最适合加工的塑料
最适合机械加工的塑料包括ABS、尼龙、Vespel®、丙烯酸树脂、聚乙烯（PE）、聚丙烯、聚碳酸酯、酚醛树脂和聚四氟乙烯（PTFE，又称特氟龙）。其他值得考虑的塑料还有聚甲醛（POM/Delrin）、高密度聚乙烯（HDPE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚氯乙烯（PVC）。
在考虑使用哪种类型的塑料时 数控 塑胶加工 对于项目而言，了解每种材料的适用性和兼容性至关重要。具体来说，塑料应易于加工，并满足所需部件的功能要求。
其他重要的考虑因素包括耐热性、耐温性、耐刮擦性等，以及所需的表面光滑度。由于每种塑料都具有独特的性能，生产商可以选择满足特定要求的塑料。
本指南探讨了数控加工应用中的关键塑料材料。内容涵盖了这些材料的突出特性，包括优势、局限性、可加工性和常见应用。
聚甲醛 (POM/Delrin)
聚甲醛是最易加工的工程塑料之一。其主要特性包括相对较高的导热性、半结晶结构和高尺寸稳定性。 高导热性意味着塑料的切削区域在加工过程中很少超过热降解点。 尺寸稳定性主要来源于材料在 24 小时内吸湿率低于 0.25%。
聚甲醛/聚甲醛（缩醛）部件
聚甲醛（POM/Delrin）加工的优缺点
| 聚甲醛（POM/Delrin）加工的优点 | 聚甲醛（POM/Delrin）加工的缺点 |
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应用
聚甲醛加工零件常见于齿轮、滚轮、弹簧和壳体等机械部件中。汽车应用中的铰链壳体、燃油传输单元和门锁系统也采用聚甲醛制造。
尼龙/聚酰胺（PA）
尼龙/聚酰胺（PA）的历史可以追溯到20世纪30年代，这是在对聚酯和聚酰胺进行广泛研究之后出现的。两种常见的尼龙牌号是尼龙6和尼龙6/6。尼龙6通常用于对低密度有要求的高强度应用领域。 尼龙6/6通常用于对刚度、强度和耐磨性要求较高的应用场合。它的吸湿性通常比尼龙6低。
尼龙 (PA)
不同工艺的
| 优点 | 缺点 |
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应用环境： 轴承、齿轮、衬套、结构支架
ABS塑料（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）
ABS塑料即使在高速加工下也能保持良好的切削效果，刀具磨损极小。然而，加工人员应注意该材料在高温下容易软化。解决此问题的两个主要策略是精准的进给控制和冷却。
CNC铣削ABS塑料
不同工艺的
| 优点 | 缺点 |
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应用原型、外壳
聚碳酸酯（PC）
聚碳酸酯因其兼具优异的光学透明度和抗冲击性，被列为最佳加工塑料之一。加工这种塑料需要精确控制加工速度并使用锋利的刀具。加工过程中常见的挑战之一是熔化。
聚碳酸酯加工
不同工艺的
| 优点 | 缺点 |
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应用电气外壳、透镜、安全防护罩
丙烯酸/聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）
亚克力CNC加工件
PMMA是目前光学透明度最高的易加工塑料之一。加工这种材料需要使用锋利的刀具并缓慢进给，因为它容易开裂和崩边。
PMMA的优点和缺点
| PMMA的优点 | PMMA的缺点 |
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应用防护罩、标牌、展示架
HDPE（高密度聚乙烯）
高密度聚乙烯（HDPE）塑料易于加工，并具有良好的耐化学性和耐湿性。然而，由于其质地相对较软，因此不建议用于公差要求严格的场合。更适合用于日常使用。
高密度聚乙烯的优缺点
| 高密度聚乙烯的优点 | 高密度聚乙烯的缺点 |
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应用：船舶部件、储罐、化学品储存罐
精密加工的高密度聚乙烯
PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）
PET是另一种易于加工的塑料。此外，这种材料还具有吸湿性低、耐化学腐蚀性和尺寸稳定性好等优点。 如果符合美国食品药品监督管理局（FDA）的相关要求，某些等级的PET材料可用于食品接触应用。
机加工PET零件的优缺点
| 优点 | 缺点 |
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应用医疗器械、食品加工设备
聚丙烯（PP）
聚丙烯（PP）密度仅为0.89–0.92 g/cm³，重量轻，同时具有良好的耐磨性、抗冲击性和耐化学腐蚀性。此外，PP还具有较好的耐热性和电绝缘性，因此可广泛应用于各种工业领域。
PP加工零件的优缺点
| 优点 | 缺点 |
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应用：活铰链、化学储罐、实验室设备
酚醛塑料
酚醛塑料常与胶木（电木）搭配使用，是一种硬而脆的材料。这种热固性塑料在加工过程中容易产生短而碎的切屑，并伴有细小的粉尘。需要注意的是，具体的切屑行为会因酚醛塑料的牌号、加工条件和层压板结构而异。 酚醛树脂的热稳定性和电绝缘性都非常出色。正如预期的那样，加工酚醛树脂会迅速磨损刀具。
酚类部分
酚醛树脂加工零件的优缺点
| 优点 | 缺点 |
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应用: 酚醛树脂加工 非常适合用于绝缘垫片、凸轮、齿轮、衬套和垫圈。
PVC塑料
经机械加工的PVC塑料部件具有耐用性和耐化学腐蚀性。如果加工工艺精湛，这些部件在包括管道和化学品处理系统在内的众多行业中都具有很高的价值。
PVC机加工零件的优缺点
| 优点 | 缺点 |
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应用：管道配件、阀门
Vespel®（杜邦公司的聚酰亚胺）
尽管加工难度较大，但Vespel®可生产出公差小、耐温性好且经久耐用的零件。这种未填充的聚酰亚胺牌号的玻璃化转变温度（Tg）约为249°C。2这使得这种塑料成为关键应用领域中最适合加工的塑料之一。
Vespel 机械加工零件
利弊 维斯佩尔加工 部分
| 优点 | 缺点 |
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应用国防和航天器装备
聚苯乙烯（PS）
PS材料具有优异的光学透明度和较高的刚度。通过添加橡胶——高抗冲聚苯乙烯（HIPS），可以进一步增强其刚度。这种经济实惠的热塑性材料兼具上述特性，同时还具有良好的尺寸稳定性，并可制成各种形状以供库存。
聚苯乙烯加工零件的优缺点
| 优点 | 缺点 |
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应用: 聚苯乙烯材质 它很少用于数控加工；它是注塑成型的理想材料。
在考虑列表中哪种塑料最适合机械加工时，请记住，PS（聚苯乙烯）的列入是为了完整性。一些对塑料不太熟悉的采购团队可能会因为PS的广泛可用性而选择它，却忽略了其较差的热性能和高脆性会给机械加工带来严重挑战。
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最佳加工用塑料选择汇总表
下表列出了材料选择的关键工程要求
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塑料 |
尺寸稳定性 |
耐磨性 |
耐化学性 |
可加工性 |
热阻 |
相对成本 |
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聚甲醛 (POM/Delrin) |
高 |
高 |
高 |
（卓越）等级 |
中 |
低 |
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尼龙 (PA) |
中 |
高 |
对燃料和油类有良好耐受性；对酸类耐受性较差。 |
良好 |
中等——需要冷藏以防止胶质化 |
低到中等 |
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ABS |
低 |
中 |
耐候性差 |
（卓越）等级 |
低 |
低 |
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聚碳酸酯(PC) |
中 |
良好 |
差 |
中 |
中等程度——粘稠、融化 |
中到高 |
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亚克力（PMMA） |
中 |
低 |
不受气候影响 |
中 |
低速进给和锋利刀具 |
中 |
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HDPE |
低 |
良好 |
良好 |
很好，公差并不严格。 |
低到中等 |
低 |
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PET |
良好 |
良好 |
良好 |
良好 |
中 |
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聚丙烯（PP） |
低 |
高 |
（卓越）等级 |
中度——翘曲和胶状物 |
低 |
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酚醛 |
高 |
良好 |
耐油耐溶剂 |
差 |
中 |
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PVC |
中 |
中 |
良好 |
良好 |
低 |
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Vespel® |
高 |
高 |
对大多数燃料和溶剂都有良好的耐受性 |
难度从差到中等到困难，取决于年级 |
高 |
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聚苯乙烯（PS） |
良好 |
低 |
差 |
不错，但加工不够常规 |
低 |
低 |
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塑料加工工艺
在考虑哪种突出的塑料适合您的加工项目时，请注意常见的加工工艺：车削、镗削、钻孔、铣削、攻丝和铰孔。
塑料车削和镗削
这些基于车床的加工操作针对内径进行加工，生产圆柱形零件。 车削加工使用固定的单点刀具对旋转的工件进行加工，以制造衬套和轴。镗削加工则精确地扩大现有孔。 塑料要经受住这些操作，必须具有很高的尺寸稳定性——切削力可能过大。聚甲醛和聚四氟乙烯是尺寸稳定性最好的塑料之一。 排屑方式应快速有效，以防止熔化。设定主轴转速时，还应考虑塑料的耐热性。
塑料钻孔
塑料钻孔会在材料上钻出笔直的圆形孔。如果钻孔速度控制不当，塑料摩擦产生的热量会熔化并变形ABS、PS和其他塑料的孔边缘。 最佳做法是采用啄钻法，这种技术可以增强排屑和散热效果。 对于PET和其他熔点较高的塑料来说，连续钻孔并不是什么难题。
塑料铣削
铣削是一种利用旋转多点刀具在塑料上加工出凹槽、三维几何形状和平面的工艺。它是一种用途广泛的工艺，适用于硬质和软质塑料。 针对特定塑料所采用的铣削策略至关重要。例如，像高密度聚乙烯（HDPE）这样的粘性塑料需要锋利的刀具和更快的切削速度，以防止材料涂抹并提高表面光洁度。
塑料胶带
攻丝是指在预钻孔内加工出内螺纹。这种方法常用于尺寸稳定性较好的塑料，例如聚甲醛和酚醛树脂。由于较软的塑料容易发生螺纹变形和滑丝，因此通常使用金属嵌件代替攻丝。
塑料中的螺纹金属嵌件
塑料扩孔
扩孔有助于获得钻孔所需的精确最终直径——扩大孔径并使其表面光滑。它是衬套和轴承座制造的必要工序，尤其是在聚甲醛零件的制造中，因为在这些零件的装配过程中，可预测的孔径至关重要。
每种加工工艺都有其独特的机械和热学要求。每种塑料都应与合适的加工工艺相匹配，以确保加工零件的最佳性能。
在制定加工方案时，务必确保塑料的性能与工艺参数相匹配。例如，材料的热敏性应决定进给速度、切削速度和冷却速率。
结语
最适合机械加工的塑料应具备合适的加工性能、热稳定性、机械性能以及其他特性，具体取决于实际应用需求。从乙缩醛（因其对高精度加工的要求而得名）到聚碳酸酯（PC）无与伦比的抗冲击性，每种塑料都具有其独特的工业应用优势。 对于寻求可靠制造合作伙伴的采购经理和加快塑料材料规格制定的工程师来说，只有经验丰富的塑料加工公司才能理解其中的细微差别。
您的塑料零件应该一次性加工完成。为了确保从设计到CNC加工塑料零件生产的顺利过渡，请将您的图纸分享给Boda的工程团队。 您还可以查看我们的 塑料加工服务 有关不同类型塑料的精密加工的更多详细信息。
常见问题
哪种塑料最适合机械加工？
最适合机械加工的塑料取决于应用需求，例如拉伸强度、耐热性、耐化学性和冲击强度等。每种塑料都具有独特的性能；没有一种塑料可以适用于所有情况。
相关资源
[1]https://ideambox.com/assets/downloads/engineering-materials-datasheet.pdf
[2]https://www.materialdatacenter.com/ms/en/tradenames/Vespel/DuPont/VESPEL%C2%AE+TP-8311/7e482917/835