Неліктен пластиктер CNC фрезер станогында балқиды – үш түпкі себеп
Пластиктің балқуы әдетте бірнеше практикалық себептерге байланысты болады. Бұл осы үш түпкі себептің біреуінің немесе бірнешеуінің болжамды нәтижесі болып табылады. Параметрлерді реттеуден бұрын сіздің қондырғыңызға қайсысы қолданылатынын анықтаңыз.
1. RPM тым жоғары, беру жылдамдығы тым төмен
Бұл балқудың жиі кездесетін себебі. Шпиндель 24000 RPM жылдамдықпен айналғанда, ал беру жылдамдығы баяу болса (мысалы, 1000 mm/min 2-тісті құралмен), кесінді жүктемесі тістің бірінге тек 0.021 mm ғана құрайды. Кесу жиегі таза кесінді түзудің орнына пластикке үйкеледі, сондықтан үйкеліс жылуы кесіндімен бірге кетудің орнына кесу маңайында қалады.
Түзету: Акрил үшін тіс сайын 0.05-0.15 mm, поликарбонат үшін 0.08-0.20 mm үгінді жүктемесіне жету үшін беріліс жылдамдығын арттырыңыз. Егер станок жеткілікті беріліс жылдамдығына жете алмаса, оның орнына шпиндель айн/мин-ін азайтыңыз.
2. Қате кескіш геометриясы – көп тісті металл кескіш фрезаларды қолдану
Алюминийге арналған 4-қырлы саусақты фрезаның тайыз қырлары үгінді шығару кеңістігі өте аз. Пластикта үгінділер осы тайыз қырларға тығыздалып, жылудан балқып бірігіп, фрезаға өздігінен дәнекерленеді. Құрал үйкелістен қызған цилиндрге айналып, балқыған пластикте айналады.
Түзету: Пластиктерге арнайы жасалған бір қанатты (O-қанатты) жоғары кесетін роутер ұштарын пайдаланыңыз. Жалғыз үлкен қанат жоңқаларды шығарудың максималды кеңістігін және кесу жиегі мен материал арасындағы ең қысқа түйісу уақытын қамтамасыз етеді.
3. Күю кесу жиектері
Күйрік кескіш пластикті қию үшін көбірек күш талап етеді. Қосымша күш тікелей жылуға айналады. Пластик кесу жиегінде балқиды, флейтті ластайды және кері байланыс циклында күйріктену процесін жылдамдатады.
Түзету: Фрезаларды кесу шуының күшеюінің, жиектің талшықтануының немесе материалдың құралға жабысуының алғашқы белгілерінде ауыстырыңыз немесе қайраңыз. Акрил үшін карбидті құралдар әдетте жиектің айтарлықтай нашарлауынан бұрын 50-100 сағат кесу уақытына дейін қызмет етеді.
Үгінді жүктемесі формуласы: балқуды болдырмайтын жалғыз теңдеу
Қиық жүктемесі – әр айналымдағы әр кесу жиегімен алып тасталатын материалдың қалыңдығы – пластик өңдеудегі ең маңызды бірден-бір параметр. Тым төмен болса, құрал сүртіледі. Тым жоғары болса, құрал сынады. Ең қолайлы аралықта кесу жиегі таза кеседі және қиық жылуды алып кетеді.
Қиық жүктемесі (мм/тіс) = Беру жылдамдығы (мм/мин) / (RPM x Қанаттар саны)
Мысал: 24000 RPM, 2-қанатты құрал, 3000 mm/мин беру қиық жүктемесін 3000 / (24000 x 2) = 0.0625 mm/тіс етіп береді. Бұл акрил үшін қолайлы. 1000 mm/мин болғанда қиық жүктемесі 1000 / (24000 x 2) = 0.021 mm/тіс – тым төмен, балқиды.
Пластик түріне қарай мақсатты қиық жүктемесінің диапазондары
| Материал | Қиық жүктемесі диапазоны |
|---|---|
| Акрил (PMMA) | 0.05-0.12 мм/тіс |
| Поликарбонат (PC) | 0.08-0.18 мм/тіс |
| HDPE / PP | 0.10-0.25 мм/тіс |
| ABS | 0.06-0.15 мм/тіс |
| POM (Delrin) | 0.08-0.20 мм/тіс |
| Нейлон (PA6) | 0.08-0.18 мм/тіс |
Материал бойынша ұсынылатын жылдамдық және беру параметрлері
6 mm диаметрлі бір қанатты карбидті құралдарға арналған бастапқы параметрлер. Беру жылдамдығын +/-20% машинаңыздың қатаңдылығына және байқалған қиық түзілуіне сәйкес реттеңіз. Барлық мәндер ескертілмесе, бір қанатты жоғары кесетін құралды болжайды.
| Материал | RPM | Беру | DOC | Жоңқа жүктемесі | Құрал | Ескертпелер |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Акрил (PMMA) – құйылған | 18000-24000 | 2500-4500 мм/мин | 2-4 мм | 0.05-0.12 мм | Бір қанатты жоғары кесетін карбид | Құйылған акрил экструзияланғаннан тазареқ кеседі. Экструзияланған акрил үшін RPM 20%-ға азайтыңыз – ол төмен температурада жұмсарады. |
| Поликарбонат (PC) | 14000-18000 | 2000-3500 мм/мин | 1.5-3 mm | 0.08-0.18 мм | Бір қанатты жоғары кесетін, жылтыратылған қанат | PC акрилға қарағанда беріктеу және ыстыққа төзімдірек, бірақ жіп тәрізді жоңқалар түзеді. Жылтыратылған қанаттар жоңқаның жабысуын азайтады. Салқындатқыш қолданбаңыз — PC кейбір салқындатқыштардан кернеу жарықтарына бейім. |
| HDPE (Жоғары тығыздықты полиэтилен) | 12000-18000 | 3000-5000 мм/мин | 3-6 мм | 0.10-0.25 мм | Бір қанатты жоғары кесетін немесе 2-қанатты тік | HDPE кешірімді – ол жұмсарады, бірақ әдетте акрил немесе поликарбонаттан кешірімдірек. Жоғары беру жылдамдықтары мен терең кесулер мүмкін. Жоңқаны шығару – негізгі мәселе. |
| ABS | 14000-18000 | 2000-3500 мм/мин | 1.5-3 mm | 0.06-0.15 мм | Бір қанатты жоғары кесетін | ABS шамамен 200 C-де балқиды. Чип жүктемесін 0.06 mm/тіс-тен жоғары ұстаңыз. Егер жиек сапасы нашар болса, кесу аймағына бағытталған сығылған ауамен салқындатуды қолданыңыз. |
| POM (Delrin / ацеталь) | 12000-18000 | 2500-4000 mm/min | 2-5 mm | 0.08-0.20 mm | Бір қанатты немесе 2-қанатты жоғары кесетін | POM өткір аспаптармен керемет өңделеді. Стружкалар сынғыш әрі оңай шығарылып тасталады. RPM-дың шамадан тысын болдырмаңыз – POM ~165 C температурада жұмсарады. |
| Нейлон (PA6) | 12000-16000 | 2000-3500 мм/мин | 2-4 мм | 0.08-0.18 мм | Бір қанатты жоғары кесетін, жылтыратылған | Нейлон гигроскопиялық – материалдағы ылғал кесу жиегінде буға айналады, бұл беттердің тегіс еместігіне әкеледі. Мүмкін болса, механикалық өңдеуден бұрын материалды кептіріңіз. |
Пластик өңдеуге арналған салқындату стратегиялары
Пластиктерге арналған салқындату металдарға қарағанда басқаша. Мақсат – алдымен жонқаны шығару, содан кейін температураны бақылау. Тасқынды салқындатқыш шешетінінен көп мәселе туғызады.
Сығылған ауа үрлемі – Көптеген пластиктерге жарайды
Шоғырланған ауа соплосын құрал мен материалдың түйісу аймағына бағыттаңыз. Ауа кесу аймағынан қиықтарды (қиықтар жылуды өздерімен бірге алып кетеді) шығарып тастайды және біраз конвективтік салқындатуды қамтамасыз етеді. 0.3-0.5 MPa ауа қысымын қолданыңыз. Бұл акрил мен PC үшін ұсынылған әдіс – химиялық әрекеттесу немесе жылулық соққы қаупі жоқ.
Тұманмен майлау (MQL) – Тамаша, бірақ сақтықпен пайдаланыңыз
Суда еритін салқындатқыш сұйықтықтың өте ұсақ тұманы кейбір пластиктерде беттің өңделу сапасын жақсартады және кесу құралының қызмет ету мерзімін айтарлықтай ұзартады. Алайда: (1) Кейбір пластиктер (PC, ABS) кейбір салқындатқыш химиялық құрамдардан кернеулі жарылуға ұшырауы мүмкін – алдымен қалдық материалда сынап көріңіз, (2) Тұман шынымен ұсақ болуы керек – тамшылар, ал бүрку емес, (3) Нейлонға тұманды ешқашан қолданбаңыз – ол су сіңіріп, ісінеді.
Тасқынды суытқыш — пластиктерге ұсынылмайды
Пластиктер үшін ағынды салқындатқыш артық әрі проблемалар туғызады: жылулық соққы (суық салқындатқыштың ыстық пластикке тиюі = жарылу), материалдың сіңуі мен ісінуі, дайындаманың ластануы. Ағынды салқындатқышты тек металдар үшін қолданыңыз. Түсті емес металдарға оңтайландырылған кесу параметрлері үшін алюминий және жезді өңдеу нұсқаулығын қараңыз. Пластиктерде ауа мен тұман жеткіліксіз болса, салқындатқышты көбейту емес, кесу параметрлерін түзету қажет.
Пластиктерге арналған құрал таңдау нұсқаулығы
Дұрыс аспаптың геометриясы дұрыс параметрлермен бірдей маңызды. Бұл төрт аспаптың сипаттамалары пластик кесетін аспаптарды әмбебап аспаптардан ажыратады.
Бір қанатты (O-қанатты) геометрия
Максималды стружка шығару кеңістігі. Бір кесу жиегі сол RPM-дегі 2-қанаттының жылу бөлуінің жартысына тең. Үлкен ашық қанат стружканың тығыздалуын және қайта кесілуін алдын алады.
Қолайлы: Барлық пластиктер – бұл термопластиктерді CNC фрезерлеуге арналған әдепкі таңдау.
Полированған қанат беті
Айнадай тегістелген қанат үгінді мен құрал арасындағы үйкелісті азайтады. Үгінділер жабысудың орнына сырғып шығады. Қыздырғанда жабысқақ болатын материалдар үшін өте маңызды (PC, ABS, акрил).
Қолайлы: Поликарбонат, ABS, және стандартты аспаптарда стружканың жабысуын көрсететін кез келген материал.
Жоғары кесетін спиральды бағыт
Жоғары кесетін құралдар үгінділерді кесу аймағынан жоғары қарай, материал бетінен алыстатып тартады. Бұл үгінділердің қайта кесіліп, қайта қыздырылуын болдырмайды. Төмен кесетін құралдар үгінділерді кесу аймағына итереді және пластиктер үшін әдетте нашар таңдау болып табылады, егер нақты жиек өңдеу талабы сынауды негіздемесе.
Қолайлы: Барлық пластиктер – жаңқаларды шығару үшін upcut стандартты болып табылады. Компрессиялық (жоғары/төмен) спиральды фрезаны тек ламинатталған материалдарға немесе жоғарғы және төменгі жиектердің екеуі де жаңқасыз болуы керек болған жағдайда ғана қолданыңыз.
Өткір кесу жиегі (һондалмаған)
Металға арналған құралдарда көбінесе жиек беріктігін арттыру үшін аздап жону болады. Пластик үшін жиек мүмкіндігінше өткір болуы керек - жонған жиек материалды кесу орнына ығыстырып, артық жылу тудырады.
Қолайлы: Барлық пластиктер. Тапсырыс бойынша дайындалған құралдарға тапсырыс беру кезінде «өткір жиек» немесе «пластикке арналған» екенін көрсетіңіз. Жиектерді үлкейткішпен тексеріңіз – көрінетін кез келген дөңгелену құралдың күмісі кеткенін білдіреді.
Қай ATC шпиндельдік орнатулар пластик өңдеуге ең жақсы келеді?
Әртүрлі материалдармен жұмыс істейтін және практикалық автоматты аспап ауыстыруды қажет ететін шеберханалар үшін, Модель A BT30 3.5 kW ATC шпиндель бір маршрутизаторда 100 mm шпиндель денесімен пластиктерді, ағашты және жеңіл алюминийді қамтиды.
Жоғары жылдамдықты соңғы өңдеу өткізулерінде жиек өңделуіне, радиалды ауытқуды бақылауға және қайталануға басымдық беретін прецизиялық пластиктерді сатып алушылар үшін, Модель C HSK40E 3.5 kW ATC шпиндель дұрыс платформа болып табылады.
Пластикті өңдеу FAQ
Неге бір қанатты фреза 2-қанатты фрезадан пластиктер үшін жақсырақ?
Бір қанатты құралдың бір кесу жиегі және бір үлкен қиқым шығару арнасы бар. 24000 RPM жылдамдықта кесу жиегі материалға секундына 400 рет тиіседі. 2-қанатты құрал секундына 800 рет тиіседі – тістегі қиқым жүктемесінің жартысы, үйкеліс жылуының екі есесі. Бір қанатты конструкция әр қиқымға қалыптасуға көбірек уақыт және шығаруға көбірек кеңістік береді, осылайша жылуды кесу аймағынан алып кетеді. Пластиктерге арналған қиқым шығару – жылу менеджменті.
Егер сіздің станогыңыз ұсынылған азықтандыру жылдамдықтарына жете алмаса, не істеу керек?
Егер сіздің CNC роутеріңіздің максималды азықтандыру жылдамдығы шектеулі болса (мысалы, 2000 mm/мин), мақсатты қиқым жүктемесін сақтау үшін шпиндельдің RPM пропорционалды түрде азайтыңыз. Мысал: бір қанатты құралмен акрилды 0.08 mm қиқым жүктемесінде өңдеу кезінде, 24000 RPM жылдамдығын 1920 mm/мин орнына, 12000 RPM жылдамдығын 960 mm/мин қолданыңыз. Материалды алу жылдамдығы төменірек, бірақ кесу сапасы жеткіліксіз азықтандыру жылдамдығында 24000 RPM іске қосқаннан әлдеқайда жақсы болады.
Пластикті балқытып жатқанымды қалай білуге болады, әлде бұл жай ғана кедір-бұдырлы кесу ме?
Балқыту келесіні тудырады: (1) кесудің жоғарғы жиегі бойымен көрінетін балқыған төбешік немесе қылтанақ, (2) құралдың кесу жиектеріне жабысқан пластик (кесуден кейін тексеріңіз), (3) кесу ойығы ішіндегі жылтыр, қайта қатайған бет және (4) тәтті немесе күйдіргіш иіс (күйген акрилдің ерекше иісі бар). Балқымайтын, бірақ кедір-бұдырлы кесудің мұздатылған немесе матты көрінісі бар, оларда құрал іздері көрінеді – бұл балқытуды емес, вибрацияны немесе ауытқуды (runout) көрсетеді.