Hej tam! Jestem dostawcą w dziedzinie obróbki CNC, a konkretnie zajmuję się POM (polioksymetylenem). Dzisiaj chcę porozmawiać o czymś bardzo ważnym w naszej pracy: wpływie kierunku ziaren POM na obróbkę CNC.
Po pierwsze, szybko zrozummy, czym jest POM. POM to wysokowydajne tworzywo konstrukcyjne, znane ze swoich doskonałych właściwości mechanicznych, takich jak wysoka sztywność, niskie tarcie i dobra stabilność wymiarowa. Jest szeroko stosowany w różnych gałęziach przemysłu, od motoryzacji po elektronikę użytkową. A jeśli chodzi o kształtowanie POM w potrzebne nam części, najlepszą metodą jest obróbka CNC.
Teraz kierunek ziaren w POM jest podobny do wewnętrznej struktury materiału. Powstaje podczas procesu produkcyjnego surowca POM, takiego jak wytłaczanie lub formowanie wtryskowe. Pomyśl o tym jak o „ziarnie” w drewnie. Tak jak drewno łatwiej jest ciąć wzdłuż włókien, niż przeciw nim, POM również zachowuje się inaczej w zależności od sposobu jego obróbki w zależności od kierunku włókien.
Wykończenie powierzchni
Jednym z najbardziej zauważalnych wpływów kierunku ziarna na obróbkę CNC POM jest wykończenie powierzchni. Kiedy obrabiamy POM wzdłuż kierunku włókien, zwykle uzyskujemy gładszą powierzchnię. Narzędzie tnące może łatwiej przesuwać się po materiale, a ryzyko odpryskiwania lub rozdarcia materiału jest mniejsze. Dzieje się tak, ponieważ wewnętrzna struktura POM jest zgodna ze ścieżką cięcia, co pozwala na bardziej ciągłe i czyste cięcie.
Z drugiej strony obróbka pod włos może prowadzić do bardziej chropowatej powierzchni. Narzędzie tnące musi przebić się przez zorientowaną krzyżowo wewnętrzną strukturę POM, co może powodować nierównomierne odrywanie małych kawałków materiału. W efekcie powstaje powierzchnia z widocznymi nierównościami i niedoskonałościami. W zastosowaniach, w których kluczowa jest wysoka jakość wykończenia powierzchni, np. w przypadku części, które będą w kontakcie z innymi komponentami lub muszą mieć dobry wygląd estetyczny, najlepszym rozwiązaniem jest obróbka wzdłuż włókien.
Dokładność wymiarowa
Dokładność wymiarowa to kolejny kluczowy aspekt, na który wpływa kierunek włókien. POM ma pewien stopień anizotropii, co oznacza, że jego właściwości mechaniczne różnią się w zależności od kierunku. Kiedy obrabiamy POM wzdłuż włókien, materiał ma tendencję do mniejszego odkształcania się podczas procesu cięcia. Dzieje się tak dlatego, że siły skrawania są bardziej zgodne z wewnętrzną strukturą POM, a materiał może lepiej wytrzymać te siły bez znaczących zniekształceń.
I odwrotnie, obróbka pod włos może spowodować większe odkształcenia. Siły tnące mogą popychać i ciągnąć materiał w kierunkach, do których jego wewnętrzna struktura nie jest dobrze przygotowana. Może to prowadzić do sytuacji, w której części będą wykraczać poza tolerancję, co w inżynierii precyzyjnej jest dużym błędem. Na przykład, jeśli wykonujemy małe, precyzyjne koło zębate z POM, obróbka pod kątem włókien może spowodować, że zęby nie będą miały odpowiedniego rozmiaru lub kształtu, co wpłynie na wydajność koła zębatego.
Zużycie narzędzia
Zużycie narzędzia jest również ściśle powiązane z kierunkiem ziaren POM podczas obróbki CNC. Kiedy obrabiamy wzdłuż włókien, narzędzie tnące napotyka mniejszy opór. Materiał POM umożliwia płynne cięcie narzędzia, zmniejszając tarcie i generowane ciepło. Dzięki temu narzędzie zużywa się wolniej, a my możemy z niego korzystać dłużej, zanim zajdzie potrzeba jego wymiany.
Jednak podczas obróbki pod włos narzędzie musi pracować znacznie ciężej. Krzyżowa struktura POM utrudnia przecięcie narzędzia, zwiększając tarcie i ciepło. To przyspieszone zużycie narzędzia może prowadzić do wzrostu kosztów produkcji, ponieważ musimy częściej wymieniać narzędzia. Może to również mieć wpływ na jakość obrabianych części, ponieważ zużyte narzędzie może nie ciąć z taką samą precyzją jak nowe.
Tworzenie się chipów
Tworzenie się wiórów jest ważnym czynnikiem w obróbce CNC. Podczas obróbki POM wzdłuż włókien wióry są zwykle długie i ciągłe. Dzieje się tak dlatego, że narzędzie tnące może z łatwością oddzielić materiał wzdłuż wyrównanej struktury wewnętrznej. Długie i ciągłe wióry są na ogół łatwiejsze do zarządzania w procesie obróbki, ponieważ można je łatwiej usunąć z obszaru skrawania.
Natomiast podczas obróbki pod włos wióry są często krótsze i bardziej rozdrobnione. Cięcie poprzeczne powoduje odrywanie materiału na mniejsze kawałki, które mogą być trudniejsze do usunięcia z obszaru cięcia. Te małe wióry mogą gromadzić się wokół narzędzia tnącego, zwiększając ryzyko uszkodzenia narzędzia i wpływając na wykończenie powierzchni części.
Jak określić kierunek włókien
Jak więc ustalić kierunek ziarna POM? Cóż, jest kilka sposobów. Czasami dostawca półproduktów POM może dostarczyć informacje na temat kierunku włókien. Jeśli nie jest to możliwe, możemy zastosować proste metody wizualne i dotykowe. Na przykład możemy spojrzeć na powierzchnię zapasów POM. Mogą występować słabe linie lub wzory wskazujące kierunek słojów. Możemy także przesuwać palcami po powierzchni; może wydawać się gładszy w jednym kierunku, którym jest prawdopodobnie kierunek słojów.
Studia przypadków
Pozwólcie, że podzielę się kilkoma przykładami z życia wziętymi, aby zilustrować wpływ kierunku ziarna na obróbkę CNC POM.
W jednym projekcie wykonywaliśmy zestaw małych tulei do bardzo precyzyjnego urządzenia mechanicznego. Początkowo obrabialiśmy część tulei, nie zwracając szczególnej uwagi na kierunek włókien. Wykończenie powierzchni tych tulei było szorstkie, a niektóre z nich nieznacznie wykraczały poza tolerancję. Po określeniu kierunku ziarna i obróbce pozostałych tulei wzdłuż włókien zaobserwowaliśmy znaczną poprawę. Wykończenie powierzchni było gładkie, a dokładność wymiarowa mieściła się w wymaganym zakresie.
W innym przypadku pracowaliśmy nad produkcją na dużą skalę przekładni POM. Kiedy obrabialiśmy koła zębate pod włos, zużycie narzędzia było tak duże, że co kilka godzin musieliśmy wymieniać narzędzia skrawające. To nie tylko zwiększyło koszty produkcji, ale także spowolniło proces produkcyjny. Po przejściu na obróbkę wzdłuż włókien żywotność narzędzia znacznie wzrosła i mogliśmy wydajniej produkować koła zębate.
Inne powiązane obróbki tworzyw sztucznych CNC
Warto wspomnieć, że koncepcja kierunku ziarna i jego wpływu na obróbkę nie jest unikalna dla POM. Na przykład,Obróbka CNC poliwęglanuma również pewne cechy związane z jego wewnętrzną strukturą, które mogą mieć wpływ na proces obróbki. Poliwęglan jest wytrzymałym i przezroczystym tworzywem sztucznym i podobnie jak POM, obróbka skrawaniem go wzdłuż jego struktury przypominającej ziarno może prowadzić do lepszego wykończenia powierzchni i mniejszego zużycia narzędzi.
Kolejnym tworzywem sztucznym, z którym często pracujemy, jestObróbka CNC FR4 G10. FR4 G10 to tworzywo sztuczne wzmocnione włóknem szklanym, powszechnie stosowane w zastosowaniach elektrycznych. Orientację włókien można uznać za podobną do kierunku włókien w POM, a obróbka we właściwym kierunku może poprawić jakość obrabianych części.
Wniosek
Podsumowując, kierunek ziaren POM ma istotny wpływ na obróbkę CNC. Wpływa na wykończenie powierzchni, dokładność wymiarową, zużycie narzędzia i powstawanie wiórów. jakoObróbka CNC POMdostawcy, zrozumienie i wykorzystanie kierunku włókien może pomóc nam w wydajniejszej i tańszej produkcji wysokiej jakości części.
Jeśli potrzebujesz części POM obrabianych CNC lub masz jakiekolwiek pytania dotyczące procesu, nie wahaj się z nami skontaktować. Jesteśmy tutaj, aby pomóc Ci uzyskać najlepsze rezultaty dla Twoich projektów.
Referencje
- Groover, poseł (2010). Podstawy nowoczesnej produkcji: materiały, procesy i systemy . Johna Wileya i synów.
- Thielen, J. (2018). Tworzywa sztuczne dla inżynierów: właściwości, przetwarzanie i zastosowania . Publikacje Hansera.
