Как предотвратить деформацию и плавление при обработке АБС-пластика на станке с ЧПУ

Быстрый ответ: 

Успешная обработка АБС-пластика на станке с ЧПУ  требует контроля напряжения материала, температуры резки, силы зажима и баланса съема припуска. Острые инструменты, эффективная эвакуация стружки, фиксация с низким напряжением, поэтапная обработка и реалистичные допуски помогают предотвратить коробление, плавление и размерный сдвиг АБС-пластика.

ABS широко используется для изготовления прецизионных пластиковых деталей, , тонкостенных компонентов , , электронных корпусов , приспособлений и промышленных прототипов. Он обеспечивает прочность, хорошую обрабатываемость и экономическую эффективность для мелкосерийного производства. Однако ABS не ведет себя как металл: тепло остается сконцентрированным возле режущей кромки, давление тисков может деформировать деталь, а внутреннее напряжение может сняться при удалении заготовки.

Цель инженеров и менеджеров по закупкам — не просто добиться размеров машины. Деталь должна оставаться стабильной после разжима, охлаждения, проверки и сборки.

Почему АБС-пластик деформируется или плавится во время обработки на станке с ЧПУ

Нагрев и трение инструмента

Плавление АБС-пластика происходит, когда инструмент трется, а не образует чистую стружку. Типичные причины включают затупление фрез, неправильную скорость и подачу шпинделя, плохой отвод стружки, чрезмерное зацепление и многократное резание в одной и той же области.

Предупреждающими знаками являются глянцевые поверхности, смазанные или оплавленные края, скопления пластика на инструменте, заусенцы и шероховатые стенки карманов. Замедление подачи не всегда решает проблему. Если подача слишком мала для скорости шпинделя, трение возрастает и материал может размягчиться.

Остаточные напряжения и неравномерный съем материала

Лист, пластина и блок АБС-пластика могут сохранять напряжение от экструзии, охлаждения и хранения. Удаление значительного количества материала только с одной стороны может снять это напряжение и привести к изгибу, скручиванию или скручиванию детали.

Риск увеличивается при использовании больших плоских панелей, глубоких карманов, тонких полов, рам и асимметричных корпусов. Некоторые детали могут выглядеть правильно во время обработки, но перемещаться после разжима или стабилизации при комнатной температуре.

Чрезмерное усилие зажима

ABS мягче и гибче металла. Тиски могут сжимать или изгибать заготовку, поэтому станок вырезает детали, временно деформируя их. При отпускании зажимов упругое восстановление может повлиять на плоскостность, параллельность и положение отверстия.

Тонкие пластины, кольца, трубки и корпуса с длинными стенками требуют распределенной поддержки и контролируемого давления зажима.

Краткие сведения об устранении неполадок при обработке ABS

Технические решения для обработки АБС-пластика на станках с ЧПУ

Выберите стабильный запас ABS

Для обычных прототипов может быть достаточно стандартного запаса ABS. Для деталей с жесткими допусками, больших или тонкостенных деталей выбирайте соответствующий материал машинного класса или материал с меньшим напряжением, если таковой имеется.

Проверка материала должна включать форму запаса, постоянство поставщика, толщину стенок, воздействие окружающей среды, косметические требования и стабильность размеров. Различные марки АБС-пластика могут по-разному реагировать на тепло и внутренние напряжения.

Используйте острые инструменты и обеспечьте чистую эвакуацию стружки.

Острые твердосплавные фрезы с полированными канавками уменьшают трение и помогают предотвратить налипание стружки. Фрезы с одной или двумя канавками часто эффективны, поскольку обеспечивают место для эвакуации стружки.

Это стартовые принципы, а не фиксированные настройки. Окончательные подачи, скорости и глубины должны быть проверены на основе диаметра инструмента, жесткости детали, марки ABS, толщины стенки и требований к отделке.

Баланс скорости подачи и глубины резания

Фреза должна производить стружку, отводящую тепло от заготовки. Чрезмерная скорость шпинделя, низкая подача и тупой инструмент создают риск трения и плавления.

Используйте несколько контролируемых проходов для глубоких карманов и тонких стенок вместо одного тяжелого удара. Следите за наличием липкой стружки, глянцевых кромок обреза, скоплений материала и плохого качества поверхности. Эти признаки показывают, что зона резки становится слишком горячей.

Используйте поэтапную черновую и чистовую обработку.

Не допускайте механической обработки деталей с высокой стабильностью до получения окончательных размеров за один установ.

1. Обработайте черновую основную геометрию и оставьте равномерную чистовую обработку.

2. Дайте материалу стабилизироваться после снятия напряжения.

3. Перефиксируйте с минимальным усилием и полной поддержкой.

4. Обработайте критические опорные точки, отверстия, резьбу и сопрягаемые поверхности на станке.

Этот подход особенно ценен для больших панелей ABS, деталей с глубокими карманами, тонкостенных корпусов и компонентов, к которым предъявляются требования к плоскостности или положению.

Примените крепеж с низким напряжением

Используйте мягкие губки, широкие опорные поверхности, вакуумные приспособления для подходящих плоских деталей, специальные гнезда или расходные крепежные пластины. Для тонкостенных корпусов обработайте внутренние детали, пока окружающая заготовка все еще поддерживает деталь, а затем на заключительной операции обработайте внешний профиль.

Рекомендации DFM по стабильности размеров ABS

По возможности поддерживайте постоянную толщину стенок. Для многих стенок из АБС-пластика без опоры 1,5 мм или более , хотя для более крупных деталей или деталей с более жесткими допусками могут потребоваться более толстые стенки или ребра жесткости. практической отправной точкой является толщина

Используйте максимально возможные внутренние угловые радиусы. Маленькие фрезы менее жесткие и могут выделять тепло в глубоких углах. Избегайте излишне глубоких карманов и очень тонких полов; используйте ребра, открытые секции или несколько более мелких полостей, если это позволяет функция конструкции.

Допуски должны соответствовать функции детали. Для некритических функций практической отправной точкой ABS часто является ±0,10 мм. Более жесткие допуски более надежны для небольших, хорошо поддерживаемых локальных объектов. Плоскостность, параллельность, положение отверстия и опорные точки сборки следует проверять отдельно.

Когда ABS не лучший выбор

·  Выбирайте POM Delrin  для снижения трения и улучшения стабильности размеров.

·  Выбирайте поликарбонат  для прозрачных ударопрочных корпусов.

·  Выбирайте нейлон  для износостойких деталей, когда можно справиться с воздействием влаги.

·  Выбирайте PEEK  для высокотемпературных или высокопроизводительных применений.

Часто задаваемые вопросы

1 вопрос: почему АБС-пластик плавится во время обработки на станке с ЧПУ?
О: ABS плавится, когда трение создает чрезмерное тепло. Распространенными причинами являются затупившийся инструмент, плохая эвакуация стружки и неправильный баланс скорости и подачи.

2В: Может ли ABS деформироваться после обработки на станке с ЧПУ?
А: Да. Остаточные напряжения, неравномерное удаление припуска, тепло и чрезмерная сила зажима могут привести к смещению после разжима или охлаждения.

3Q: Может ли АБС-пластик, обработанный на станке с ЧПУ, выдерживать жесткие допуски?
О: Да, особенно в отношении хорошо поддерживаемых функций. Достижимость допусков зависит от геометрии фиксации состояния материала и времени стабилизации.

4Q: Какая фреза лучше всего подходит для обработки АБС-пластика на станке с ЧПУ?
A: Острые полированные твердосплавные фрезы с одной или двумя канавками обычно эффективны для снижения нагрева и удаления стружки.

Получите бесплатный обзор ABS Machining DFM

Dawang Precision имеет 26-летний опыт производства и управляет более чем 400 современными станками, включая пятиосное оборудование с ЧПУ Roders и Mazak.

Отправьте свой чертеж в формате STEP или PDF нашей команде инженеров для бесплатной оценки DFM. Мы рассмотрим выбор материала, риск коробления АБС-пластика, стратегию обработки, осуществимость допусков и требования к проверке — и ответим в течение 24 часов..