Polioximetilenul (POM), un plastic ingineresc de{0}}înaltă performanță, este utilizat pe scară largă în utilaje de precizie, piese auto și componente electronice datorită rezistenței sale mecanice excelente, coeficientului scăzut de frecare și stabilității dimensionale. Cu toate acestea, proprietățile materialului prezintă provocări semnificative în prelucrarea CNC a POM. Acest articol analizează sistematic problemele tipice întâlnite în prelucrarea CNC a POM și propune soluții care respectă standardele internaționale, oferind referințe tehnice pentru profesioniștii din industrie.
Polioximetilena (POM), cunoscută și ca polimer aldehidă, polioximetilenă și poliacetaldehidă, este un termoplastic de inginerie. Cu o densitate între 1,410 și 1,420 g/cm³, POM nu numai că prezintă o duritate, rezistență și rigiditate excelente, dar se mândrește și cu rezistență chimică, stabilitate dimensională, rezistență mecanică și un coeficient scăzut de frecare, făcându-l un material de încredere în aplicațiile de inginerie. Proprietățile sale de frecare scăzută fac din POM un material ideal pentru componente rotative sau glisante, cum ar fi bucșe (VeziBucșă POM de strunjire CNCstudii de caz), rulmenți și angrenaje.
Proprietățile materialelor plastice POM
Frecare redusă și rezistență la uzură: materialele plastice POM au un coeficient de frecare scăzut, ceea ce are ca rezultat proprietăți excelente de auto{0}}lubrefiere. Această rezistență redusă la frecare permite mișcarea de alunecare sau rotație a fluidelor, rezultând o productivitate îmbunătățită datorită frecării scăzute și eficienței ridicate.
Rezistență chimică: POM este bine-potrivit pentru produsele care intră în-contact pe termen lung cu solvenți chimici, cum ar fi piesele pompei, garniturile și componentele sistemului de combustibil. Acest lucru se datorează în primul rând rezistenței excelente a POM la o gamă largă de substanțe chimice, solvenți și combustibili. Rezistă contactul cu o gamă largă de substanțe chimice organice, alcooli, uleiuri și grăsimi fără degradare semnificativă. Absorbție scăzută de apă și stabilitate dimensională: plasticul POM prezintă o stabilitate dimensională excelentă, menținându-și dimensiunea și forma chiar și în condiții de umiditate și fluctuații de temperatură. Datorită absorbției sale extrem de scăzute de apă, POM este mai puțin susceptibil la modificări dimensionale, cum ar fi umflarea și deformarea cauzate de umiditate. Aplicațiile care necesită toleranțe strânse și eficiență constantă se bazează, de asemenea, în mare măsură pe stabilitatea dimensională a POM.
Procesabilitate: plasticul POM prezintă o prelucrabilitate excelentă, permițând procese de fabricație precise și eficiente. Este ușor de turnat, prelucrat, turnat și găurit, ceea ce face ușoară crearea de piese și modele complexe. Din acest motiv, rășina POM este adesea aleasă pentru aplicații care necesită geometrii complexe și precizie ridicată.
Rezistență excelentă la fluaj/impact: plasticul POM prezintă o rezistență excelentă la fluaj, ceea ce înseamnă că poate rezista la solicitări mecanice susținute fără a se deforma. Această proprietate permite componentelor POM să continue să funcționeze corect chiar și sub sarcină sau efort susținută.
Principalele provocări ale prelucrării CNC POM
Deși POM are proprietăți mecanice excelente și rezistență la uzură, se confruntă totuși cu unele provocări tehnice în timpul procesării.
- Cracare. Materialele POM sunt predispuse la crăpare în timpul prelucrării, în special în timpul prelucrării CNC cu viteză mare-sau tăierilor adânci. Acest lucru este cauzat de eliberarea stresului intern în material sau de răcirea neuniformă. Pentru a minimiza fisurarea, parametrii de răcire și prelucrare adecvati sunt esențiali. Asigurați viteze uniforme de răcire în timpul prelucrării și evitați fluctuațiile bruște de temperatură. Utilizarea fluidelor de tăiere adecvate și reglarea vitezelor de tăiere pot ajuta, de asemenea, la atenuarea riscului de fisurare.
- Probleme de deformare. Plasticul POM este foarte higroscopic, astfel încât schimbările de umiditate și temperatură în timpul procesării pot provoca deformare. Materialul POM se extinde atunci când este încălzit și se poate contracta la răcire, în special când se prelucrează piese mari sau complexe. În plus, forțele de tăiere excesive în timpul prelucrării POM pot provoca deformare, în special atunci când se prelucrează-pereți subțiri sau microstructuri.
- Uzura sculei. Duritatea scăzută a POM generează relativ puțină căldură în timpul prelucrării, dar natura sa vâscoasă poate duce la uzura rapidă a sculei. Alegerea materialului și a stratului potrivit pentru scule, împreună cu condițiile optime de tăiere, pot prelungi în mod eficient durata de viață a sculei. Folosirea de-unelte cu carbură de înaltă calitate sau acoperite, combinată cu parametri de tăiere precisi, poate ajuta la reducerea uzurii sculelor și la îmbunătățirea calității prelucrarii.
- Calitatea suprafeței. Calitatea suprafeței este o provocare majoră în prelucrarea CNC a materialelor plastice POM. Datorită caracteristicilor materialului, pe suprafață pot apărea zgârieturi, trefilare și alte texturi neuniforme. Pentru a obține o suprafață mai netedă, este necesar să ajustați parametrii de tăiere, să folosiți unelte adecvate și să folosiți diferite procese de prelucrare, cum ar fi finisarea sau post{3}}procesarea, pentru a îmbunătăți finisarea suprafeței.
Cauze și soluții pentru deformare în timpul prelucrării CNC POM
Deformarea este o provocare comună atunci când prelucrarea CNC POM (polioximetilenă). Următoarele sunt patru cauze principale ale deformării și soluțiile acestora:
1. Căldura de tăiere. POM are o stabilitate termică slabă și este sensibil-la căldură. Dacă nu este răcit adecvat în timpul prelucrării, se va deforma rapid. Pentru a aborda căldura de tăiere, pot fi luate următoarele măsuri:
· Păstrați unealta ascuțită pentru a reduce căldura generată în timpul tăierii;
· Reduceți cantitatea de tăieturi pe trecere și împărțiți procesul de tăiere în mai multe treceri;
· Măriți cantitatea de lichid de răcire utilizat.
Scopul este de a minimiza generarea de căldură sau de a elimina rapid căldura generată în timpul tăierii pentru a evita deformarea termică.
2. Stresul intern. Materialele plastice tehnice au un coeficient ridicat de dilatare termică. La prelucrarea cu toleranțe mari, îndepărtarea tensiunilor interne poate provoca deformare. Pentru a rezolva această problemă, pot fi luate următoarele măsuri:
· Selectați și pregătiți materialul corespunzător;
· La îndepărtarea unor cantități mari de material, utilizați metode de prelucrare simetrică pentru a compensa stresul și deformațiile generate în timpul prelucrării;
· Reglați toleranța de prelucrare și încercați să mențineți o toleranță de material mai groasă pentru a reduce deformarea atunci când este eliberată tensiunea internă.
3. Deformare prin prindere
În timpul prelucrării CNC, materialul POM se poate deforma în timpul prinderii. Când clema este eliberată, piesa de prelucrat revine la forma inițială. Pentru a evita acest lucru, deformarea poate fi redusă prin întărirea suprafeței de contact dintre piesa de prelucrat și clemă. Metodele specifice includ:
· Schimbarea metodei de prindere. De exemplu, folosind o menghină de banc cu un tampon moale sau asigurarea cu lipici;
· Pentru piese de prelucrat mai mari, se poate folosi o ventuză cu vid, dar suprafața piesei de prelucrat trebuie să fie plană;
· După ce ați fixat o parte cu lipici și a netezit cealaltă parte, utilizați o ventuză pentru a fixa suprafața piesei de prelucrat.
4. Deformare elastică
Materialul POM are un grad ridicat de elasticitate. În timpul prelucrării, porțiunea de material în contact cu unealta se va îndoi în interior în timpul tăierii. După ce unealta este îndepărtată, porțiunea prelucrată se poate deforma ușor. Pentru a reduce abaterea dimensională cauzată de elasticitatea materialului, se pot lua următoarele măsuri:
· Efectuarea de ajustări multiple de compensare a sculei pe baza efectului de tăiere;
· Tăierea repetată la prelucrarea unor cantități mai mici de material poate ajuta la reducerea deformației dimensionale cauzate de elasticitatea materialului.
Prin ajustarea rezonabilă a tehnologiei și parametrilor de prelucrare, problema deformarii materialului POM în prelucrarea CNC poate fi controlată eficient pentru a asigura calitatea și acuratețea procesării.
Succesul prelucrării CNC POM se bazează pe o înțelegere profundă a proprietăților materialelor și pe controlul precis al parametrilor procesului. Prin optimizarea instrumentelor, schimbarea metodelor de prindere și integrarea standardelor internaționale de testare, rata de producție a produselor finite poate fi îmbunătățită semnificativ.