塑料和泡沫包装数控切割初学者指南

几乎我们购买的每一种产品都带有某种形式的外壳或包装，它们需要自己的一套制造工艺。多年来，这些包装和箱子需要一致的设计，通常在生产时考虑到产品的配合和几何形状。今天，大多数包装设备都是自动化的，以提高效率和缩短生产时间。包装机采用CNC机器控制，可以让用户降低人工成本。

然而，各种形式的 CNC 技术，如模切机和路由器（以及其他）在这方面也有很多优势，可以带来一系列设计优势。本文将重点介绍这些切割技术，而不是 CNC 操作的包装机。

相对于其他方法的优势

在包装方面，路由器、铣床、切割机等与其他类型的技术相比具有一些关键优势。例如，在高速小批量生产方面，与注塑成型和增材制造相比，这些数控机床将为您带来更多收益。虽然在某些情况下 AM 可能更便宜，但它的速度要慢得多，而且通常不太准确。包装还需要全面一致和统一，路由器和工厂更擅长这一点。

注塑成型可能只适用于大批量生产，因此可能会导致小批量生产的不必要成本。顾名思义，注塑成型需要模具，这可能很耗时（在某些情况下需要数周甚至数月）。此外，虽然注塑成型在大批量生产中更便宜，但与路由器相比，模具的前期成本可能使节省的成本相形见绌。

一些 CNC 工作台拥有的另一个重要功能是能够将产品的精确形状数字化。这样，最终的插入或包装生产要简单得多。这在对具有复杂形状的产品进行编程时尤其有用。

另一方面，应该指出，减法 CNC 方法并不总是最合适的方法。由于包装通常意味着为主要产品创造一个放置和休息的空间，因此需要更深切割的大型产品将意味着材料块上的更多浪费以及通过减材生产方法切割其形状所需的更多时间。在这些情况下，另一种生产方法可能更合适。

同样，并非所有 CNC 机器都适合各种包装，我们将在下面介绍。用户需要知道他们想从机器中得到什么，然后决定要购买哪台机器，但最好的选择是使用更通用的系统，例如具有一系列不同切割选项的混合多用途路由器。具有足够大范围的 CNC 机器可能能够加工塑料、泡沫、木材和人们可能考虑满足其包装需求的所有其他材料。

用于外部包装的塑料托盘和容器

许多公司在运输更一般的物品时使用塑料托盘进行外部包装。包裹进来的某些形状，如块和立方体，更通用。因此，这些类型的托盘甚至可以在各种运输货物中重复使用，用于一系列适合它们的产品。 CNC 切割在这个领域提供的是对旧生产工艺的改进。

像 Graco 包装这样的公司多年来一直在日常运营中使用一批相同的托盘。这些是使用 CNC 路由器制造的，并且精确地适合零件的复杂尺寸。它们的使用寿命比其他工艺制造的要长得多，而且他们的客户公司倾向于使用它们来满足他们所有的包装和运输需求。

其他包装项目可能需要更全面的解决方案来完全包裹产品。在这些情况下，他们可能会使用塑料容器。瓦楞塑料就是这样一种解决方案，因为它可以灵活、耐用且易于加工成各种形状。切割和水射流是创建此类存储选项的常用方法。

对于较费力的包装和运输操作，最好使用高抗冲击塑料。任何需要进入飞机或金属集装箱的货物都应该更坚固，并且需要一台 5 轴机器来切割。设置和工具可能因塑料而异。例如，PET 可以以多种方式配制，例如以未增强或玻璃纤维增​​强的形式。最好查看您将要处理的材料以及准确处理它所需的主轴速度、长笛类型和工具。

泡沫嵌件的注意事项

包装不仅仅指外盒本身，它还可以包括插入物和泡沫内壳，就像工具和电子产品的情况一样。有各种各样的材料切割机、铣床和铣床可用于此类更复杂的包装目的。但是，不同的材料和应用需要不同的CNC机器来处理不同的材料。

塑料包装可能是 CNC 切割工具用于包装的最常见方式。很多时候，这些材料就像人们在盒子里看到的常见包装泡沫一样，以防止运输损坏。这些包装材料可以由聚氨酯 (PU) 泡沫、聚乙烯 (PE) 或其他此类常见塑料制成。例如，PU 相当坚硬且密度高，因此，路由器钻头非常适合这项工作。

另一方面，PE 泡沫较轻且硬度相对较低，因此虽然铣刀会撕裂其中，但在这种轻质材料上切割不干净时，它们也可能做得不够好。不建议使用路由器钻头切割此类较轻的泡沫，因为它会损坏最终结果并使其不美观。 PE 和其他轻质泡沫塑料需要特定的工具，例如刀片。

使用带有适当工具的多功能机器是最有益的，这些工具经过编程可以切割所有类型的泡沫。这对于解决泡沫处理可能出现的任何疑问是天赐之物，并允许更通用的生产过程。

这可以包括具有双 Z 轴或三 Z 轴的 CNC 工作台，可以在其库中配置一个铣削主轴和一个或两个不同的刀具。具有三 Z 配置的机器还能够切割和折皱瓦楞纸板。特定主轴（快速释放或夹头）与摆动或切向刀的组合将有助于切割各种类型的泡沫，包括闭孔或开孔 PE。这些多功能 CNC 机床非常适合小批量生产，对于原型制作至关重要。

接下来，选择路由器位是设置的关键部分。向上螺旋路由器钻头允许对材料施加向上的力，这可能会导致材料抬起并产生不需要的轮廓或切削深度，因此它并不适合所有情况。

相反，向下的螺旋钻头可能会将材料向下推，从而导致比预期更多的材料损失。这会在切割轮廓时留下更大的口袋或更小的部分。大多数泡沫材料在带有双槽直刀的机器下都能正常工作。这只会对材料施加很小的径向力，并且会以最小的变形切割零件并留下良好的光洁度。

泡沫通常会带来另一个问题：牢固地压住材料。由于这些材料非常轻且多孔，因此很难用标准真空板固定。最可能的解决方案是使用真空泵或鼓风机，但它们都有自己独特的特性。

与泵相比，鼓风机移动的空气量更大，因此如果泡沫稍微多孔，鼓风机可能会更好地工作。它的好处是在操作过程中通过孔泄漏的空气较少，因此提供了更一致的过程。其他解决方案也可以串联应用。多孔材料可以通过在材料底面应用低粘性塑料薄膜来固定。这样可以保持良好的密封性，以后可以轻松移除。

设计优势

乐器或高价值放大器和控制台等物品需要精致的运输。它们必须非常紧密且小心地包装以避免损坏，尤其是在从城市到城市的长途运输中。带有切线和摆动刀的路由器在这方面有很多优势，因为昂贵的乐器、灯光和道具的泡沫包装将能够应对道路的颠簸。

CNC 加工还允许将小凹槽和细节精确地插入到设计中。这样的小细节可以帮助更好地抓住包装或插入物。这些接触可以极大地帮助确保产品在包装盒中的安全，并有助于防止它们从托盘上滑落。

设计方面的另一个优势是它们可以设计为比其他方法更有效地重用。更强的塑料和更好的成型能力使更好的产品整体使用寿命更长。