Plastikler neden bir CNC router’da erir – üç temel neden
Plastik erimesi genellikle birkaç pratik nedene dayanır. Bu, bu üç temel nedenin bir veya daha fazlasının öngörülebilir bir sonucudur. Parametreleri ayarlamadan önce kurulumunuzda hangisinin geçerli olduğunu belirleyin.
1. RPM çok yüksek, ilerleme hızı çok düşük
Bu, erimenin yaygın bir nedenidir. Mil 24000 RPM ile döndüğünde ancak ilerleme hızı yavaşsa (örneğin, 1000 mm/min, 2-flüt bir takım ile), talaş yükü diş başına yalnızca 0.021 mm’dir. Kesme kenarı, temiz bir talaş oluşturmak yerine plastik üzerine sürtünür, böylece sürtünme ısısı talaşla birlikte uzaklaşmak yerine kesimin yakınında kalır.
Çözüm: Akrilik için diş başına 0.05-0.15 mm, polikarbonat için 0.08-0.20 mm talaş yükü elde etmek üzere ilerleme hızını artırın. Makineniz yeterli ilerleme hızına ulaşamıyorsa, bunun yerine mil RPM değerini düşürün.
2. Yanlış kesici geometrisi – çok flütlu metal kesim freze uçlarının kullanılması
Alüminyum için tasarlanmış bir 4-flüt freze ucu, minimum talaş tahliye alanına sahip sığ flütlere sahiptir. Plastikte, talaşlar bu sığ flütlerin içine dolar, ısıdan kaynaklı birleşir ve kendilerini kesiciye kaynaklar. Takım, erimiş plastik içinde dönen sürtünmeyle ısıtılmış bir silindir haline gelir.
Çözüm: Plastikler için özel olarak tasarlanmış tek flüt (O-flüt) yukarı kesimli router uçları kullanın. Tek büyük flüt, maksimum talaş tahliye alanı ve kesme kenarı ile malzeme arasındaki en kısa temas süresini sağlar.
3. Körelmiş kesme kenarları
Körelmiş bir kesici, plastikleri kesmek için daha fazla kuvvet gerektirir. Ekstra kuvvet doğrudan ısıya dönüşür. Plastik kesme kenarında erir, flütü kirletir ve körelme sürecini bir geri besleme döngüsünde hızlandırır.
Çözüm: Artan kesme gürültüsü, bulanık kenar kalitesi ya da takıma malzeme yapışması gibi ilk belirtide kesicileri değiştirin veya biledi. Akrilik için karbür takımlar, kenar bozulması önemli hale gelmeden önce tipik olarak 50-100 saat kesim süresine dayanır.
Talaş yükü formülü: erimeyi önleyen tek denklem
Talaş yükü – her devirde her kesici kenarın kaldırdığı malzeme kalınlığı – plastik işlemedeki en önemli tek parametredir. Çok düşükse takım sürtünür. Çok yüksekse takım kırılır. İdeal aralıkta ise kenar temiz keser ve talaş ısıyı uzaklaştırır.
Talaş Yükü (mm/tooth) = İlerleme Hızı (mm/min) / (RPM x Diş Sayısı)
Örnek: 24000 RPM, 2-dişli takım, 3000 mm/min besleme 3000 / (24000 x 2) = 0.0625 mm/tooth talaş yükü verir. Bu, akrilik için kabul edilebilirdir. 1000 mm/min’de talaş yükü 1000 / (24000 x 2) = 0.021 mm/tooth – çok düşük, eriyecek.
Plastik türüne göre hedef talaş yükü aralıkları
| Malzeme | Talaş Yükü Aralığı |
|---|---|
| Akrilik (PMMA) | 0.05-0.12 mm/tooth |
| Polikarbonat (PC) | 0.08-0.18 mm/tooth |
| HDPE / PP | 0.10-0.25 mm/tooth |
| ABS | 0.06-0.15 mm/tooth |
| POM (Delrin) | 0.08-0.20 mm/tooth |
| Naylon (PA6) | 0.08-0.18 mm/tooth |
Malzemeye göre önerilen hız ve besleme parametreleri
6 mm çapında tek dişli karbür takımlar için başlangıç parametreleri. Makine rijitliğinize ve gözlemlenen talaş oluşumuna göre besleme hızını +/-20% ayarlayın. Belirtilmedikçe tüm değerler tek dişli yukarı kesim takımı esas alınmıştır.
| Malzeme | RPM | Besleme | DOC | Talaş Yükü | Takım | Notlar |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Akrilik (PMMA) – dökme | 18000-24000 | 2500-4500 mm/min | 2-4 mm | 0.05-0.12 mm | Tek ağızlı yukarı kesim karbür | Dökme akrilik, ekstrüzyon akriliğe göre daha temiz kesilir. Ekstrüzyon akrilik için RPM 20% azaltın – daha düşük sıcaklıkta yumuşar. |
| Polikarbonat (PC) | 14000-18000 | 2000-3500 mm/min | 1.5-3 mm | 0.08-0.18 mm | Tek ağızlı yukarı kesim, cilalı ağız | PC, akrilikten daha sert ve ısıya daha dayanıklıdır ancak lifli talaş üretir. Cilalı ağızlar talaş yapışmasını azaltır. NOT soğutma sıvısı kullanmayın – PC, bazı soğutma sıvılarına karşı gerilme çatlağına yatkındır. |
| HDPE (Yüksek Yoğunluklu Polietilen) | 12000-18000 | 3000-5000 mm/min | 3-6 mm | 0.10-0.25 mm | Tek ağızlı yukarı kesim veya 2 ağızlı düz | HDPE affedici bir malzemedir – yumuşar ancak genellikle akrilik veya polikarbonata göre daha affedicidir. Daha yüksek ilerleme hızları ve daha derin kesimler mümkündür. Talaş tahliyesi ana endişedir. |
| ABS | 14000-18000 | 2000-3500 mm/min | 1.5-3 mm | 0.06-0.15 mm | Tek ağızlı yukarı kesim | ABS yaklaşık 200 C’de erir. Talaş yükünü 0.06 mm/diş’in üzerinde tutun. Kenar kalitesi kötü ise, kesim bölgesine yönlendirilmiş basınçlı hava soğutmasını deneyin. |
| POM (Delrin / Acetal) | 12000-18000 | 2500-4000 mm/min | 2-5 mm | 0.08-0.20 mm | Tek ağızlı veya 2 ağızlı upcut | POM keskin takımlarla harika işlenir. Talaşlar gevrek olup kolayca tahliye edilir. Aşırı RPM’den kaçının – POM yaklaşık 165 C’de yumuşar. |
| Naylon (PA6) | 12000-16000 | 2000-3500 mm/min | 2-4 mm | 0.08-0.18 mm | Tek ağızlı upcut, parlatılmış | Naylon higroskopiktir – malzemedeki nem, kesme kenarında buhara dönüşerek pürüzlü yüzeylere neden olur. Mümkünse işlemeden önce malzemeyi kurutun. |
Plastik işleme için soğutma stratejileri
Plastikler için soğutma, metallerden farklıdır. Öncelik talaş tahliyesi, ikincil olarak sıcaklık kontrolüdür. Taşma soğutma sıvısı, çözdüğünden daha fazla sorun oluşturur.
Basınçlı hava üflemesi – Çoğu plastik için iyi
Odaklı bir hava memesini takım-malzeme arayüzüne yönlendirin. Hava, kesim bölgesinden talaşları uzaklaştırır (talaşlar ısıyı beraberlerinde götürür) ve bir miktar konvektif soğutma sağlar. 0.3-0.5 MPa hava basıncı kullanın. Bu, akrilik ve PC için tercih edilen yöntemdir – kimyasal etkileşim veya termal şok riski yoktur.
Sis yağlama (MQL) – Mükemmel ancak dikkatle kullanın
Suda çözünür soğutucunun çok ince bir sisü, bazı plastiklerde yüzey kalitesini iyileştirir ve takım ömrünü belirgin şekilde uzatır. Ancak: (1) Bazı plastikler (PC, ABS) belirli soğutucu kimyasallarından dolayı gerilme çatlağı geliştirebilir – önce artık parçada test edin, (2) Sis gerçekten ince olmalıdır – damlacıklar, püskürtme değil, (3) Naylon üzerinde asla sis kullanmayın – suyu emer ve şişer.
Taşma soğutma — plastikler için ÖNERİLMEZ
Taşma soğutma plastikler için gereksizdir ve sorunlar yaratır: termal şok (sıcak plastik üzerinde soğuk soğutucu = çatlama), malzeme emilimi ve şişme ile iş parçası kirlenmesi. Taşma soğutmayı metallere saklayın. Demir dışı metaller için optimize edilmiş kesme parametreleri için alüminyum ve pirinç işleme rehberimize bakın. Plastiklerde hava ve sisli soğutma yetersiz kalıyorsa sorun daha fazla soğutucuda değil, kesme parametrelerinin ayarlanmasındadır.
Plastikler için takım seçim kılavuzu
Doğru takım geometrisi, doğru parametreler kadar önemlidir. Bu dört takım özelliği, plastik kesim takımlarını genel amaçlı takımlardan ayırır.
Tek kanatlı (O-kanatlı) geometri
Maksimum talaş tahliye alanı. Tek bir kesme kenarı, aynı RPM’de bir 2-kanatlı takımın ısı üretiminin yarısına eşittir. Büyük açık kanat talaş sıkışmasını ve yeniden kesmeyi önler.
En uygun olduğu: Tüm plastikler; termoplastiklerin CNC ile işlenmesinde varsayılan seçim budur.
Parlatılmış kanat yüzeyi
Ayna gibi parlatılmış bir kanat, talaş ile takım arasındaki sürtünmeyi azaltır. Talaşlar yapışmak yerine kayarak çıkar. Isındığında yapışkan hale gelen malzemeler (PC, ABS, akrilik) için gereklidir.
En uygun olduğu: Polikarbonat, ABS ve standart takımlarda talaş yapışması gösteren herhangi bir malzeme.
Yukarı kesim sarmal yönü
Yukarı kesim takımları, talaşları kesimden yukarı doğru, malzeme yüzeyinden uzağa çeker. Bu, talaşların yeniden kesilmesini ve yeniden ısıtılmasını önler. Downcut takımları talaşları kesime doğru iter ve genellikle plastikler için kötü bir seçimdir; ancak belirli bir kenar yüzey kalitesi gereksinimi testi haklı çıkarırsa kullanılabilir.
En uygun olduğu: Tüm plastikler; talaş tahliyesi için standart yukarı kesicidir (upcut). Sıkıştırmalı (yukarı/aşağı) sarmalı yalnızca lamine malzemelerde veya hem üst hem alt kenarların talaşsız olması gerektiğinde kullanın.
Keskin kesme kenarı (sıfır honlama)
Metal takımları genellikle kenar mukavemetini artırmak için hafifçe honlanmış kenara sahiptir. Plastikler için kenar mümkün olduğunca keskin olmalıdır – honlanmış bir kenar, malzemeyi keserek koparmak yerine kenara iter ve aşırı ısı üretir.
En uygun olduğu: Tüm plastikler. Özel takım sipariş ederken keskin kenar veya plastik için belirtin. Kenarları büyüteç altında inceleyin; görünür herhangi bir yuvarlanma, takımın köreldiği anlamına gelir.
Hangi ATC mil kurulumları plastik frezeleme için en uygun?
Karışık malzeme işleyen atölyeler için pratik otomatik takım değişimi gerektiğinde, Model A BT30 3.5 kW ATC Mili; 100 mm mil gövdesiyle tek bir router üzerinde plastik, ahşap ve hafif alüminyumu kapsar.
Yüksek hızlı finiş geçişlerinde kenar kalitesini, salgı kontrolünü ve tekrarlanabilirliği önceliklendiren hassas plastik alıcıları için Model C HSK40E 3.5 kW ATC Mili doğru platformdur.
Plastik işleme FAQ
Plastikler için tek ağızlı freze, 2 ağızlı frezeden neden daha iyidir?
Tek ağızlı bir takımın bir kesme kenarı ve bir büyük talaş tahliye kanalı vardır. 24000 RPM’de, kesme kenarı malzemeye saniyede 400 kez temas eder. 2 ağızlı bir takım saniyede 800 kez temas eder – diş başına talaş yükünün yarısı, sürtünme ısısının iki katı. Tek ağızlı tasarım, her bir talaşa oluşması için daha fazla zaman ve tahliye için daha fazla alan tanır, böylece ısıyı kesim bölgesinden uzaklaştırır. Plastikler için talaş tahliyesi ısı yönetimidir.
Makinem önerilen ilerleme hızlarına ulaşamazsa ne olur?
Eğer CNC router’ınızın maksimum ilerleme hızı sınırlıysa (örn. 2000 mm/min), hedef talaş yükünü korumak için mil RPM değerini orantılı olarak azaltın. Örnek: 0.08 mm talaş yükü ile tek ağızlı bir takım kullanarak akrilikte, 1920 mm/min’de 24000 RPM yerine 960 mm/min’de 12000 RPM kullanın. Malzeme kaldırma oranı daha düşüktür, ancak yetersiz bir ilerleme hızında 24000 RPM çalıştırmaktan kesim kalitesi çok daha iyi olacaktır.
Plastiği erittiğimi yoksa sadece pürüzlü bir kesim mi yaptığımı nasıl anlarım?
Erime şunları oluşturur: (1) kesimin üst kenarı boyunca görünür bir erimiş sırt veya çapak, (2) takımın kesme kenarlarına yapışmış plastik (kesimden sonra kontrol edin), (3) kesim oluğu içinde parlak, yeniden katılaşmış bir yüzey ve (4) tatlı veya keskin bir koku (yanan akrilik kokusu belirgindir). Erimemiş ancak pürüzlü bir kesim, görünür takım izleriyle donuk veya mat bir görünüme sahiptir — bu, erime değil, titreşim veya kaçıklık olduğunu gösterir.