Обработка АБС: подробное руководство

«Чтобы получить желаемые детали из ABS с точными характеристиками, вам необходимо понимать процесс, проблемы и его преимущества».  

Высокая прочность, долговечность, термическая стабильность и ударопрочность термопластика ABS делают его популярным для широкого спектра применений. Вы можете увидеть детали ABS в автомобильной, аэрокосмической, медицинской, электронной и других отраслях промышленности. Однако какие известные методы производства используются для создания компонентов или продуктов ABS? Обработка АБС Это наиболее точный и эффективный процесс.

Кроме того, в этой статье будет обсуждаться процесс обработки АБС-пластиков, включая интеграцию с ЧПУ, преимущества, проблемы и сравнение с методом литья под давлением АБС.

Что такое обработка АБС?

Это стратегия субтрактивного производства, позволяющая добиться желаемой формы путем удаления материалов из заготовки из АБС-пластика. Для удаления материала используются различные машины и режущие инструменты. Между тем, ударопрочность АБС-пластика поддерживает обработку, поскольку он не повреждается, когда инструмент оказывает давление во время процесса. 

Некоторыми примерами обрабатывающего оборудования ABS являются фрезерные станки, токарные станки и токарные центры. Станки могут выполнять фрезерование, сверление, токарную обработку, нарезание резьбы, профилирование и ряд других операций с АБС. Кроме того, механическая обработка позволяет производить детали с превосходной отделкой и точностью. Кроме того, интеграция технологии ЧПУ при обработке АБС-пластика перевела процесс обработки в новую эру с более высокой точностью, эффективностью и меньшими затратами. 

Таким образом, обработка ABS позволяет изготавливать разнообразные функциональные детали для применений, где Свойства АБС-пластика необходимы для эксплуатационных или функциональных нужд.

Традиционный процесс обработки АБС-пластика 

Традиционная обработка представляет собой трудоемкий процесс без компьютерного управления, когда оператор вручную управляет станком, направляя инструмент или заготовку по правильной траектории резания. Традиционно для обработки деталей из АБС-пластика используются пенопластовые и фрезерные станки.

1. Токарная обработка

Токарный станок удаляет материал с внешней поверхности вращающейся заготовки, прикрепленной к шпинделю. При этом режущий инструмент установлен на стойке, которая может перемещаться по двум осям (X и Y). Когда заготовка из АБС-пластика вращается, режущий инструмент касается ее и удаляет материал по ее длине и диаметру.

Токарная обработка подходит для цилиндрических деталей из АБС-пластика, таких как стержни или валы. Он может обрабатывать такие операции, как торцовка, нарезание резьбы, сверление и точение, для получения заданной геометрии.

2. Фрезерование АБС 

В фрезерном станке вместо заготовки вращается режущий инструмент. Фреза установлена ​​на шпинделе, который может перемещаться по нескольким осям для придания формы заготовке. Фреза вращается на высоких скоростях при подаче заготовки в фрезу, а режущие кромки удаляют материал из зоны обработки.

Фрезерный станок может выполнять резку, сверление, растачивание и другие операции в зависимости от настройки инструмента. Следовательно, фрезерование ABS подходит для создания сложных форм на заготовках, таких как карманы, пазы и изогнутые поверхности. Он также подходит для изготовления нестандартных деталей и продуктов, таких как корпуса дронов и изоляторы.

Хотя традиционная обработка может использоваться для различных промышленных нужд, она не так точна и экономически эффективна, как обработка на станках с ЧПУ, особенно для средних и крупных производств. Минимальное вмешательство человека во время обработки и траектория инструмента, управляемая компьютером, обеспечивают жесткие допуски и очень короткое время производственного цикла.

Что такое обработка ABS с ЧПУ?

Основы обработки с ЧПУ аналогичны традиционной обработке, за исключением того, что все управление осуществляется компьютерным программным обеспечением, включая перемещение инструмента, траекторию инструмента, скорость резания и глубину. 

АБС-обработка на станке с ЧПУ 

Вот пошаговый процесс АБС-обработка с ЧПУ;

1. САПР-проектирование

Это первый шаг, на котором подробный проект предполагаемого компонента или продукта создается в компьютерном программном обеспечении, таком как AutoCAD и Solidworks. Проект должен включать все спецификации, такие как размеры, допуски, особенности, расположение фитингов для сборки и т. д.

2. Выбор класса ABS

Далее, существует три основных типа АБС-пластика: ударопрочный, малоударный и высокотермостойкий. Выберите подходящую марку ABS в соответствии с требованиями вашего применения. При этом необходимо учитывать стоимость каждого сорта.

3. Цифровые инструкции/G-коды и 

G- и M-коды — это цифровые инструкции, которые определяют движения инструмента для точной резки материалов. Эти коды можно получить путем обработки чертежа с помощью компьютерного программного обеспечения, такого как CAM. Они также включают траекторию резания, по которой инструмент будет следовать при обработке.

4. Выбор инструмента 

Здесь также необходимо выбрать инструменты для обработки АБС-пластика. Обычно используется инструмент из быстрорежущей стали. Обработка АБС с ЧПУ.

5. Настройка обработки 

Этот шаг включает в себя прикрепление заготовки из АБС-пластика к рабочему столу или патрону шпинделя, в зависимости от того, какой станок вы используете. Также выровняйте заготовку и инструмент. Затем установите параметры резки и загрузите G-код.

6. Обработка и мониторинг

Как только вы выполните G-код, станки с ЧПУ начнут работать, и инструмент формирует материал ABS по заранее определенной траектории и скорости. При этом применяются охлаждающие жидкости, чтобы свести к минимуму риск термического повреждения из-за выделяемого тепла.

Таким образом, процесс может показать, что обработка с ЧПУ предпочтительнее с точки зрения стоимости и точности. Он может создавать более сложную геометрию, чем обычные машины.

Вот таблица, показывающая некоторые ключевые различия:

Таблица: Обычная обработка по сравнению с обработкой на станке с ЧПУ или АБС-пластиком 

Преимущества обработки АБС

Хотя АБС-пластик можно перерабатывать в готовые детали различными методами, обработка АБС-пластика на станке с ЧПУ предлагает различные преимущества, включая точность, индивидуализацию и гибкость производства.

• В процессе механической обработки можно производить детали различной формы, размера и характеристик, изготовленные из АБС-пластика.
• Обработка ABS с ЧПУ может обеспечить исключительную точность, например, ±0.005 дюйма для линейных размеров.
• Обработку АБС-пластика можно использовать для изготовления нестандартных форм.
• Превосходные механические и физические свойства АБС-пластика позволяют создавать долговечные детали и изделия независимо от области применения.
• Это экономически эффективно для быстрого прототипирования и мелкосерийного производства. 
• Детали из АБС-пластика Machining можно быстро обработать с финишной отделкой поверхности для достижения желаемой гладкости и эстетики.
• По сравнению с литьем под давлением обработка АБС-пластика выполняется быстрее, поскольку нет необходимости в детальных формах или других тяжелых инструментах.

Стоимость обработки АБС с ЧПУ

Как и другие проекты обработки, стоимость обработки ABS зависит от многих факторов, от сложности конструкции и точности до возможностей обрабатывающего оборудования.

Причем стоимость существенно различается в зависимости от того, используете ли вы обычную обработку или обработку на станке с ЧПУ. Крупномасштабное производство с ЧПУ обходится дешевле, тогда как обычные станки могут обрабатывать недорогие детали пресса, если вам нужно всего несколько изделий.

Ниже приведены типичные Факторы затрат на обработку ABS которые влияют на конечные затраты;

• Стоимость проектирования
• Стоимость материала
• Стоимость инструмента
• Стоимость машины
• Стоимость рабочей силы 
• Контроль качества и стоимость проверки
• Стоимость отделки поверхности
• Инвентарь и стоимость доставки 

Эти факторы или неисправности также могут быть разными для разных проектов обработки. Например, для некоторых деталей может не потребоваться обработка поверхности, если обработанная поверхность соответствует требованиям.

Чтобы лучше понять стоимость обработки АБС, давайте возьмем пример обработки ABS для корпуса электронного оборудования. 

• Продукт: Изготовленный на заказ корпус ABS для электронных устройств
• Размер: X 150 100 50 х 
• Допустимые отклонения: ±0.2 мм для критических и ±0.5 мм для некритических размеров.
• Финиш (Ра): 0.9 мкм для внешних поверхностей и 1.8 мкм для внутренних поверхностей.
• Количество предметов: 50

(Примечание: это пример оценки стоимости; она может отличаться от одной конструкции к другой в зависимости от сложности и других факторов)

Области применения АБС-пластика

Детали для обработки АБС

Детали и изделия, изготовленные из АБС-пластика, используются повсюду: от автомобилей и электроники до предметов повседневного спроса. Их малый вес и достаточные механические свойства могут удовлетворить различные эксплуатационные и функциональные потребности приложений. Кроме того, универсальность обработки ABS на станках с ЧПУ позволяет обрабатывать сложные конструкции и индивидуальные особенности.

Таблица: Применение обработки АБС-пластика 

Есть ли альтернатива? АБС-пластик для литья под давлением

Помимо обработки на станке с ЧПУ, детали из АБС-пластика можно изготавливать с помощью других подходов, таких как 3D-печать, вакуумная формовкаи литье под давлением. Среди этих, Литье под давлением АБС особенно популярен для крупномасштабного производства АБС. 

Метод литья под давлением включает впрыскивание расплавленного АБС-пластика в литьевую форму под высоким давлением. Затем жидкий АБС-пластик течет внутри полостей формы и принимает форму. Далее после охлаждения затвердевшая деталь выбрасывается из формы, и та же форма повторяет последующие циклы.

Хотя первоначальное изготовление формы обходится дороже, Изготовленное на заказ формование из АБС-пластика Чем стоимость механической обработки, долговечность формы делает детали дешевле, чем обработка на станках с ЧПУ при массовом производстве. Меньшее время цикла и повторяемость благодаря использованию пресс-формы значительно снижают стоимость детали.

Таблица: литье под давлением ABS по сравнению с. обработка с ЧПУ 

Проблемы обработки ABS с ЧПУ 

Во-первых, заготовка может обернуться или расплавиться во время обработки, главным образом из-за необходимости использования подходящего инструмента и параметров. Кроме того, внутреннее напряжение АБС-пластика может вызвать деформацию и другие дефекты поверхности. Это две основные проблемы обработки АБС, связанные со свойствами АБС-пластика. Кроме того, существуют и другие проблемы точности, износа инструмента и качества поверхности.

1. Проблемы с размерами и износ инструмента 

Нестабильности заготовки или небольшого отклонения инструмента достаточно, чтобы вызвать неточности размеров. Поэтому заготовку и инструмент перед обработкой необходимо крепко удерживать и выравнивать. Дефект инструмента также приводит к его быстрому износу, что может увеличить стоимость инструмента и даже повредить заготовку.

2. Проблема тепловых искажений

Трение инструмента и заготовки выделяет тепло, что может привести к тепловому расширению ABS. Высокая температура может расплавить участки обработки и оставить следы ожогов. Чтобы избежать этого, необходимы правильный материал инструмента, современная геометрия и охлаждающая жидкость. Например, острые режущие кромки облегчают эффективное удаление стружки и помогают получить гладкую поверхность. Между тем, при обработке АБС-пластика можно применять охлаждающие жидкости на водной основе.

3. Проблемы с отделкой Surace

Неправильная геометрия инструмента и параметры резания (скорость, глубина) являются основными причинами проблем с качеством поверхности при фрезеровании АБС-пластика. Инструмент может оставить следы резания, а на обрабатываемой поверхности могут остаться заусенцы или стружка. Например, геометрии, предпочтительные для обработки ABS, включают концевые фрезы с одной канавкой или концевые фрезы с большим шагом спирали/зазора и положительными передними углами.

4. Вопросы после обработки

После механической обработки может потребоваться удаление заусенцев или другая дополнительная обработка поверхности, чтобы обеспечить качество и функциональность обработанных деталей из АБС-пластика. В процессе удаления заусенцев удаляются острые края и заусенцы, а такие методы отделки, как шлифовка, полировка или покраска, улучшают эстетику и производительность.

У нас есть 3- и 5-осевые станки с ЧПУ для обработки АБС-пластика.

В Boda мы реализуем все типы проектов обработки ABS на станках с ЧПУ, независимо от их сложности. У нас есть 3- и 5-осевые универсальные станки с ЧПУ, а также различные специализированные фрезерные и токарные станки для пластиковых деталей и изделий.

Услуги по механической обработке

Наши опытные инженеры тесно сотрудничают с клиентами и операторами заводов для достижения желаемых результатов. Специальная оснастка, производственный мониторинг и система контроля качества в ProlenTech могут обеспечить высокий стандарт деталей из АБС-пластика для различных отраслей промышленности. Поэтому отправьте нам свой дизайн, чтобы использовать наши точные, но доступные Обработка с ЧПУ для развития вашего стартапа или уже существующего бизнеса.

Подведение итогов

Процессы механической обработки точно формируют материал АБС с помощью различных операций: резки, сверления, фрезерования, токарной обработки и т. д. Более короткое время наладки и гибкость в сочетании со сложной конструкцией делают АБС-обработка подходит для различных компонентов в разных отраслях. Более того, использование станков с ЧПУ для производства деталей из АБС-пластика значительно снижает затраты на прототипирование и мелкосерийное производство, одновременно повышая точность и время выполнения заказа по сравнению с обычными станками для пены или фрезерными станками.

Однако некоторые проблемы, связанные с выравниванием инструмента, термическими повреждениями и неточностями размеров, могут повлиять на конечное качество. Однако существуют решения и соображения для решения таких проблем.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Могу ли я обработать АБС-пластик на станке с ЧПУ?

Да, АБС-пластик может быть обработан на станке с ЧПУ в соответствии с проектными спецификациями.

Дорого ли стоит обрабатывать ABS на станках с ЧПУ?

Как правило, обработка деталей из АБС-пластика экономически эффективна. Однако общая стоимость может зависеть от сложности детали, допусков и объема производства. 

Каковы проблемы при обработке ABS? 

Вы можете столкнуться с такими проблемами, как управление свойствами АБС, такими как термостойкость и хрупкость. Кроме того, существует риск появления дефектов поверхности, таких как заусенцы и коробление во время обработки.

Долговечна ли обработка деталей из ABS? 

Да! Механически обработанные детали из АБС-пластика обычно считаются долговечными. Однако точный срок службы детали изделия зависит от марки АБС-пластика, последующей обработки и условий эксплуатации.