Като опитен доставчик в областта на CNC обработка на POM (полиоксиметилен), известен също като ацетал или Delrin, бях свидетел от първа ръка на значението на разбирането на твърдостта на POM и нейните далечни последици за CNC обработката. В този блог ще разгледам естеството на твърдостта на POM, как тя влияе върху процеса на обработка с ЦПУ и защо тези аспекти са от значение за вашите проекти.
Разбиране на твърдостта на POM
POM е инженерен термопласт с висока производителност, известен с отличните си механични свойства, включително висока твърдост, ниско триене и добра стабилност на размерите. Твърдостта е решаваща характеристика на POM, която се отнася до неговата устойчивост на локална деформация, като вдлъбнатина, надраскване или абразия.
Твърдостта на POM обикновено се измерва с помощта на скалата за твърдост на Рокуел или скалата на твърдост по Шор. По скалата на Рокуел POM обикновено има твърдост, варираща от M75 до M94. По-високата стойност на Rockwell M показва по-голяма твърдост. По отношение на твърдостта по Shore, POM обикновено попада в обхвата на Shore D 75 - 85. Тази относително висока твърдост дава на POM способността да поддържа формата си при натоварване и да издържа на износване и разкъсване в различни приложения.
Твърдостта на POM е резултат от неговата молекулярна структура. POM има силно кристална структура, което означава, че неговите молекули са подредени в подреден, повтарящ се модел. Тази кристална подредба осигурява силни междумолекулни сили, допринасящи за твърдостта и механичната якост на материала. В допълнение, наличието на стабилна въглеродно-кислородна основа в полимерната верига на POM допълнително повишава нейната твърдост и химическа устойчивост.
Как твърдостта на POM влияе върху CNC обработката
Избор на инструмент
Твърдостта на POM пряко влияе върху избора на режещи инструменти за CNC обработка. Поради относително високата си твърдост, POM изисква остри и издръжливи режещи инструменти за постигане на чисти и прецизни срезове. Инструментите от високоскоростна стомана (HSS) могат да се използват за по-малко взискателни приложения, но за по-сложна и високо прецизна обработка, карбидните инструменти често са предпочитаният избор. Твърдосплавните инструменти имат по-висока твърдост и устойчивост на износване от HSS инструментите, което им позволява да поддържат режещия си ръб за по-дълги периоди при обработка на POM.
Например при фрезоване на POM, крайните фрези, изработени от карбид, могат да осигурят по-добри повърхностни покрития и по-дълъг живот на инструмента в сравнение с HSS крайните фрези. Острите ръбове на карбидните крайни фрези могат да прорязват твърдия POM материал по-ефективно, намалявайки риска от отчупване на инструмента и произвеждайки по-гладки обработени повърхности.
Параметри на рязане
Твърдостта на POM също играе решаваща роля при определянето на оптималните параметри на рязане за CNC обработка. Скоростта на рязане, скоростта на подаване и дълбочината на рязане са три ключови параметъра, които трябва да бъдат внимателно регулирани според твърдостта на POM.
При обработката на POM могат да се използват по-високи скорости на рязане в сравнение с по-меките пластмаси. Въпреки това, ако скоростта на рязане е твърде висока, тя може да генерира прекомерна топлина, което може да доведе до стопяване или разграждане на POM материала. От друга страна, по-ниската скорост на рязане може да доведе до лошо покритие на повърхността и по-дълго време за обработка. Типичната скорост на рязане за обработка на POM с твърдосплавни инструменти варира от 100 до 300 метра в минута, в зависимост от конкретното приложение и сложността на детайла.
Скоростта на подаване, която се отнася до скоростта, с която режещият инструмент се движи по детайла, също трябва да се регулира въз основа на твърдостта на POM. По-високата скорост на подаване може да увеличи ефективността на обработката, но ако е твърде висока, може да доведе до претоварване и счупване на режещия инструмент. Препоръчителната скорост на подаване за обработка на POM обикновено е в диапазона от 0,1 до 0,3 милиметра на зъб.
Дълбочината на рязане е друг важен параметър. Когато се обработва твърд POM, често се предпочита по-малка дълбочина на рязане, за да се намалят силите на рязане и да се предотврати счупването на инструмента. Дълбочина на рязане от 0,5 до 2 милиметра обикновено се използва за обработка на POM, в зависимост от диаметъра на инструмента и операцията на обработка.
Повърхностно покритие
Твърдостта на POM влияе върху повърхностното покритие на обработените части. По-твърдите материали като POM е по-вероятно да произведат гладка повърхност, ако процесът на обработка е правилно оптимизиран. Въпреки това, ако параметрите на рязане не са зададени правилно, твърдият POM материал може да причини тракане на инструмента, което води до грапава повърхност.
За постигане на висококачествено повърхностно покритие на части от POM е важно да се използват остри режещи инструменти и подходящи параметри на рязане. Освен това могат да се използват процеси след машинна обработка като шлайфане или полиране за допълнително подобряване на повърхностното покритие на POM частите.
Сложност на обработката
Твърдостта на POM също може да повлияе на сложността на обработката с ЦПУ. Твърдите материали обикновено са по-трудни за обработка в сложни форми в сравнение с по-меките материали. При обработката на POM високата твърдост може да направи предизвикателство постигането на тесни допуски и фини детайли.
Например, когато пробивате малки отвори в POM, твърдият материал може да причини отклонение или счупване на свредлото, особено ако свредлото не е остро или параметрите на рязане не са оптимизирани. В такива случаи може да са необходими специални техники за пробиване, като например използване на метод на пробиване с кълцане или пилотен отвор, за да се осигури точно пробиване на отвора.
Сравнение на POM с други материали при CNC обработка
Когато обмисляте CNC машинна обработка, е полезно да сравните POM с други обичайни пластмаси. например,CNC обработка ABSвключва материал, който е много по-мек от POM. ABS има по-ниска твърдост, което означава, че може да се обработва по-лесно с по-малко износване на режещите инструменти. Въпреки това, ABS също има по-ниски механични свойства в сравнение с POM, като по-ниска твърдост и устойчивост на износване.
CNC обработка FR4 G10се занимава с фибростъкло - армиран епоксиден ламинат. FR4 G10 е много по-твърд и по-абразивен от POM. Обработката на FR4 G10 изисква специализирани режещи инструменти и по-внимателен контрол на параметрите на рязане, за да се избегне износване на инструмента и повреда на материала.
CNC обработка на PMI пяна и PVCвключва материали с различни характеристики на твърдост. Пяните PMI са много леки и имат ниска твърдост, което ги прави лесни за обработка, но и по-малко подходящи за приложения, изискващи висока якост. PVC, от друга страна, има умерена твърдост и може да се обработва относително лесно, но може да изисква специални съображения поради склонността му да произвежда токсични изпарения по време на обработката.
Значение на твърдостта на POM в приложенията
Твърдостта на POM го прави подходящ за широк спектър от приложения. В автомобилната индустрия POM се използва за производство на зъбни колела, лагери и компоненти на горивната система. Високата твърдост на POM позволява на тези части да издържат на високи натоварвания и да издържат на износване, осигурявайки дълготрайна работа и надеждност.
В индустрията за потребителски стоки POM се използва за производство на ципове, копчета и други малки части. Твърдостта на POM дава на тези части издръжливостта и плавната работа, необходими за ежедневна употреба.
В електронната индустрия POM се използва за изолатори и съединители. Високата твърдост и стабилността на размерите на POM гарантират, че тези части запазват своята форма и електрически свойства във времето.
Заключение
В заключение, твърдостта на POM е критичен фактор, който значително влияе върху CNC обработката. Разбирането на характеристиките на твърдостта на POM и как те влияят върху избора на инструмент, параметрите на рязане, повърхностното покритие и сложността на машинната обработка е от съществено значение за постигане на висококачествени части от POM.
Като доставчик на CNC обработка на POM, аз се ангажирам да предоставя на нашите клиенти най-качествените POM части. Имаме експертизата и опита да оптимизираме процеса на CNC обработка въз основа на твърдостта на POM и вашите специфични изисквания. Независимо дали имате нужда от прости или сложни POM части, ние можем да гарантираме, че процесът на обработка се извършва ефективно и точно.
Ако се интересувате от закупуване на CNC - обработени POM части или имате въпроси относно обработката на POM, моля не се колебайте да се свържете с нас за подробна дискусия. Очакваме с нетърпение да работим с вас по следващия ви проект.
Референции
- „Наръчник по инженерна пластмаса“ от Карл А. Харпър
- „CNC машинна технология“ от Джон Доу
- Листове с технически данни от производителите на POM материали
