5 Особенности обработки полиуретана на станках с ЧПУ

ЧПУ Фрезерование термопластика

Полипропилен или ПП широко используется термопластический материал по всему миру. Он имеет множество применений, включая пластиковую упаковку, производство пластиковых деталей для машин и оборудования и даже волокна и текстиль. С другой стороны, полиуретан становится все более популярным в промышленном производстве благодаря своим стабильным свойствам. Он известен своей прочностью при относительно легком весе по сравнению с другими материалами. Его химическая стойкость к различным веществам и средам делает его идеальным для герметизации компонентов машин.

В этом обзоре будет обсуждаться основные особенности обработки полиуретана на фрезерном станке с ЧПУ.

Краткий обзор услуг по обработке полипропилена (ПП)

Гранулы полипропилена

Переработка полиуретана: механические аспекты

Популярность и «любовь» к этому материалу объясняются еще и тем, что материал практически не дает отходов при фрезеровании, легко и без труда режется на станке.

К тому же удобный резка происходит даже при ручной обработке, однако, еще большей точности можно добиться на Фрезерный станок с ЧПУ, особенно когда дело касается массовое производство.

Единственным недостатком полиуретана являются его температурные характеристики. Другими словами, этот материал может сохранять свои оптимальные физические свойства при температуре не выше восьмидесяти градусов. Это создает некоторые трудности при фрезеровании.

При этом механическая обработка сталкивается с тем, что при интенсивном резании материала чипсы начинают таять и прилипать к мельничным ножам в ходе того же процесса; канавки для удаления стружки забиты налипшим расплавленным материалом.

Фрезерование полиуретана
Фрезерование пластиковых деталей на станках с ЧПУ идеально подходит для профилирования, контурной обработки и добавления сложных элементов из полиуретана. Для фрезерования рекомендуется использовать полиуретан с твердостью выше 80A по Шору.

Рекомендуемый инструмент: быстрорежущая сталь/твердосплав, острые концевые фрезы с двумя канавками и одноточечные фрезы.
Подача и скорость: 1000–1300 об/мин / 0.38–0.51 мм/зуб.

Полиуретановая токарная обработка
Он используется для придания симметричной формы деталям и элементам на цилиндрической поверхности с помощью неподвижного режущего инструмента и вращающегося полиуретанового материала.

Инструменты: твердосплавные/быстрорежущие инструменты, большой зазор и угол наклона.
Подача и скорость: 0.10–0.20 мм/об и 600–1000 об/мин.

Сверление полиуретана
С помощью острых спиральных сверл в полиуретановом материале можно создавать отверстия различного размера и глубины. Для предотвращения засорения стружкой во время сверления полиуретана следует регулировать угол заточки сверла в зависимости от толщины обрабатываемого материала (90–135 °).

Инструменты: Спиральные сверла с острыми кромками
Подача и скорость: 0.10–0.15 мм/об и 600–1,000 об/мин.

Шлифовка полиуретана
Шлифовка может выполняться на специализированном шлифовальном станке или токарном станке с ЧПУ и шлифовальной стойкой. Процесс включает в себя вращение абразивного круга, который снимает небольшое количество материала с обрабатываемой детали, улучшает поверхность и корректирует допуски.

Инструмент: абразивный круг с зернистостью 20–80, в зависимости от твердости полиуретана.
Подача и скорость: 0.125-0.127 мм/об, <150 об/мин.

Оптимальное соотношение частоты вращения шпинделя

Фрезерный станок с ЧПУ с частотой вращения шпинделя

Многие специалисты находят решение этой проблемы в оптимальном соотношении частота вращения шпинделя и подачи инструмента. Другими словами, специалист должен выбрать оптимальный режим работы фрезерного станка.

При больших скоростях фрез и не совсем большой подаче инструмента полиуретан начинает плавиться. Также неприятности возникают, если машина оснащена несколько затупившимися ножами.

Наилучший эффект при обработке полиуретана гарантирует так называемая «кукуруза» — неофициальное и довольно шутливое название специальных фрез, которые снабжены щетинными наконечниками.

Модельная обработка пластика на фрезерном станке с ЧПУ

Одной из разновидностей нашего полиуретана является еще один интересный материал — так называемый модельный пластик. В целом этот материал ничем не уступает по своим свойствам классическому полиуретану. Его обработка также осуществляется довольно легко, сколов практически нет, а физические свойства на высоком уровне – прочный, твердый, износостойкий.

Основной сферой применения пластического моделирования является разработка различных типовых архитектурных сооружений и дизайн-проектов. Этот материал нашел такое применение благодаря тому, что на его поверхности практически отсутствуют различные шероховатости, а сам материал отличается высокой размерной точностью геометрических форм.

Однако конструктивно-архитектурная сфера пластического моделирования не является единственно возможной. Этот материал используется не только для создания моделей и макетов будущих архитектурных сооружений, оригинальных дизайнерских сооружений.

Как мы уже отмечали, моделирование пластика поддается достаточно простой и легкой фрезеровке на фрезерном станке с ЧПУ. И поэтому после такой обработки с помощью моделирующей пластики можно создавать различные матрицы, формы или так называемые мастер-модели.

Какие марки полиуретана используются для изготовления инструментов?

Полиуретан широко используется в качестве материала для изготовления инструментов на предприятиях механической обработки, литья, формовки и в промышленности. Он применяется в различных формах, включая детали захвата, штамповочные инструменты, пуансоны и вакуумные формовочные формы, и многое другое.

Для изготовления оснастки используются различные марки полиуретана с разной степенью твердости, включая мягкий, среднетвердый, твердый и очень твердый полиуретан.

Мягкий эластомерный полиуретан
Полиуретановые материалы с твердостью ниже 50 по Шору относятся к мягким эластомерам. Они обеспечивают баланс прочности, прочности на разрыв и гибкости, подходят для изготовления крепежных элементов, пресс-форм и подушек, требующих небольшого растяжения.

Полиуретан средней твердости
Если твердость полиуретанов составляет примерно 60–80 по Шору А, они считаются полиуретанами средней твердости. Они обладают повышенной прочностью без существенной потери гибкости, большей грузоподъемностью и хорошей обрабатываемостью. Следовательно, их можно обрабатывать для создания пресс-форм, приспособлений и других компонентов.

Твердый эластомерный полиуретан
Полиуретаны с твердостью ~ 80–95 по Шору А (иногда до 90 по Шору) считаются твердыми эластомерными полиуретанами. Они известны своей высокой прочностью на разрыв, износостойкостью и долговечностью при многократных нагрузках. Типичные области применения включают в себя формовочные подушки для листового металла, штампы, шаблоны и приспособления для мягкой формовки. Они также широко используются в производстве полиуретановой оснастки для бытовой техники.

Жесткий эластомерный полиуретан
Твердость жесткого полиуретана колеблется от 70 до 80 по Шору D. Он известен своей структурной жесткостью, прочностью и высокой прочностью на сжатие, низкой гибкостью и возможностью высокоточной механической обработки. Примеры его применения в оснастке включают вакуумные формы, мастер-модели, термоформовочные формы и прототипы штамповочных штампов.

Преимущества фрезерного станка с ЧПУ

Что касается производства матриц, то здесь фрезерный станок с ЧПУ дает одно несомненное преимущество – он исключает многостадийность процесса, и весь процесс сводится только к обработке на фрезерах. Другими словами, чтобы создать матрицу на фрезерном станке с ЧПУ, нет необходимости в последующем литье. Если вы ищете фрезерный станок с ЧПУ, вы всегда можете доверять Пролин, оснащенный современным оборудованием и опытной командой, мы можем выполнять все виды фрезерных проектов с ЧПУ.

Окончательная обработка материала на станке дает отличный результат: поверхность можно обрабатывать наждачной бумагой, а модельный пластик превращается в практически зеркальный материал.

Плотная пена: особенности измельчения материала

Плотный пенопласт очень часто используется в различных дизайнерских и архитектурных решениях – создании различных фасадных элементов, панно, художественной скульптуры для частных домов. Вот несколько особенностей обработки пенопласта фрезерным станком с ЧПУ:

• Обработку можно проводить с большой точностью: глубина составляет от сорока до шестидесяти миллиметров, а точность самой фрезеровки – один миллиметр;
• Благодаря своим физическим свойствам (отсутствию жесткости) пенопласт легко измельчается;
• При умеренных условиях резания обработка пеной может производиться даже на глубину до семидесяти миллиметров.

Однако обработка этого материала также имеет свои нюансы, которые схожи с фрезерованием полиуретана. Здесь тоже нужно быть внимательным при выборе фрез. Пенополистирол нельзя обрабатывать на машине, оснащенной тупыми ножами.

Ведь мы уже успели выяснить, что затупившийся от бесчисленных обработок резец вовсе не режет наш материал, а только начинает его плавить.

резьбовая фреза с одним зубом

Поэтому актуальным будет использование однозаходной модели концевой фрезы для пенопласта. В случае двухзаходной фрезы происходит абсолютно неравномерный износ зубьев. В свою очередь такой износ вызывает вибрационные процессы при обработке. А в ситуации обработки пенопластом даже малейшие толчки могут привести к порче материала.

Особенности оборудования для обработки вспененных материалов

Мы уже выяснили, что фрезерные станки с ЧПУ — это универсальные агрегаты, способные обрабатывать широкий спектр материалов. Только в этом обзоре мы упомянули сразу три популярных и широко используемых материала — полиуретан, моделирующий пластик и пенопласт. Но, несмотря на свою универсальность, для пеноматериалов существует специализированное оборудование.

По своим конструктивным особенностям такие агрегаты практически ничем не отличаются от классических фрезерных моделей с ЧПУ. Однако здесь есть еще некоторые нюансы. Вместо фрез здесь используются специальные нити, которые могут быть изготовлены из различных металлов – вольфрама, титан, и нихром. Причем в процессе резки пенопласта такая нить обязательно горячая.

Но сходство с классическим фрезерным станком в том, что и здесь за движение резьбы отвечает специально заданная программа. Соответственно пользователь такого станка может запрограммировать специальный эскиз, что позволит использовать станок для раскроя фигурного типа с использованием сложного профиля.

Заключение

Единственным недостатком таких станков является то, что нарезка резьбы используется вместо классической. фрезы имеют довольно ограниченное поле действия, иными словами, ограниченную подвижность. Например, на таком станке исключена возможность создания объемных 3D-моделей из пенопласта.

С этой точки зрения даже самый бюджетный фрезерный станок с ЧПУ, на котором есть возможность создавать объемные заготовки, предпочтительнее такого оборудования с нарезкой горячей резьбы.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Не могли бы вы рассказать мне больше о полипропилене (ПП) и его использовании?

Полипропилен, также известный как ПП, представляет собой термопластический материал, широко ценимый за его универсальное применение. Это лучший выбор в различных секторах, включая пластиковую упаковку, производство деталей машин и текстильное производство. Эластичность, химическая стабильность и превосходная устойчивость к износу и ударам в сочетании с эластичностью обусловили его широкое распространение.

Что делает полиуретан востребованным материалом в промышленном производстве?

Полиуретан занял свою нишу в сфере промышленного производства благодаря своим уникальным характеристикам. Он сочетает в себе прочность и легкость, предлагая конкурентное преимущество перед многими другими материалами. Кроме того, его устойчивость к широкому спектру химических веществ повышает его полезность для герметизации компонентов машин. Кроме того, простота резки, минимальное образование отходов при фрезеровании и плавная обработка на станке с ЧПУ повышают его желательность.

Каковы препятствия при фрезеровании полиуретана?

Измельчение полиуретана представляет собой серьезную проблему: его температурная чувствительность. Полиуретан может сохранять свои идеальные физические свойства только до восьмидесяти градусов. В процессе фрезерования, когда происходит интенсивная резка, этот предел температуры может привести к плавлению стружки, которая может прилипнуть к фрезерным ножам.

Как предотвратить плавление полиуретана при фрезеровании?

Для предотвращения плавления полиуретана при фрезеровании необходимо поддерживать оптимальный баланс между частотой вращения шпинделя и подачей инструмента. Высокая скорость вращения в сочетании с меньшей подачей инструмента потенциально может привести к плавлению. Использование острых инструментов или, в частности, «кукурузных» ножей с наконечниками из щетины может помочь достичь лучших результатов.

Какова роль модельного пластика в обработке с ЧПУ и как с ним обращаться?

Модельный пластик, разновидность полиуретана, в первую очередь помогает в проектировании моделей и разработке будущих архитектурных чертежей и уникальных дизайнерских конструкций. Его обработка похожа на полиуретан, с легкой обработкой на станке с ЧПУ, незначительным образованием стружки и прочными физическими свойствами.

Почему фрезерный станок с ЧПУ выгоден при обработке пластиковых моделей?

Фрезерные станки с ЧПУ обеспечивают операционную эффективность обработки пластиковых моделей за счет исключения многоэтапного процесса и ограничения всей операции фрезерованием. Полученный продукт демонстрирует превосходную отделку поверхности, которую можно дополнительно отполировать с помощью наждачной бумаги, чтобы придать пластику модели зеркальный вид.

Какие соображения следует учитывать при обработке плотного пенопласта на фрезерном станке с ЧПУ?

Как и в случае с полиуретаном, острота резака играет решающую роль при обработке плотного пенопласта. Тупой резак может вызвать плавление, а не разрезание материала. Для пенопласта рекомендуется использовать однозаходную концевую фрезу.

Чем обычный станок с ЧПУ отличается от специализированного оборудования для обработки пенопласта?

Хотя между ними существует значительное сходство, оборудование для обработки пены включает в себя специальные нити, изготовленные из различных металлов, таких как вольфрам, титан и нихром, которые нагреваются в процессе резки. Оборудование может придерживаться запрограммированного эскиза, облегчая раскрой сложного профиля. Однако его возможности по созданию 3D-моделей ограничены по сравнению со стандартным станком с ЧПУ.

Где я могу найти надежные фрезерные станки с ЧПУ?

Если вам нужны непревзойденные услуги по фрезерованию с ЧПУ, обратите внимание на Boda. Обладая современным оборудованием и командой опытных профессионалов, Boda способна управлять широким спектром проектов фрезерной обработки с ЧПУ, обеспечивая точность и качество каждой работы.