CNCプラスチック部品
CNCプラスチック部品加工は、様々な段階にわたる様々なプラスチック部品をサポートします。これらのプラスチックは プロトタイプ、テストユニット、または最終使用コンポーネント。
プラスチックは金属よりも機械加工しやすい場合があります。しかし、多くの場合、3Dプリントや射出成形よりも優れた結果が得られます。これは、単純な形状や少量生産の場合に当てはまります。
プラスチック加工部品の中には、疲労、衝撃、摩耗に強いものもあります。一方、ABSのように加工が容易で、低コストのテストに適したものもあります。
CNCプラスチック 軽量で化学的に安定しており、一定の条件下では湿気、腐食、熱にも耐性があります。
材料の選択は、製品の機能と容積によって異なります。許容差、表面仕上げ、構造上の要件は、材料特性と整合している必要があります。
設計が基準と製品機能を満たしている場合、CNC加工によるプラスチック加工は最適な選択肢です。開発段階において、スピード、精度、柔軟性を提供します。
CNC プラスチック部品はいつ使用すべきですか?
ディスプレイ用機械加工プラスチック部品
少量から中量のCNCプロジェクト、特にプロトタイプやカスタムパーツの製造には、プラスチックが賢明な選択です。プロトタイプと量産部品の両方に最適です。
プラスチックは金属のように精密で複雑な形状に機械加工できますが、金属とは異なる特性を持っています。主に軽量で、安定性、耐腐食性、耐薬品性に優れています。
最も一般的なものは アクリル、ナイロン、PTFE、ポリカーボネート。 すべての材料は用途に応じてさまざまな強度を持っています。
機能性、価格、仕上げに基づいて選定してください。機械加工においては、機械的負荷、耐熱性、許容誤差を考慮する必要があります。 （参照： 金属対プラスチック)
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機械加工に最適なプラスチック
適切なプラスチックの選択 CNC素材 機械加工プロジェクトでは、プラスチックの強度と用途は非常に重要です。プラスチックの種類によって、それぞれ独自の強みと用途があります。以下は、CNC加工で使用される一般的な10種類のプラスチックのリストです。加工可能なプラスチックはそれぞれ、特定の部品や環境に適した特性を持っています。
一般的なCNC加工プラスチックタイプ
耐衝撃性プラスチック
耐熱プラスチック
耐紫外線性ゴム
耐薬品性プラスチック
機械加工用熱可塑性材料
熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂
エンジニアリングプラスチック部品
一般的なCNC加工プラスチック
- アクリル（PMMA）
- ポリカーボネート（PC）
- ナイロン（PA）
- ABS
- デルリン (POM)
- PTFE
- HDPE
- ポリプロピレン（PP）
- PVC
- PEI
1. アクリル（PMMA）CNC加工
CNC加工アクリル部品
アクリルは ガラスのように透明しかし、アクリルはより軽量で剛性が高いです。加工性に優れ、きれいで均一な表面が得られます。また、脆いため、ひび割れを防ぐには切削速度を遅くする必要があります。アクリルは 看板、照明カバー、ショーウィンドウ、光学部品など。
2. ポリカーボネート（PC）CNC加工
ポリカーボネートはアクリルよりもはるかに強度が高く、耐衝撃性も高く、割れにくいという特徴があります。しかし、加工には鋭利な工具が必要であり、曇りを防ぐため熱の蓄積が少ないという利点があります。安全パネル、ガード、筐体など、強度が求められる用途に適しています。
3. ナイロン（PA）CNC加工
ナイロンは頑丈で弾力性があり、耐摩耗性に優れています。そのため、可動部品に適しています。 摩擦とストレスナイロンは吸湿性があり、寸法にばらつきが生じる可能性があります。そのため、加工前に乾燥させてください。ナイロンの代表的な成分は以下のとおりです。 ギア、ブッシング、ローラー.
4. ABS CNC加工
ABS CNCフライス加工
ABSは安価で、比較的容易に機械加工できます。切断性、形状保持性、仕上がりの美しさを兼ね備えており、強度と美観が求められる用途に最適です。ABSのCNC加工は ハウジング、カバー、エンクロージャ、プロトタイプ.
5.デルリン（POM）CNC加工
デルリン（POM）は、硬く、低摩擦で、高性能なエンジニアリンググレードのプラスチックです。機械加工が容易で、厳しい公差で加工できるため、きれいな表面が得られます。デルリンは、次のような精密部品によく使用されます。 ギア、バルブ部品、可動アセンブリ精密なフィット感と硬度が求められます。
6. PTFE（テフロン）CNC加工
PTFEは非常に 滑らかで、耐薬品性、耐熱性があるPTFEは柔らかいため、破れや変形を防ぐため、鋭利な工具を使用し、ゆっくりと送り込む必要があります。PTFEは、化学薬品や食品に安全な環境で動作するシール、ライナー、その他の部品に最適です。
7. HDPE CNC加工
HDPE CNC加工
HDPEは軽量で耐水性、耐薬品性、優れた衝撃強度を備えており、過酷な用途に最適です。機械加工は容易ですが、熱によって反りが生じる可能性があるため、冷却が不可欠です。HDPEは一般的に以下の用途に使用されます。 タンク、トレイ、まな板、屋外部品など。
8. ポリプロピレン（PP）CNC加工
ポリプロピレンは半柔軟性があり、疲労を引き起こしません。耐摩耗性と耐振動性に優れています。加工は繊細で、締め付け圧力は最小限に抑える必要があります。ヒンジ、化学薬品容器、実験器具などに使用できます。
9. PVC CNC加工
PVCはプラスチック製造にも適しています。安定性があり、耐薬品性にも優れています。加工も容易ですが、ガスが発生する可能性があるため、換気に配慮する必要があります。 PVC加工 工業用ハウジング、継手、断熱ブロック、その他の構造部品に適用されます。
10. PEI（ウルテム）CNC加工
PEIは、高強度、耐熱性、そして厳しい公差で機械加工性に優れたプラスチックです。過酷な条件にも耐え、高い精度を誇ります。航空宇宙、医療、電気部品など、性能が求められる分野に広く使用されています。
ここでは、さまざまなプラスチック加工方法とその多様な産業用途の包括的な概要を示します。
表: プラスチック加工プロセスと用途
| プラスチック/ ポリマータイプ | 適切な加工プロセスの種類 | 産業用アプリケーション |
| ABS（アクリロニトリルブタジエンスチレン） | CNC フライス加工、CNC 旋削、3D プリント | プロトタイピング、自動車、消費財 |
| アクリルまたはPMMA | CNCフライス加工、CNC旋削加工、レーザー切断 | 看板、ショーケース、光学部品 |
| ナイロン | CNCフライス加工、CNC旋盤、ウォータージェット切断 | ギア、ベアリング、機械部品 |
| ポリカーボネート（PC） | CNC フライス加工、CNC 旋削、熱成形 | 自動車、電子機器、ゴーグルや医療機器などの安全機器。 |
| ポリエチレン（PE） | CNCフライス加工、CNC旋削加工、押出成形 | 包装、プラスチック部品、パイプ |
| ポリプロピレン（PP） | CNCフライス、CNC旋削、射出成形 | 自動車、医療機器、包装 |
| POM | CNCフライス加工、CNC旋削加工、放電加工（EDM） | ギア、ベアリング、バルブ |
| PVC（ポリ塩化ビニル） | CNCフライス、CNC旋削、圧縮成形 | 建設、パイプ、窓のプロファイル |
| PEEK（ポリエーテルエーテルケトン） | CNCフライス、CNC旋削、射出成形 | 航空宇宙、医療機器 |
| PET（ポリエチレンテレフタレート） | CNCフライス、CNC旋削、ブロー成形 | ボトル、パッケージング、テキスタイル |
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プラスチック部品のCNC加工技術
複数のCNCプラスチック部品には、多くの加工方法が適しています。それぞれの技術には独自の特徴があります。 セットアップ、ツール、切断ルール。 使い方を知っていれば、ストレスを感じたり、仕上がりが悪くなったり、部品が損傷したりすることがなくなり、安全です。
次の 3 つは、プラスチックの加工で使用される繰り返しの手順の一部です。
1. CNCマシンでプラスチックを旋削する
CNCプラスチック旋削
CNC旋削加工では、プラスチックブロックを固定し、工具をその周囲に回転させて成形します。材料の旋削は切削工具を介して行われます。これは、円形や円筒形の部品に実用的な手法です。
鋭利で研磨された超硬工具またはHSS工具を使用し、溶解や表面欠陥を避けるために適切な切削片クリアランスを確保する必要があります。適切な 傾斜角 工具表面の凹凸により、摩擦を最小限に抑え、美しい仕上がりを実現できます。また、滑らかな工具表面により、材料の付着を防ぎます。
一般的な送り速度は、材料の硬度と熱感受性に応じて、0.005回転あたり0.015～XNUMXインチの範囲です。使用するプラスチックに応じて、工具の角度を変えることをお勧めします。
2. CNC装置によるプラスチックのフライス加工
CNCフライス加工では、回転工具を用いて表面から材料を削り取ります。シンプルな機械は3方向に動きますが、より複雑な機械ではより多くの方向に動き、微細な部品を加工できます。
繊維強化プラスチック（FRP）のフライス加工には、カーボン工具を使用してください。低圧固定システムとバキュームテーブルを使用することで、プラスチックワークを変形させることなくしっかりと固定できます。内側の角を丸くすることで、弱点や微細なひび割れを防ぐことができます。
3. CNCマシンによるプラスチックの穴あけ
CNCドリル加工には 回転ドリル プラスチックブロックに穴を開ける。材料に浸して必要な深さまで切り込みます。
穴あけには鋭利なビットを使用してください。 退屈なもの 熱を発生し、部品を損傷します。ほとんどのプラスチックでは、 90～118度の先端角 使用する必要があります。アクリルの穴あけ加工では、加工中のひび割れや欠けを防ぐために、すくい角をゼロまたはマイナスにする必要があります。
穴の深さは短くしてください。 3回または4回 ドリルの幅。穴あけボタン付近では、応力やひび割れを防ぐため、速度を落としてください。
CNC プラスチック部品は一般的にどこで使用されますか?
プラスチック材料は、ほとんどの産業で役立っています。軽量、耐腐食性、そして汎用性の高さから、あらゆる産業で広く使用されています。そのため、単純な部品から複雑な部品まで、あらゆる用途に適しています。
自動車
CNCフロントエンドカーモジュールフレーム
CNC加工は自動車部品の軽量化のために広く利用されています。これらの効率的な自動車用プラスチック加工部品には、 クリップ、トリム、パネル。 熱や振動に強い素材です。
航空宇宙
CNCプラスチック部品は、 航空機の軽量化それらは、 パネル、カバー、サポート部品。 これらは耐熱性材料であり、また、時間が経っても安定しています。
医療
CNC医療部品
医療機器は安全で清潔な材料に基づいて提供されます。これには以下が含まれます。 ツール、ハウジング、そしてプラスチック製のガイドもあります。それらのほとんどは滅菌や機械加工が容易です。
ディスプレイ・電子機器関連
回路はプラスチックで覆われており、熱が制御されています。 デバイス、マウント、コネクタのシェルこの材料は電気に対する絶縁体としても機能します。
消費者製品
プラスチックは私たちが日常的に使うものの中に含まれています。 家庭用品、玩具、備品簡単に製造でき、柔軟性があり、価格も安価です。
プラスチックの後加工および仕上げオプション
CNCプラスチック部品は通常、機械加工後に後続工程を経ます。これらの工程により、表面品質、耐久性、部品の性能が向上します。適切な方法は、部品の機能と材質に基づいて選択されます。
バリ取りとエッジスムージング
機械加工により、 鋭いエッジや小さなバリ。 これらはフィット感や安全性に影響を与える可能性があります。バリ取りとは、媒体や工具を用いて鋭利なエッジを取り除くことです。これにより、お客様側の部品がスムーズに動き、正常に動作するようになります。
研磨
プラスチック部品の研磨
研磨はCNCプラスチック部品の表面の外観と透明度を向上させます。アクリルやポリカーボネートの部品は研磨されることが多く、表面が滑らかになり、使用中に汚れや張力が蓄積されるのを防ぎます。
塗装またはコーティング
一部のセクションには、色や追加の保護が必要です。塗装やコーティング、あるいは耐摩耗性素材を使用することで、外観を向上させることができます。使用するプラスチックがコーティング材と反応しないことを確認してください。
熱処理
特定のプラスチックは、機械加工後に焼きなまし処理を施すことで内部応力を軽減し、寸法安定性を向上させることができます。これにより応力が除去され、安定性が向上します。これは、以下の部品でよく使用されます。 厳しい公差 使用時に曲げることはできません。
超音波洗浄
プラスチック部品は、機械加工によって粉塵や切削片が付着する可能性があります。超音波洗浄は非破壊で、微細な粒子を除去します。超音波は柔らかく、医療用部品や光学部品に適しています。
ねじの挿入
部品を固定する必要がある場合は、ねじ込みインサートを使用できます。これらのインサートは、加熱と超音波技術を使用してプラスチックに挿入されます。これにより、ひび割れのない、再利用可能な丈夫なねじ山が得られます。
接着と組み立て
接合には接着剤や圧入などが用いられます。高品質な接合は、部品全体を適切な位置にしっかりと固定し、効果的に機能させるため、部品の強度と安定性を確保します。
プラスチックCNC加工：課題と考慮すべき要素
プラスチック加工は金属加工とは異なります。品質に影響を与える特別な問題が生じます。 プラスチック部品のコストそして、パフォーマンス。こうした要素を理解することで、問題を回避し、より良い結果を達成するための計画を立てることができます。
熱による物質の移動
プラスチックは熱くなると膨張したり変形したりすることがあります。これは部品の精度と形状に影響を与えます。速度を低くし、鋭利な工具を使用することで、熱を低く抑える必要があります。
工具の選択と摩耗
工具の不適切な使用は部品の破損につながる可能性があります。プラスチックには適切なすくい角の切削工具が必要です。繊維質材料は工具の鈍化を早めるため、定期的に点検してください。
保持と固定
プラスチックは柔らかいため、クランプ圧力が不可欠です。過度の力をかけると部品が変形する可能性があります。ソフトジョーまたは専用の治具を使用して部品を固定してください。
表面仕上げ制御
その他のプラスチックは傷がつきやすく、工具の刃先が溶けてしまうことがあります。その結果、表面が荒れたり、凹凸ができたりすることがあります。送り速度を制御し、研磨された工具を使用する必要があります。
切りくずの除去
プラスチックは金属のように小さな破片に砕けません。長い糸状の破片が堆積することで摩擦が生じる可能性があります。良質のチップブレーカーとエアーを使って、破片を吹き飛ばしてください。
水分感度
一部のプラスチックは空気中の水分を吸収するため、寸法のばらつきや応力亀裂が生じる可能性があります。必要に応じて、材料を乾燥させてから加工することも可能です。
厳しい許容誤差の問題
一部のプラスチックでは、熱膨張の影響により、厳しい公差を維持することがより困難になります。材料の挙動に合わせて、現実的な公差を設定してください。
Boda TechによるプラスチックCNC加工
プラスチックCNC加工部品は綿密な計画が必要です。このガイドで紹介されているヒントは、出発点として最適です。ただし、部品ごとに形状が異なるため、プロジェクトによってはカスタムソリューションが必要になる場合があります。
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