塑性塑膠可以熔化並重新成型。

塑膠是重要的組成部分 數控材料,以及各種塑膠可用於 CNC 加工項目。熱固性塑料和熱塑性塑料都與 CNC 加工操作相容,儘管我們將在本文中討論熱塑性塑料,包括 性能、加工工藝、優點和應用。

 

什麼是熱塑性塑膠?

熱塑性塑膠是聚合物樹脂的混合物,加熱時不會表現出性能變化。它們在加熱時會變得更軟,並且更難冷卻。熱塑性塑膠在熔化後可以重塑,保留所有原始的物理、機械和化學品質。

熱塑性塑膠具有機械強度、抗衝擊性、可加工性、耐腐蝕性、化學惰性和許多其他有益特性。

CNC加工中常見的熱塑性塑料

根據所需的規格和零件的預期用途,在 CNC 加工專案中使用不同的熱塑性塑膠。每種熱塑性塑膠都有一些獨特的優點和品質。 CNC 加工中最常用的熱塑性塑膠是 ABS、PMMA、PVS、丙烯酸、聚碳酸酯、聚苯乙烯和聚氨酯。

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熱塑性塑料的特性

熱塑性塑膠是適合多種應用的 CNC 材料;它們不會與酸性或鹼性化學物質發生反應,並具有出色的強度、韌性和耐用性。讓我們更詳細地討論各種熱塑性塑膠的特性。

  • 機械強度

熱塑性塑膠的強度低於大多數金屬和合金,但其輕質特性使其可與金屬相媲美。通常,熱塑性塑膠會以纖維和玻璃增強,以提高 CNC 加工專案的強度。然而,這也取決於熱塑性塑膠的具體類型。例如,PE 的機械強度較低,而 ABS 和丙烯酸樹脂的機械強度較高。

  • 衝擊強度

熱塑性塑膠可以承受衝擊負荷而不損失其物理和機械性能。熱固性塑膠可能會在衝擊負荷下斷裂,而熱塑性塑膠需要高能量才能發生斷裂現象。

聚甲醛加工: 聚甲醛 (POM) 是具有高衝擊強度的最佳熱塑性塑膠。它在反覆衝擊負荷下表現良好。此外,操作環境的溫度會影響任何熱塑性塑膠的衝擊強度。

  • 硬度

熱塑性塑膠具有良好的硬化性能。它們可以防止 CNC 加工操作過程中出現裂縫和碎裂。此外,CNC加工的熱塑性零件變得高度耐磨。

  • 化學相容性

化學相容性是使熱塑性塑膠優於許多 CNC 加工程序的關鍵特性。它不會與刺激性化學物質(酸和鹼)發生反應。

一些熱塑性塑膠還具有天然潤滑性,例如尼龍、丙烯酸酯和聚甲醛樹脂。這些塑膠的光滑特性有利於各種 食品加工 & 醫療應用.

  • 可回收性

熱塑性塑膠完全可回收,可以透過在模具中熔化和成型來重新製造。再生塑膠保留了其所有原始特性。

  • 防潮和電絕緣

它不吸潮,具有優異的防水性能。因此,熱塑性塑膠廣泛有益於各種海洋和其他防水應用。

熱塑性塑膠可以抵抗高電壓而不變形。它是電氣和電子應用中電氣絕緣的完美選擇。

熱塑性塑膠的特性(熱塑性塑膠 – 物理特性,2005 年)

 

如何選擇適合 CNC 加工的熱塑性塑膠?

為您的CNC加工專案選擇熱塑性塑膠取決於幾個因素,例如所需的屬性、規格、特徵、預期應用和成本。

第一步涉及識別特定應用所需的屬性。列出所需零件功能所需的所有物理、機械和化學特性。此外,在列出屬性時考慮操作條件和效能也很重要。

  • ABS

ABSCNC加工:ABS 是一種堅固的剛性材料,具有出色的抗衝擊性。經過 CNC 加工後,留下光滑的表面。如果需要進一步精加工,可以採用金屬化和電鍍方法對錶面進行精加工。 ABS 用於汽車、航空航天、電子和許多其他行業。

  • 德爾林

機械加工聚甲醛樹脂:Delrin 以其輕質、機械強度、化學相容性以及電絕緣性而聞名。廣泛應用於汽車、家電、電子、配件等各行業

  • PMMA

PMMA 是一種剛性且透明的熱塑性塑料,用於 CNC 加工操作而不是玻璃。

它具有高化學惰性、耐磨性、耐候性和衝擊強度。 PMMA 可能是窗戶、汽車零件、藥物測試設備、建築零件和電子元件的最佳材料選擇。

  • 聚碳酸酯

聚碳酸酯是一種複雜、具有挑戰性的透明工程熱塑性塑料,可透過 CNC 加工流程保持高尺寸穩定性。與其他熱塑性塑膠不同,PC 的耐刮擦性和化學相容性較低。在汽車、照明、光學儀器、電子等產業中發揮重要作用。

  • PVC

PVC 是 CNC 加工專案中廣泛使用的熱塑性塑膠之一。它是一種剛性、輕質、不受天氣影響的堅固材料,具有固有的阻燃特性。 PVC 用於許多應用,包括管道、醫療部件、汽車內飾、鞋類和包裝。

刀具路徑的選擇

選擇材料後,根據3D模型確定刀具路徑至關重要。正確的刀具路徑可確保最短的路徑和表面精加工的品質。使用 CAM 軟體可能是選擇刀具路徑的最佳方法。

 

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熱塑性塑膠的加工工藝

ABSCNC加工

熱塑性塑膠可以用一般的方法進行機械加工 數控加工刀具 由硬鋼製成。進給速度和切削速度是影響加工品質的兩個重要變數。然而,車削熱塑性塑膠可能需要精細的 C-2 級硬質合金刀具。

曼徹斯特 機械加工性 熱塑性塑膠的含量也會影響機械加工零件的品質。在進入加工步驟之前有必要考慮這一點。各種熱塑性塑膠的加工條件如下表所示 (塑膠車削加工指南,2020 年)

熱塑性塑膠的車削變數

熱塑性塑膠的車削變數

表格顯示每種熱塑性塑膠都有不同的加工參數,例如後角、前角、角度、切削速度和進給率。每種熱塑性塑膠具有不同的強度、硬度和可加工程度。

 

表面處理選項

CNC 加工的熱塑性塑膠零件含有令人滿意的 加工表面光潔度。然而,在許多應用中可能需要進一步的表面精加工製程。熱塑性零件的表面精加工可產生光滑、有光澤的表面,消除工具痕跡、毛邊和小碎片。

噴砂、去毛邊、拋光、金屬化和蝕刻是數控加工熱塑性零件常用的表面處理方法。然而,根據熱塑性塑膠的具體類型,可以採用特殊的表面處理以獲得更好的效果。

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例如,火焰拋光透過對錶面施加中火焰熱量,在壓克力物體上創造出閃亮光滑的表面。

 

優點

熱塑性塑膠的 CNC 加工具有多種優勢,例如精度、複雜形狀、成本效益等等。

  • 準確性

由於其可加工性,熱塑性塑膠可以以嚴格的公差進行加工。先進的CNC工具機可以製造公差低至 ±0.002 毫米的熱塑性零件。高精度也有助於大量生產相同的熱塑性零件。

  • 複雜的形狀

熱塑性塑膠可用於透過 CNC 加工製造複雜的形狀,這對於使用其他塑膠和技術來製造具有挑戰性。 CNC 技術的電腦控制機制允許控制工具的運動以進行精確加工。

  • 成本效益

熱塑性塑膠的高生產速度和低成本使得該製程具有成本效益。與金屬和合金相比,透過 CNC 加工製造熱塑性零件的成本較低。

  • 光滑的表面

與其他製造方法(如注塑)相比,採用 CNC 加工製造的熱塑性零件具有光滑的表面。此外,它不會留下任何粗糙的邊緣。

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應用領域

各種熱塑性塑膠經過 CNC 加工後可用於多種行業。它們的輕質特性、強度和韌性使其成為汽車、航空航太、電氣、電子、管道、家用電器和許多其他行業的理想選擇。

汽車與航空航天 滅火器、渦輪發動機、座椅套、安全帶機構、燃油軌、控制閥、HVAC 零件、夾子、油箱、襯套、航空發動機零件和飛機外部部件。
Medical 外科手術中的移植材料、牙科器械、螺絲和板、藥物幫浦、內視鏡、胰島素筆、透析機零件等。
電氣與電子 電線絕緣體、裝飾電路、電子外殼、控制面板、關鍵字鍵、連接器插孔、波紋管
食品加工 包裝、食品加工機等。
管道及配件 防水密封、真空結構、管道等等。
其他 樂器、運動器材、廚具、造船、石油和天然氣、國防工業零件等等。

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熱塑性塑膠是 CNC 原型製作的首選嗎?

熱塑性塑膠是一種輕盈、低成本的材料,具有高機械加工性、強度、韌性、抗衝擊性、耐磨性和耐腐蝕性。這些特性使其成為汽車、航空航太、醫療、電子、石油和天然氣以及食品加工等各行業零件或產品原型設計的理想選擇。

深思熟慮的原型製作過程需要快速生產、低成本和準確性。 塑膠CNC加工 熱塑性塑膠可以滿足所有這些要求。

 

結語

熱塑性塑膠與 CNC 加工工藝配合得非常好,這有助於 原型 大批量生產。多功能的物理、機械和化學特性有利於一系列應用。

Prolean 在熱塑性塑膠大規模生產和原型製作方面擁有十多年的經驗。我們可以使用 20 多種塑膠選項來製造高精度零件。如果你需要 塑膠加工 對於您的項目,請將您的設計發送給我們,您的零件將在幾天內送到您家門口。

 

常見問題解答

熱塑性塑膠的關鍵性能有哪些?

熱塑性塑膠是一種低成本、易於加工的材料,具有優異的強度、韌性、抗衝擊性和耐磨性。 ABS、PMMA、PVS、丙烯酸、聚碳酸酯和聚苯乙烯是 CNC 加工中常用的熱塑性塑膠。

熱塑性塑膠的 CNC 加工條件是什麼?

熱塑性塑膠的數控加工可透過高切削速度、中等進給率、硬鋼刀具和適當的刀具定位(取決於熱塑性塑膠的特定類型)產生最佳效果。

熱塑性CNC加工有哪些應用?

CNC 加工的熱塑性零件用於汽車、航空航太、醫療、國防、石油和天然氣、食品加工、電子和電氣行業。

熱塑性塑膠CNC加工有哪些優點?

熱塑性塑膠的 CNC 加工具有高精度、複雜性、可重複性、成本效益以及更多優勢。

 

參考書目

  1. (2020)。 塑膠車削加工指南。 Curbell Plastics,取自 https://www.curbell Plastics.com/。
  2. (2005)。 熱塑性塑膠 – 物理特性。 取自 https://www.engineeringtoolbox.com/。

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