Miért olvad a műanyag CNC felsőmarón - a három alapok
A műanyag olvadása általában néhány gyakorlati okra vezethető vissza. Előre jelezhető következménye annak, ha az alábbi három alapok közül egy vagy több jelen van. Paramétermódosítás előtt azonosítsa, melyik illik az Ön gépére.
1. Túl magas RPM, túl alacsony előtolás
Ez az olvadás gyakori oka. Ha a főorsó 24000 RPM-en forog, de az előtolás lassú, például 1000 mm/min kétélű szerszámmal, a forgácsterhelés csak 0.021 mm foganként. A vágóél nem tiszta forgácsot képez, hanem dörzsöli a műanyagot, ezért a súrlódási hő a vágás körül marad, nem a forgáccsal távozik.
Megoldás: növelje az előtolást, hogy akrilnál 0.05-0.15 mm/fog, polikarbonátnál 0.08-0.20 mm/fog forgácsterhelést érjen el. Ha a gép nem tud elég gyors előtolást, inkább csökkentse a főorsó RPM értékét.
2. Rossz szerszámgeometria - többélű fémmegmunkáló maró használata
Az alumíniumhoz tervezett négyélű marón sekély hornyok vannak, kevés forgácselvezető hellyel. Műanyagban a forgács ezekbe a sekély hornyokba tömődik, hőtől összeolvad, majd ráragad a szerszámra. A maró így súrlódással hevített hengerként forog az olvadt műanyagban.
Megoldás: használjon kifejezetten műanyaghoz tervezett egyélű, O-hornyos, felfelé húzó marókat. Az egyetlen nagy horony maximális forgácselvezető teret és rövid érintkezési időt ad a vágóél és az anyag között.
3. Tompa vágóélek
A tompa szerszám nagyobb erőt igényel a műanyag nyírásához. Ez az extra erő közvetlenül hővé alakul. A műanyag a vágóélnél megolvad, beszennyezi a hornyot, és visszacsatolási körben tovább gyorsítja a szerszám tompulását.
Megoldás: az első megnövekedett vágási zaj, bolyhos élminőség vagy szerszámra ragadó anyag láttán cserélje vagy élezze a marót. Akrilnál a keményfém szerszámok jellemzően 50-100 óra vágási időt bírnak, mielőtt az élromlás jelentőssé válik.
A forgácsterhelés képlete: az egyenlet, amely megakadályozza az olvadást
A forgácsterhelés - vagyis az egy vágóél által egy fordulat alatt leválasztott anyagvastagság - a műanyagmegmunkálás legfontosabb paramétere. Túl alacsony értéknél a szerszám dörzsöl. Túl magas értéknél eltörik. A megfelelő tartományban az él tisztán vág, a forgács pedig elviszi a hőt.
Forgácsterhelés (mm/fog) = Előtolás (mm/min) / (RPM x Élek száma)
Példa: 24000 RPM, kétélű szerszám, 3000 mm/min előtolás esetén a forgácsterhelés 3000 / (24000 x 2) = 0.0625 mm/fog. Ez akrilhoz elfogadható. 1000 mm/min előtolásnál a forgácsterhelés 1000 / (24000 x 2) = 0.021 mm/fog, ami túl alacsony, és olvadást okoz.
Cél forgácsterhelés-tartományok műanyagtípus szerint
| Anyag | Forgácsterhelés-tartomány |
|---|---|
| Akril (PMMA) | 0.05-0.12 mm/fog |
| Polikarbonát (PC) | 0.08-0.18 mm/fog |
| HDPE / PP | 0.10-0.25 mm/fog |
| ABS | 0.06-0.15 mm/fog |
| POM (Delrin) | 0.08-0.20 mm/fog |
| Nylon (PA6) | 0.08-0.18 mm/fog |
Ajánlott fordulatszám és előtolás anyag szerint
Kiindulási paraméterek 6 mm átmérőjű, egyélű keményfém szerszámhoz. A gép merevsége és a megfigyelt forgácskép alapján az előtolást +/-20% tartományban módosítsa. Minden érték egyélű, felfelé húzó szerszámot feltételez, ha nincs más megjegyzés.
| Anyag | RPM | Előtolás | Fogásmélység | Forgácsterhelés | Szerszám | Megjegyzés |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Akril (PMMA) - öntött | 18000-24000 | 2500-4500 mm/min | 2-4 mm | 0.05-0.12 mm | Egyélű felfelé húzó keményfém | Az öntött akril tisztábban vágható, mint az extrudált. Extrudált akrilnál csökkentse az RPM-et 20%-kal, mert alacsonyabb hőmérsékleten lágyul. |
| Polikarbonát (PC) | 14000-18000 | 2000-3500 mm/min | 1.5-3 mm | 0.08-0.18 mm | Egyélű felfelé húzó, polírozott horony | A PC szívósabb és hőtűrőbb, mint az akril, de szálas forgácsot ad. A polírozott hornyok csökkentik a forgácstapadást. Ne használjon hűtőfolyadékot, mert egyes hűtők feszültségrepedést okozhatnak PC-ben. |
| HDPE (nagy sűrűségű polietilén) | 12000-18000 | 3000-5000 mm/min | 3-6 mm | 0.10-0.25 mm | Egyélű felfelé húzó vagy kétélű egyenes | A HDPE elnéző anyag; lágyul, de általában kevésbé kényes, mint az akril vagy a polikarbonát. Nagyobb előtolás és mélyebb fogás is lehetséges. A fő gond a forgácselvezetés. |
| ABS | 14000-18000 | 2000-3500 mm/min | 1.5-3 mm | 0.06-0.15 mm | Egyélű felfelé húzó | Az ABS kb. 200 C körül olvad. Tartsa a forgácsterhelést 0.06 mm/fog fölött. Ha rossz az élminőség, próbáljon célzott sűrített levegős hűtést a vágási zónában. |
| POM (Delrin / acetál) | 12000-18000 | 2500-4000 mm/min | 2-5 mm | 0.08-0.20 mm | Egyélű vagy kétélű felfelé húzó | A POM éles szerszámmal kiválóan forgácsolható. Forgácsa roppanós és könnyen távozik. Kerülje a túlzott RPM-et, mert a POM kb. 165 C körül lágyul. |
| Nylon (PA6) | 12000-16000 | 2000-3500 mm/min | 2-4 mm | 0.08-0.18 mm | Egyélű felfelé húzó, polírozott | A nylon higroszkópos; az anyag nedvessége a vágóélnél gőzzé válik és érdes felületet okoz. Ha lehet, megmunkálás előtt szárítsa az anyagot. |
Hűtési stratégiák műanyagmegmunkáláshoz
A műanyagok hűtése más, mint a fémeké. A cél először a forgácselvezetés, másodszor a hőmérséklet-szabályozás. Az elárasztásos hűtés több problémát hoz, mint amennyit megold.
Sűrített levegős fúvás - jó a legtöbb műanyaghoz
Irányítson fókuszált levegőfúvókát a szerszám és az anyag érintkezési zónájára. A levegő eltávolítja a forgácsot a vágásból - a forgács viszi el a hőt -, és némi konvektív hűtést is ad. Használjon 0.3-0.5 MPa nyomást. Akrilhoz és PC-hez ez az előnyben részesített módszer, mert nincs kémiai kölcsönhatás vagy hősokk kockázata.
Ködkenés (MQL) - kiváló, de óvatosan használja
A nagyon finom vízoldható hűtőköd egyes műanyagokon javítja a felületi minőséget és jelentősen növeli a szerszámélettartamot. Ugyanakkor: (1) bizonyos műanyagok, például PC és ABS, egyes hűtőkémiáktól feszültségrepedhetnek, ezért először hulladékon teszteljen; (2) a köd legyen valóban finom, cseppmentes; (3) nylonon ne használjon ködöt, mert vizet vesz fel és duzzad.
Elárasztásos hűtés - műanyaghoz nem ajánlott
Az elárasztásos hűtés műanyaghoz túlzás, és problémákat visz be: hősokkot, anyagfelvételt és duzzadást, valamint munkadarab-szennyezést. Tartsa fenn fémekhez. Színesfémekre optimalizált vágási paraméterekhez nézze meg az alumínium és sárgaréz megmunkálási útmutatót. Műanyagoknál, ha a levegő és a köd nem elég, a vágási paramétert kell módosítani, nem több hűtőfolyadékot adni.
Szerszámválasztási útmutató műanyagokhoz
A megfelelő szerszámgeometria ugyanolyan fontos, mint a megfelelő paraméter. Ez a négy jellemző különíti el a műanyagvágó szerszámokat az általános célú szerszámoktól.
Egyélű, O-hornyos geometria
Maximális forgácselvezető tér. Egy vágóél azonos RPM mellett fele akkora hőtermelést jelent, mint egy kétélű. A nagy nyitott horony megelőzi a forgácstömést és az újravágást.
Legjobb: minden műanyaghoz; ez az alapértelmezett választás hőre lágyuló műanyagok CNC marásához.
Polírozott horonyfelület
A tükörpolírozott horony csökkenti a forgács és a szerszám közti súrlódást. A forgács kicsúszik, nem ragad oda. Ez létfontosságú azoknál az anyagoknál, amelyek melegedéskor tapadóssá válnak, például PC, ABS és akril.
Legjobb: polikarbonáthoz, ABS-hez és minden olyan anyaghoz, amely standard szerszámon forgácstapadást mutat.
Felfelé húzó spirálirány
A felfelé húzó szerszámok a forgácsot felfelé, a vágásból kifelé emelik, távol az anyag felületétől. Ez megakadályozza az újravágást és újramelegítést. A lefelé nyomó szerszámok a forgácsot a vágásba tolják, ezért műanyaghoz általában rossz választásnak számítanak, kivéve ha egy adott élminőségi követelmény tesztet indokol.
Legjobb: minden műanyaghoz; forgácselvezetéshez a felfelé húzó geometria a standard. Kompressziós, fel/le spirált csak laminált anyaghoz vagy akkor használjon, ha a felső és alsó élnek is lepattogzásmentesnek kell lennie.
Éles vágóél, élletörés nélkül
A fémmegmunkáló szerszámokon gyakran van enyhe élletörés az élszilárdság növelésére. Műanyaghoz a lehető legélesebb él kell; a tompított él nyírás helyett félretolja az anyagot, és többlethőt termel.
Legjobb: minden műanyaghoz. Egyedi szerszám rendelésekor kérjen “éles élű” vagy “műanyaghoz” való kivitelű szerszámot. Nagyítás alatt ellenőrizze az éleket; bármely látható lekerekítés tompa szerszámot jelent.
Milyen ATC főorsóbeállítás illik legjobban műanyagmaráshoz?
Vegyes anyagokkal dolgozó műhelyekben, ahol praktikus automatikus szerszámcsere kell, a Model A BT30 3.5 kW ATC főorsó egy 100 mm-es főorsótesttel lefedi a műanyagot, a fát és a könnyű alumíniumot egyetlen felsőmarón.
Precíziós műanyagmegmunkáló vevőknek, akik az élminőséget, az ütéskontrollt és a nagysebességű simítómenetek ismételhetőségét helyezik előtérbe, a Model C HSK40E 3.5 kW ATC főorsó a megfelelő platform.
Műanyagmegmunkálási GYIK
Miért működik jobban az egyélű maró műanyaghoz, mint a kétélű?
Az egyélű szerszámnak egy vágóéle és egy nagy forgácselvezető csatornája van. 24000 RPM-en a vágóél másodpercenként 400-szor érinti az anyagot. Egy kétélű szerszám 800-szor érintkezik, így foganként fele akkora a forgácsterhelés és kétszeres a súrlódási hő. Az egyélű geometria több időt ad a forgács kialakulásának és több helyet az eltávozásnak, így a forgács viszi el a hőt. Műanyagoknál a forgácselvezetés hőkezelés.
Mi van, ha a gépem nem éri el az ajánlott előtolásokat?
Ha a CNC felsőmaró maximális előtolása korlátozott, például 2000 mm/min, csökkentse arányosan a főorsó RPM értékét, hogy megmaradjon a cél forgácsterhelés. Példa: akrilnál egyélű szerszámmal 0.08 mm forgácsterheléshez 24000 RPM és 1920 mm/min helyett használjon 12000 RPM és 960 mm/min értéket. Az anyagleválasztási sebesség kisebb lesz, de a vágásminőség sokkal jobb, mint 24000 RPM-en elégtelen előtolással.
Honnan tudom, hogy a műanyag olvad, nem csak érdes a vágás?
Olvadásra utal: (1) látható megolvadt perem vagy sorja a vágás felső élén, (2) a műanyag ráragad a szerszám vágóéleire, amit vágás után ellenőrizni kell, (3) fényes, újraszilárdult felület a horony belsejében, és (4) édeskés vagy csípős szag, különösen égő akrilnál. Az érdes, de nem olvadt vágás matt vagy opálos, látható szerszámnyomokkal; ez inkább rezgésre vagy ütésre utal, nem olvadásra.