Mengapa plastik cair pada penghala CNC – tiga punca utama
Pencairan plastik biasanya boleh dikesan kepada beberapa punca praktikal. Ia ialah hasil yang boleh diramal daripada satu atau lebih daripada tiga punca utama ini. Kenal pasti yang mana berkaitan dengan persediaan anda sebelum melaraskan parameter.
1. RPM terlalu tinggi, kadar suapan terlalu rendah
Ini ialah punca biasa pencairan. Apabila spindle berputar pada 24000 RPM tetapi kadar suapan perlahan (contohnya, 1000 mm/min dengan alat 2-bilah), beban cip hanya 0.021 mm per gigi. Tepi pemotong menggosok plastik dan bukannya membentuk cip yang bersih, jadi haba geseran kekal berhampiran potongan dan bukannya keluar bersama cip.
Pembetulan: Tingkatkan kadar suapan untuk mencapai beban cip sebanyak 0.05-0.15 mm per gigi untuk akrilik, 0.08-0.20 mm untuk polikarbonat. Jika mesin anda tidak dapat mencapai kadar suapan yang mencukupi, kurangkan RPM spindle sebaliknya.
2. Geometri pemotong yang salah – menggunakan end mill pemotong logam berbilang bilah
End mill 4-bilah yang direka untuk aluminium mempunyai bilah cetek dengan ruang pengosongan cip yang minimum. Dalam plastik, cip-cip tersebut memenuhi bilah cetek ini, bercantum akibat haba, dan mengimpal diri pada pemotong. Alat tersebut menjadi silinder yang dipanaskan geseran berputar dalam plastik cair.
Pembetulan: Gunakan mata penghala upcut bilah tunggal (O-flute) yang direka khusus untuk plastik. Bilah tunggal yang besar menyediakan ruang pengosongan cip maksimum dan masa hubungan terpendek antara tepi pemotong dan bahan.
3. Tepi pemotong tumpul
Pemotong tumpul memerlukan lebih daya untuk menggunting plastik. Daya tambahan terus bertukar menjadi haba. Plastik cair di tepi pemotong, mencemari bilah, dan mempercepatkan proses penumpulan dalam gelung maklum balas.
Pembetulan: Ganti atau tajamkan pemotong pada tanda pertama peningkatan bunyi pemotongan, kualiti tepi kabur, atau lekatan bahan pada alat. Untuk akrilik, alat karbida biasanya bertahan 50-100 jam masa pemotongan sebelum degradasi tepi menjadi ketara.
Formula beban cip: satu persamaan yang menghalang pencairan
Beban cip – ketebalan bahan yang dikeluarkan oleh setiap mata pemotong setiap pusingan – ialah parameter paling penting dalam pemesinan plastik. Terlalu rendah, alat akan bergesel. Terlalu tinggi, alat akan patah. Pada titik optimum, mata pemotong memotong dengan bersih dan cip membawa haba keluar.
Beban Cip (mm/gigi) = Kadar Suapan (mm/min) / (RPM x Bilangan Pepilin)
Contoh: 24000 RPM, alat 2-pepilin, suapan 3000 mm/min memberikan beban cip 3000 / (24000 x 2) = 0.0625 mm/gigi. Ini boleh diterima untuk akrilik. Pada 1000 mm/min beban cip ialah 1000 / (24000 x 2) = 0.021 mm/gigi – terlalu rendah, akan meleleh.
Julat beban cip sasaran mengikut jenis plastik
| Bahan | Julat Beban Cip |
|---|---|
| Akrilik (PMMA) | 0.05-0.12 mm/gigi |
| Polikarbonat (PC) | 0.08-0.18 mm/gigi |
| HDPE / PP | 0.10-0.25 mm/gigi |
| ABS | 0.06-0.15 mm/gigi |
| POM (Delrin) | 0.08-0.20 mm/gigi |
| Nilon (PA6) | 0.08-0.18 mm/gigi |
Parameter kelajuan dan suapan yang disyorkan mengikut bahan
Parameter permulaan untuk alat karbida satu pepilin diameter 6 mm. Laraskan kadar suapan +/-20% berdasarkan kekakuan mesin dan pembentukan cip yang diperhatikan. Semua nilai menganggap alat potong naik satu pepilin kecuali dinyatakan.
| Bahan | RPM | Suapan | DOC | Beban Cip | Alat | Nota |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Akrilik (PMMA) – tuang | 18000-24000 | 2500-4500 mm/min | 2-4 mm | 0.05-0.12 mm | Satu-bilah naik potong karbida | Akrilik tuang memotong lebih bersih daripada yang tersemperit. Kurangkan RPM sebanyak 20% untuk akrilik tersemperit – ia melembut pada suhu yang lebih rendah. |
| Polikarbonat (PC) | 14000-18000 | 2000-3500 mm/min | 1.5-3 mm | 0.08-0.18 mm | Satu-bilah naik potong, bilah digilap | PC lebih tahan lasak dan lebih tahan panas daripada akrilik tetapi menghasilkan cip berserabut. Bilah digilap mengurangkan lekatan cip. Jangan NOT menggunakan penyejuk – PC mudah retak tekanan dari sesetengah penyejuk. |
| HDPE (Polietilena Berketumpatan Tinggi) | 12000-18000 | 3000-5000 mm/min | 3-6 mm | 0.10-0.25 mm | Satu-bilah naik potong atau 2-bilah lurus | HDPE adalah bertolak ansur – ia melembut tetapi biasanya lebih bertolak ansur daripada akrilik atau polikarbonat. Kadar suapan yang lebih tinggi dan potongan yang lebih dalam mungkin. Pengevakuasian cip adalah kebimbangan utama. |
| ABS | 14000-18000 | 2000-3500 mm/min | 1.5-3 mm | 0.06-0.15 mm | Satu-bilah naik potong | ABS cair pada ~200°C. Pastikan beban cip melebihi 0.06 mm/gigi. Jika kualiti tepi kurang baik, cuba penyejukan udara mampat yang diarahkan ke zon pemotongan. |
| POM (Delrin / Acetal) | 12000-18000 | 2500-4000 mm/min | 2-5 mm | 0.08-0.20 mm | Pemotong satu seruling atau 2-seruling upcut | POM boleh dimesin dengan cantik menggunakan alat tajam. Cipnya rangup dan mudah dikeluarkan. Elakkan RPM berlebihan – POM menjadi lembut pada ~165°C. |
| Nilon (PA6) | 12000-16000 | 2000-3500 mm/min | 2-4 mm | 0.08-0.18 mm | Pemotong satu seruling upcut, digilap | Nilon adalah higroskopik – lembapan dalam bahan bertukar menjadi wap di tepi pemotongan, menyebabkan permukaan kasar. Keringkan bahan sebelum pemesinan jika boleh. |
Strategi penyejukan untuk pemesinan plastik
Penyejukan untuk plastik berbeza dengan logam. Matlamatnya ialah pengeluaran cip dahulu, kawalan suhu kedua. Penyejuk banjir mencipta lebih banyak masalah daripada penyelesaiannya.
Tiupan udara mampat – Baik untuk kebanyakan plastik
Arahkan muncung udara fokus pada antara muka alat-bahan. Udara mengeluarkan cip dari zon pemotongan (cip membawa haba bersama mereka) dan memberikan sedikit penyejukan perolakan. Gunakan tekanan udara 0.3-0.5 MPa. Ini ialah kaedah pilihan untuk akrilik dan PC – tiada risiko interaksi kimia atau kejutan terma.
Pelinciran kabus (MQL) – Sangat baik tetapi gunakan dengan berhati-hati
Kabus yang sangat halus dari penyejuk larut air meningkatkan kemasan permukaan pada beberapa plastik dan memanjangkan jangka hayat alat secara mendadak. Walau bagaimanapun: (1) Sesetengah plastik (PC, ABS) boleh retak tekanan dari kimia penyejuk tertentu – uji pada skrap dahulu, (2) Kabus mestilah benar-benar halus – titisan, bukan semburan, (3) Jangan sekali-kali gunakan kabus pada nilon – ia menyerap air dan membengkak.
Penyejuk banjir – NOT disyorkan untuk plastik
Penyejuk banjir adalah berlebihan untuk plastik dan memperkenalkan masalah: kejutan terma (penyejuk sejuk pada plastik panas = retak), penyerapan dan pembengkakan bahan, serta pencemaran bahan kerja. Simpan penyejuk banjir untuk logam. Untuk parameter pemotongan yang dioptimumkan untuk logam bukan ferus, lihat panduan pemesinan aluminium dan loyang. Untuk plastik, jika udara dan kabus tidak mencukupi, parameter pemotongan perlu pelarasan, bukan lebih banyak penyejuk.
Panduan pemilihan alat untuk plastik
Geometri alat yang betul adalah sama penting dengan parameter yang betul. Empat ciri alat ini membezakan alat pemotong plastik daripada alat tujuan umum.
Geometri satu bebibir (bebibir-O)
Ruang pengosongan cip maksimum. Satu tepi pemotong menghasilkan separuh haba berbanding bebibir 2 pada RPM yang sama. Bebibir terbuka besar mengelakkan pengumpulan dan pemotongan semula cip.
Terbaik untuk: Semua plastik – ini ialah pilihan lalai untuk laluan CNC termoplastik.
Permukaan bebibir yang digilap
Bebibir yang digilap cermin mengurangkan geseran antara cip dan alat. Cip meluncur keluar dan bukannya melekat. Penting untuk bahan yang menjadi melekit apabila dipanaskan (PC, ABS, akrilik).
Terbaik untuk: Polikarbonat, ABS, dan sebarang bahan yang menunjukkan lekatan cip pada alat standard.
Arah lingkaran potong ke atas
Alat potong ke atas menarik cip ke atas keluar dari potongan, menjauhi permukaan bahan. Ini menghalang cip daripada dipotong semula dan dipanaskan semula. Alat potong ke bawah menolak cip ke dalam potongan dan biasanya pilihan yang buruk untuk plastik melainkan keperluan kemasan tepi tertentu mewajarkan ujian.
Terbaik untuk: Semua plastik – potong ke atas ialah standard untuk pengosongan cip. Gunakan lingkaran mampatan (atas/bawah) hanya untuk bahan berlamina atau apabila kedua-dua tepi atas dan bawah mesti bebas cip.
Tepi pemotong tajam (tiada pengasahan)
Alat untuk logam selalunya mempunyai pengasahan tepi sedikit untuk meningkatkan kekuatan tepi. Untuk plastik, tepi mestilah setajam mungkin – tepi yang diasah menolak bahan ke tepi dan bukannya mengguntingnya, menghasilkan haba berlebihan.
Terbaik untuk: Semua plastik. Nyatakan “tepi tajam” atau “untuk plastik” apabila memesan alat khas. Periksa tepi di bawah pembesaran – sebarang pembundaran yang kelihatan bermaksud alat itu tumpul.
Persediaan spindle ATC mana yang paling sesuai untuk laluan plastik
Untuk kedai bahan campuran yang memerlukan perubahan alat automatik yang praktikal, Model A BT30 3.5 kW ATC spindle meliputi plastik, kayu, dan aluminium ringan pada satu penghala dengan badan spindle 100 mm.
Untuk pembeli plastik ketepatan yang mengutamakan kemasan tepi, kawalan runout, dan kebolehulangan pada laluan kemasan berkelajuan tinggi, Model C HSK40E 3.5 kW ATC spindle ialah platform yang tepat.
Pemesinan plastik FAQ
Mengapa mata satu seruling berfungsi lebih baik daripada 2-seruling untuk plastik?
Alat satu seruling mempunyai satu mata pemotong dan satu saluran pelepasan cip yang besar. Pada 24000 RPM, mata pemotong menyentuh bahan 400 kali sesaat. Alat 2-seruling menyentuh 800 kali sesaat – separuh beban cip setiap gigi, berganda haba geseran. Reka bentuk satu seruling memberikan setiap cip lebih masa untuk terbentuk dan lebih ruang untuk disalurkan, membawa haba keluar dari zon pemotongan. Untuk plastik, pelepasan cip ialah pengurusan haba.
Bagaimana jika mesin saya tidak dapat mencapai kadar suapan yang disyorkan?
Jika kadar suapan maksimum penghala CNC anda terhad (cth., 2000 mm/min), kurangkan RPM spindle secara berkadar untuk mengekalkan beban cip sasaran. Contoh: untuk akrilik dengan alat satu seruling pada beban cip 0.08 mm, gunakan 12000 RPM pada 960 mm/min dan bukannya 24000 RPM pada 1920 mm/min. Kadar penyingkiran bahan lebih rendah, tetapi kualiti pemotongan akan jauh lebih baik daripada menjalankan 24000 RPM pada kadar suapan yang tidak mencukupi.
Bagaimana saya tahu sama ada saya mencairkan plastik atau hanya mendapat potongan kasar?
Pencairan menghasilkan: (1) rabung cair atau duri yang kelihatan di sepanjang tepi atas potongan, (2) plastik yang melekat pada mata pemotong alat (periksa selepas pemotongan), (3) permukaan berkilat yang mengeras semula di dalam alur potongan, dan (4) bau manis atau pedas (akrilik terbakar berbau tersendiri). Potongan kasar tetapi tidak cair mempunyai penampilan beku atau matte dengan tanda alat yang kelihatan – ini menunjukkan getaran atau runout, bukan pencairan.