Общие правила механической обработки

06/05/2019

Не наполненные термопласты можно обрабатывать при помощи быстрорежущих инструментов. Для обработки наполненных материалов необходимо использовать твердосплавные инструменты. В любых случаях должны использоваться только остро заточенные инструменты. Из-за плохой теплопроводности полимеров необходимо обеспечить хорошее отведение тепла. Наилучший отвод тепла происходит через стружку.

 

Размерная стабильность

Высокую размерную точность изделия возможно получить только при обработке отожженных заготовок. В противном случае, нагрев полимера в процессе механической обработки может привести к деформации, короблению детали, как в процессе изготовления, так и при дальнейшей эксплуатации. Если необходимо снять (удалить) большое количество материала с заготовки, то необходимо производить также и междустадийный отжиг (после черновой мехобработки). Узнать о времени и температуре процесса отжига можно у технических специалистов. Материалы с высоким уровнем поглощения влаги (например, полиамиды), могут быть выдержаны в воде перед мехобработкой. Пластмассы требуют более высокие производственные допуски, чем металлы. Кроме того, необходимо принять во внимание более высокое тепловое расширение полимеров в сравнении с металлами.

 

Методы мехобработки

1.Токарная обработка. Рекомендации по геометрии инструментов приведены в таблицах. Для получение высокого качества поверхности необходимо использовать широкий выглаживающий инструмент. Для тонкостенных и особо гибких заготовок лучше подойдут резцы клиновидной формы.

2. Фрезерование. Для ровных поверхностей более экономичным является торцевое фрезерование. Для снижения вибрации при периферийном и профильном фрезеровании на станке не должно стоять два и более резца, а также должен быть существенно увеличен шаг между резцами. Наилучшее качество резки и качество обработки поверхности достигаются на станке с одним резцом.

3. Сверление. Спиральные сверла из быстрорежущей стали хорошо подходят для полимеров, но из-за большого тепловыделения необходимо применение охлаждающей жидкости. Для хорошего теплоотвода и удаления стружки сверло следует регулярно вынимать из места сверления. В основном рекомендуется использовать спиральные сверла. Угол кручения должен составлять от 12 до 16 градусов. Отверстия большого диаметра следует предварительно сверлить начерно с применением колонковой дрели или же вырезать. Особое внимание следует уделить тщательной заточке инструмента при работе с твердыми материалами. В противном случае, возникающее при сверлении внутреннее напряжение может привести к расколу детали. Армированные материалы обладают более высоким внутренним напряжением и меньшей ударной прочностью, чем не наполненные полимеры, следовательно, более подвержены расколу при мехобработке. При возможности армированные материалы перед обработкой следует нагреть примерно до 120 градусов С (температура выдержки примерно 1 час на каждые 10мм толщины стенки). Эту операцию также рекомендуется выполнять при обработке Полиамида 66, Полиамида 6 литьевого, Полиэфиров.

4. Резка пилой. Следует избегать излишнего нагрева, образующегося при трении. Наиболее подходящим является использование остро заточенных дисковых пил с большим шагом зубьев. Тонкостенные детали обычно режут сравнительно тонкими инструментами.

5. Нарезание резьбы. Резьбу лучше всего наносить резьбовой гребенкой. Образование заусенец можно избежать, используя гребенку с тонкими зубцами. Не рекомендуется использовать нарезные шайбы, так как при удалении шайбы происходит повторная нарезка. При использовании дрели под резьбу следует делать припуск на обработку (в зависимости от материала и диаметра, основной показатель 0,1 мм).

6. Инструкция по безопасности. Несоблюдение рекомендаций по обработке могут привести к локальному перегреву и, следовательно, к деформации материала. Выделяющиеся продукты распада (например, при перегреве фторопластовых заготовок) следует удалять с помощью специального оборудования.

 

Полимерные материалы для различных применений

Стандартные полимеры

Эта категория включает в себя такие широко применяемые полимеры как полиолефины (РЕ и РР), применение которых многообразно, а постоянная рабочая температура не превышает 100 градусов С.

Инженерные полимеры

К данной группе полимеров относятся те, постоянная рабочая температура которых находится в диапазоне от 100 до 150 градусов С. Полиамиды (РА), Полиацетали (РОМ) и Полиэфиры (РЕТ, РВТ) имеют хорошие механические свойства, высокую степень химической стойкости и отличные показатели по износу. Многообразие модификаций данных полимеров позволяет применять их с наибольшей эффективностью в различных условиях. Инженерные (конструкционные) пластики легко поддаются механической обработке и широко используются для производства мелкосерийных деталей в автомобильной, обрабатывающей промышленности, а также в машиностроении, в электронных и электротехнических технологиях, в пищевом и грузоподъемном оборудовании.

Высокотемпературные полимеры

К группе высокотемпературных пластиков относятся полимеры, постоянная рабочая температура которых находится в диапазоне от 150 до 300 градусов С, а полиимиды и при более высоких температурах. Другие важные преимущества – стойкость к излучениям высокой энергии, отличная огнестойкость (самозатухающие) и хорошие электроизоляционные свойства. Высокотемпературные полимеры применяются везде, где традиционные пластики работают на пределе своих «возможностей» или для замены металлических деталей.