CNC ile işlenmiş parçalarda her zaman malzeme seçimi seçeneği vardır ve bu doğrudan proje ve tasarım gereksinimlerine bağlıdır. Metal ve plastik işlemeyi tartışacağımız için odak noktamız, her iki malzemenin de getirdiği özellikler ve plastik ve metallerin işlenmesindeki zorluklar olacaktır.
Parça oluştururken uygun malzemeyi seçmek gerekir. Daha önce metalden yapılmış parçaların plastikle değiştirilmesi, daha kaliteli ürünlere ve üretkenliğin artmasına yol açabilir. Metal iyi mi? Yoksa reçineyi seçmek daha mı iyi? Doğru seçimi yapabilmek için her malzemenin özelliklerini anlamalısınız.
Malzemelerin özelliklerini anlayarak parçanın gereksinimlerini karşılayan ve aynı zamanda uygun maliyetli malzemeleri seçebilirsiniz.
Her ne kadar metaller ve plastikler genel olarak adlandırılsa da özellikleri malzemeye bağlı olarak büyük farklılıklar göstermektedir.
Metal ve Plastik İşleme
Son yıllarda plastik endüstrisindeki teknoloji ilerlemiş ve mükemmel ısı direncine ve dayanıklılığa sahip birçok plastik malzeme geliştirilmiştir. Yüksek ısıya dayanıklı mühendislik plastikleri ve süper mühendislik plastikleri, daha önce yalnızca metalle mümkün olan, motorların etrafındaki parçalar gibi yüksek sıcaklıktaki parçaların yerine artık kullanılabilir.
CNC işlemenin temel konsepti aynı kalsa da, farklı malzemelerle çalışırken dikkate alınması gereken bazı önemli hususlar vardır:
- takım: Metaller ve plastikler farklı özellikleri nedeniyle farklı kesici takımlara ihtiyaç duyarlar. Metaller, daha yüksek kesme kuvvetlerinin üstesinden gelebilmek için daha güçlü ve daha dayanıklı takımlara ihtiyaç duyar.
- İşleme Hızları ve İlerlemeler: CNC makinesinin çalıştığı hız ve ilerleme hızı da malzeme sertliğine göre ayarlanacaktır. Malzeme ne kadar sert olursa hız ve ilerleme o kadar yavaş olur. Örneğin çelik, işleme sırasında Alüminyum'a kıyasla daha yavaş hıza ve ilerlemeye ihtiyaç duyar. Genel olarak konuşursak, metal malzemeler plastiklere kıyasla daha yavaş hıza ve ilerleme hızına ihtiyaç duyar. FR4 veya mühendislik plastikleri artı fiber gibi bazı süper mühendislik plastikleri hariç, normal metalden bile daha serttir, dolayısıyla bu tür plastik malzemeler işleme işlemi yaparken daha yavaş hıza ve ilerlemeye ihtiyaç duyar.
- Soğutma ve Yağlama: İşleme ısı üretebilir ve malzemeye bağlı olarak, bükülmeyi veya erimeyi önlemek için sıvılar veya buğu gibi soğutma teknikleri kullanılabilir.
Malzemeler: Metaller ve Plastikler
Plastik ve metalin temel özellikleri çok farklıdır. Plastik ve metalin özelliklerini kabaca anlıyorsanız malzemeyi seçmek daha kolay olacaktır. Plastik ve metallerin özelliklerini ve işleme yöntemlerindeki farklılıkları madde madde açıklayacağız.
Oran
Eğer sıradan plastik 1 ise, alüminyum 2 ila 3 kat, demir ve bakır ise 8 ila 9 kat daha ağırdır.
Metallere göre daha hafif olan plastik malzemelerin özellikleri, otomobillerin ağırlığının azaltılması ve yakıt verimliliğinin artırılması gibi açılardan faydalıdır.
Elektiriksel iletkenlik
Çelik elektriği iletir, ancak plastik temelde bunu yapmaz, bu da onu yalıtım parçalarının imalatına uygun hale getirir. Öte yandan plastik kolaylıkla elektrikle şarj edilebiliyor ve bu nedenle toz çekiyor.
Ayrıca elektriği ileten bazı plastiklere “iletken plastikler” adı verilmektedir.
Isı dayanıklılığı
Genel amaçlı reçineler metallere göre daha düşük ısı direncine sahiptir. Bu nedenle genel anlamda otomobil motorları gibi yüksek sıcaklıktaki ortamlarda kullanılan parça olarak kullanıma uygun değildir. Bununla birlikte, mühendislik plastikleri geliştikçe, PEEK, PBS artı fiber gibi giderek daha fazla mühendislik plastiği, motorların çevresinde yüksek sıcaklık parçaları olarak metalle değiştirilmek üzere kullanılabilir.
Etki dayanıklılığı
Genel olarak metalin darbe dayanımı plastiğe göre daha yüksektir. Ancak cam elyaf gibi şeyler ilave edilerek mukavemeti arttırılmış plastik malzemeler de vardır. Otomobil tamponlarının malzemesi olarak darbelere karşı oldukça dayanıklı plastikler de kullanılıyor.
Kimyasal direnç
Bazı türler dışında metaller oksidasyona ve paslanmaya karşı hassastır. Öte yandan plastikler organik solventlere duyarlı olma özelliğine sahiptir ancak kimyasal direnci yüksek olan türleri de mevcuttur. Metal parçalar paslanmaya karşı koruma gerektirse bile, plastikler paslanmadığından paslanmaya gerek yoktur.
Şekilde yüksek derecede özgürlük
Genel amaçlı reçinelerin erime noktası düşük olduğundan kalıplanmaları metallere göre daha kolaydır.
Ayrıca seri üretime uygun özelliklere sahip olduğundan ürün üretim maliyetlerini düşürebilmektedir.
Ancak uygun şekil ve verimlilik, kalıplama yöntemine bağlı olarak farklılık gösterir; bu nedenle, ürettiğiniz parçaya uygun kalıplama yöntemini seçmeniz önemlidir.
Renklendirme kolaylığı
Hem reçine hem de metal kaplanabilir veya boyanabilir, ancak plastik, malzemeyle boyaların karıştırılmasıyla renkli bir halde kalıplanabilir. Aynı renkteki seri üretim parçaları için uygundur.
Ölçüsel durağanlık
Metallerle karşılaştırıldığında plastikler sıcaklık değişimlerine daha duyarlıdır, dolayısıyla sıcaklık ne kadar yüksek olursa sertlik gibi özellikleri de o kadar fazla değişir.
Ücret
Genel amaçlı reçineler genellikle metallere göre daha düşük fiyatlarla mevcuttur. Öte yandan mühendislik plastikleri gibi yüksek performanslı plastikler genellikle metallerden daha pahalıdır.
Metal ve Plastik İşleme Prosesi
CNC işleme süreci hem metalleri hem de plastiği işlemek için üç ana tekniği içerir:
- değirmencilik
- Delme
- Dönüş
değirmencilik
CNC frezeleme işlenen malzemenin yüzeyi boyunca hareket eden ve onu kesen kesicinin dönme hareketine dayanır. Bu süreçte iş parçası sabit kalır. Freze makineleri, torna tezgahlarından farklı olarak çoğunlukla düz yüzeylerde çalışır. Çalışma, iş parçasının gereksiz katmanlarını ayırarak ona istenen boyutları, şekilleri veya yapıyı veren çok noktalı bir frezeleme bıçağı kullanılarak gerçekleştirilir.
Delme
Özel tip matkapların kullanılması sayesinde CNC delme mümkündür, ancak sadece bu değil. CNC delme bazen bu amaç için freze makineleri veya torna tezgahları kullanılır. Her şey, çalışma malzemesinin türüne ve elde etmek istediğimiz veya daha doğrusu ihtiyaç duyduğumuz delik tipine bağlıdır.
Matkabın herhangi bir düzlemde son derece hassas konumlandırılması olanağı sayesinde, kesin olarak ayarlanmış derinlik ve çapta hemen hemen her türde delik açmak mümkündür.
Dönüş
CNC tornalama bir nesnenin çapının azaltılmasını ve ona silindirik veya konik bir şekil verilmesini içeren bir işleme yöntemidir. Bu işlem bir kesici aletin kullanılmasıyla gerçekleştirilir. İş parçası fikstür üzerine kelepçelenir ve daha sonra yüksek hızda, sabit bir dönüşe tabi tutulur. Gerekli ilerleme kuvvetini sağlamak için kesici takım ona doğru hareket ettirilir. Sonraki katmanları keserek düz bir çizgide hareket eder.
Aynı makine metal ve plastik işleme için kullanılabilir mi?
Çoğu senaryoda evet aynı makineleri kullanabiliriz ancak dikkate alınması gereken bazı önemli faktörler vardır:
Malzemeye Özel Hususlar
Frezeleme, delme ve tornalamanın yanı sıra hem metallerin hem de plastiklerin işlenmesinde dikkate alınması gereken bazı ek faktörler vardır. Var:
- Kesme parametreleri
- Soğutma Stratejileri
- Takım Seçimi
Kesme parametreleri
Kesme parametreleri, bir CNC makinesini çalıştırmak için ilerleme ve hız oranını tanımlar. Sert özelliklerinden dolayı genel anlamda metal malzemeler plastiklere göre daha yavaş hıza ve ilerleme hızına ihtiyaç duyar. İşleme prosesi sırasında takım aşınmasını ve aşırı ısı oluşumunu en aza indirmeye yardımcı olacaktır.
Soğutma Stratejileri
Takım ömrünü ve parça bütünlüğünü korumak için işleme prosesi sırasında sıcaklığın kontrol edilmesi çok önemlidir. Bu nedenle soğutma sıvısı seçimi burada belirleyici bir rol oynar.
Taşkın Soğutma: Kesme bölgesinde yüksek miktarda soğutma sıvısının kullanıldığı yaygın bir uygulamadır. Isıyı önemli ölçüde dağıtmaya yardımcı olur.
Sis Soğutma: Plastiklerin işlenmesinde sis soğutma tekniği tercih edilir. Bu yöntemde sıcaklığı kontrol etmek için daha az miktarda soğutucu kullanırız.
Takım Seçimi
Ne tür kesme aleti metalleri ve plastiği kesmek en iyisi midir? Bu da dikkate alınması gereken bir diğer hayati noktadır. Metaller güçlü olduğundan karbür gibi aşınmaya karşı daha dayanıklı aletlere ihtiyaç duyarlar. Öte yandan plastikleri işlemek için çelik veya elmas kaplı takımlar kullanabiliriz.
Zorluk Seviyeleri: Metaller ve Plastikler
Metal işlemenin plastiğe göre daha zorlu olduğu, ancak plastiğin işlenmesinin daha zor olduğu yönünde genel bir algı var. Bunun nedeni kontrol edilmesi oldukça zor olan hassas toleranslardır. Bunun nedeni plastiğin kendisinden kaynaklanan iç gerilimdir; Sonuç olarak, deformasyon ve çatlama meydana gelme eğilimi gösterir ve bu da sonuçta toleransın dışına çıkılmasına veya ürünün atılmasına yol açar.
Bu sorunu çözmek için mühendislerin plastik işleme konusunda daha fazla deneyime ihtiyacı var, böylece her operasyonel ayrıntıyı yönetebilecekler. Boyi Teknoloji mühendisleri, plastik işleme konusunda 10 yılı aşkın bir deneyime sahiptir. Süreci nasıl iyi kontrol edeceklerini ve müşterilerimiz için benzersiz ve yüksek kaliteli plastik parçalar üreteceklerini derinden biliyorlar.
Parçalarınızı bugün üretime sokun
Tüm yüklemeler güvenli ve gizlidir.
Daha Büyük Zorluk:
Metaller genellikle daha sert olsa da, özellikleri nedeniyle plastiklerin işlenmesi çok zorlayıcı olabilir. İşte nedeni:
- Isı Hassasiyeti: Plastiklerin erime noktaları metallere göre daha düşüktür. Sıcaklıktaki küçük bir artış parçaların deforme olmasına neden olabilir.
- Çeşitli Malzeme Özellikleri: En iyi sonuçları elde etmek için en iyi plastik malzemeyi seçmek çok önemlidir. Herhangi bir sorun bırakmadan mükemmel bir parça oluşturmanıza yardımcı olacaktır.
Metal ve Plastiklerde Hassasiyet Zorlukları:
CNC işleme prosesinde plastiklerde sıkı toleransı korumak metallere göre çok zordur. Bunun iki önemli nedeni vardır:
- Malzeme Deformasyonu
- İşleme efektleri
Sınırlı erişilebilirlik:
Teknik uzmanlık eksikliği nedeniyle tüm CNC işleme şirketleri CNC plastik işleme sağlamamaktadır.
İşlem Sonrası İhtiyaçlar:
Plastik parçalar, optimum sonuçlar elde etmek için beceri ve teknoloji gerektiren manuel son işlemlere ihtiyaç duyar. Öte yandan metaller yüzey işlemesi kolay malzemelerdir. Kesme işleminde parslarda küçük çapak oluşma olasılığı vardır. Bu çapaklar manuel bitirme tekniği kullanılarak giderilir.
Çapak almanın ne olduğu hakkında daha fazla bilgi için lütfen bkz. bu kaynak.
Uygulamalar Metal ve Plastik ile CNC İşleme
| Özellikler | Metal İşleme | Plastik İşleme |
| Tipik uygulamalar | Motor bileşenleri (pistonlar, valfler) Havacılık parçaları (kanat bileşenleri, iniş takımı) Tıbbi implantlar | Prototipler ve düşük hacimli parçalar Tüketici (telefonlar, dizüstü bilgisayarlar) Tıbbi cihazlar |
| Vurgulanan Malzeme Özellikleri | Güçlü ve ısıya dayanıklı | Hafif |
| Çekirdek İşleme Teknikleri | Frezeleme, Delme, Tornalama | Frezeleme, Delme |
| Kesme parametreleri | Daha yavaş hızlar, daha düşük ilerleme hızları | Daha yüksek hızlar, daha yüksek ilerleme hızları |
| Soğutma Stratejileri | Taşkın soğutma (yüksek soğutma sıvısı akışı) ortak Yüksek sertlikteki çelikler için etki ve maliyet açısından hava soğutmasını kullanın. | Sis soğutma Taşkın soğutma (yüksek soğutma sıvısı akışı) |
| Takım Seçimi | Karbür, Yüksek hız çeliği | Yüksek kaliteli çelik, Elmas kaplamalı |
| Zorluk | Daha zorlu | Isı hassasiyeti nedeniyle zor |
| Hassas Toleranslar | Sıkı toleranslara ulaşmak daha kolay | Sıkı toleranslarda zorluk |
| Rötuş | Daha az manuel son işlem | Çapak alma ve temizlemeye sıklıkla ihtiyaç duyulur |
Sonuç
Ancak son zamanlarda mükemmel ısı direncine ve dayanıklılığa sahip mühendislik plastikleri ve süper mühendislik plastikleri gibi reçine malzemeleri ortaya çıkmıştır. Reçine yüksek sıcaklıklara maruz kalan parçalar için de kullanılıyor ve metal ikamesi de artıyor.
Otomobil güç aktarma organları, şanzımanlar ve termal yönetim sistemleri gibi motor sistemlerindeki, daha önce değiştirilmesinin imkansız olduğu düşünülen parçalar için metal ikamelerin kullanılması artık mümkün.
Boyi Teknoloji Hassas İşleme
Boyi Teknoloji hem metaller hem de plastikler için tek elden çözümler sunan lider bir şirkettir CNC işleme hizmetleri. Frezeleme ve tornalama işlemleri için son teknoloji CNC makinelerimiz mevcuttur. Ayrıca 5 Eksenli makinelerin eklenmesiyle karmaşık parçaları daha yüksek hassasiyetle etkili bir şekilde üretebiliyoruz.
Aynı zamanda, onlarca yıllık tecrübeye sahip tecrübeli personelimiz var. enjeksiyon kalıplama. Hiçbir şeyi dışarıdan temin etmeye gerek yoktur; tasarımdan yüzey bitirme Size her şeyi hızlı geri dönüş süresiyle sağlıyoruz.
Parçalarınızı bugün üretime sokun
Tüm yüklemeler güvenli ve gizlidir.
SSS
Plastik CNC işleme metalden daha ucuzdur. Bunun nedeni plastiğin daha az sert olması ve daha az güç ve alet gerektirmesidir. Malzeme israfı da metal işlemeyle karşılaştırıldığında düşüktür.
Malzeme seçimi doğrudan proje ve uygulama gereksinimlerine bağlıdır. Alüminyum, kolay kesilmesi ve şekillendirilmesi nedeniyle en popüler işleme malzemelerinden biridir. Ancak havacılık ve uzay gibi yüksek mukavemetli uygulamalar için çelik ve titanyumun daha iyi bir seçenek olduğu düşünülmektedir.
Plastiği metal işlemeye tercih etmek birçok avantaj sağlar. Örneğin plastikler metallere göre daha hafiftir. Bu özellik onları ağırlığa duyarlı uygulamalar için ideal kılar. Aynı zamanda bazı plastikler mükemmel kimyasal ve yalıtım direncine sahiptir.
Tagged: CNC İşleme Kılavuzu
Bu makale BOYI TECHNOLOGY ekibinden mühendisler tarafından yazılmıştır. Fuquan Chen, hızlı prototipleme, metal parçalar ve plastik parça üretimi alanında 20 yıllık deneyime sahip profesyonel bir mühendis ve teknik uzmandır.
