揭开这 11 种高性能 CNC 加工塑料的难以置信的好处

塑料是现代制造业不可或缺的一部分——它们随处可得，大多数价格实惠，并且与注塑成型、3D 打印和 CNC 加工等流行的制造工艺兼容。

CNC 加工是一种减材制造工艺，它使用旋转工具和钻头从固体材料块中系统地去除材料，从而塑造零件。在制造塑料零件时，CNC 加工比注塑成型更精确。此外，与许多其他制造方法相比，CNC 加工与更广泛的塑料兼容，这使得通过加工生产零件成为许多产品团队的理想选择。以下是当今最常见的 11 种 CNC 加工塑料：

11 种常见的 CNC 塑料

1。丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS）

ABS 是一种流行的工程热塑性塑料，以其抗冲击强度和抗冲击性、高耐热性和良好的机械加工性而闻名。这种塑料是一种良好的绝缘体，非常适合电气应用，并且随着时间的推移保持机械稳定性。

由于 ABS 如此轻巧、价格合理且可广泛使用，因此许多产品团队将其用于快速原型制作。其他常见应用包括汽车中的电子外壳、键盘盖和仪表板组件。

尽管 ABS 很坚固，但它很容易被某些油脂、溶剂和酒精磨损。另外，普通的ABS牌号，未经热稳定剂改性处理，容易燃烧，有时熄火后仍会继续燃烧。

机械规格：

• 断裂伸长率：10 – 50%
• 弯曲模量：1.6 – 2.4 GPa
• 抗拉强度：29.8 – 43 MPa
• 硬度岸D：100

2。尼龙66

尼龙，又称聚酰胺（PA），是一类宽泛的低摩擦工程热塑性塑料，具有高冲击强度、高耐磨性和耐化学性，以及整体优异的机械性能。

尼龙 66 特别适合 CNC 加工，因为它足够坚固耐用，适用于包括汽车和医疗设备在内的许多行业的各种应用。这种塑料具有天然的高性能，可以承受大量磨损，并且可以抵抗油和燃料的损坏。但尼龙66吸湿后尺寸稳定性较差，极易吸湿。在强无机酸存在的情况下，它也不能很好地保持。

机械规格：

• 断裂伸长率：150 – 300%
• 弯曲模量：2965 MPa
• 抗拉强度：76 MPa
• 硬度：116，洛氏R

3。聚醚醚酮 (PEEK)

PEEK 是一种高性能热塑性塑料，以其不同寻常的机械性能组合而闻名。这种塑料对化学品、磨损、蠕变、疲劳、液体和高达 260°C (480°F) 的温度具有抵抗力。它还很轻巧，强度足以承受恶劣的环境条件，并且不溶于所有常见溶剂。此外，PEEK 具有可回收性和生物相容性。

与尼龙一样，PEEK 通常用于在 CNC 加工中替代金属。常见应用包括活塞单元、关键飞机发动机部件和牙科注射器。

尽管 PEEK 具有所有优点，但它不耐紫外线，并且在卤素或钠存在的情况下也不能很好地保持。此外，它还是市场上较为昂贵的 CNC 加工塑料之一——产品团队只应考虑将其用于要求最严苛的应用。

机械规格（未填充PEEK）：

• 断裂伸长率：30 – 150%
• 弯曲模量：3.7 – 4 GPa
• 密度：1.26 – 1.32 g/cm3
• 韧性（室温下的缺口悬臂梁冲击）：80 – 94 J/m

4。 (聚缩醛聚甲醛) POM

POM 以其商业名称 Delrin 最为人所知，是所有 CNC 塑料中最易加工的一种。当产品团队需要具有出色耐热性、耐磨性、耐候性、耐化学性和耐燃油性的高强度、高刚度塑料时，他们会选择 POM。

Delrin 570 和 150 是 CNC 加工中最常用的 POM 等级，因为它们具有出色的尺寸稳定性，非常适合制造具有严格公差的精密零件。然而，这种塑料对酸的抵抗力很差。另外，可能很难结合。 POM的常见应用包括安全带组件、电子烟、胰岛素笔和水表。

机械规格（Delrin 570）：

• 拉伸模量：4900 MPa
• 弯曲模量：4600 MPa
• 冲击强度，缺口 IZOD：6 kJ/m²
• 断裂拉伸强度：53 MPa

5。聚碳酸酯 (PC)

PC在制造业中广为人知并广泛使用。它坚韧但重量轻，天然耐热，并提供出色的电绝缘性能。 PC 也比其他工程热塑性塑料更高效。

设计师应该知道 PC 是天然透明的，可以像玻璃一样透光，而且它的颜色非常好。常见应用包括安全护目镜、手术器械、断路器和 CD/DVD。

不幸的是，PC 良好的机械性能在长时间暴露于超过 60°C 的水中后会降低。此外，虽然 PC 可以抵抗稀释的酸、油和油脂，但它容易受到碳氢化合物的磨损，并且在长时间暴露于紫外线后会随着时间的推移而变黄。

机械规格：

• 断裂伸长率：50-120%
• 弯曲模量：2.2-2.5GPa
• 断裂抗拉强度：55-77MPa
• 硬度 D：90-95

6。聚四氟乙烯 (PTFE)

PTFE，通常称为特氟龙，是一种多功能的高性能聚合物，具有许多机械性能，使其对设计商业产品的产品团队很有价值。这种塑料具有耐化学性、耐温性、耐光性、耐紫外线性、耐水性、耐候性和耐疲劳性。 PTFE 以其优异的抗粘附性能而闻名，最常见于不粘锅的涂层中，但它也用于垫圈、半导体部件，甚至心脏贴片。

PTFE 的摩擦系数是所有固体材料中最低的，是最耐腐蚀的前五种塑料之一。然而，在室温下，PTFE 的机械性能通常不如其他工程塑料——尽管这可以通过添加适当的填料来弥补。同样重要的是要注意，用 PTFE 制成的零件的厚度有限制，因为它通常只能用于 2 英寸厚的板或棒。 PTFE 对蠕变和磨损也很敏感。

机械规格：

• 断裂伸长率：300-550%
• 拉伸模量：550 MPa
• 介电强度：19.7 kV/mm
• 动态摩擦系数：0.04

7。高密度聚乙烯塑料 (HDPE)

HDPE 是一种灵活、易于加工的塑料，即使在低温下也能抵抗应力开裂、化学品和腐蚀。它提供与低密度聚乙烯 (LDPE) 相同的卓越冲击强度，拉伸强度高出四倍。但是，这种材料的抗紫外线能力很差。常见的应用包括插头、密封件和电绝缘体。

机械规格：

• 断裂伸长率：500%
• 抗拉强度：4,000 PSI
• 密度：0.035 lbs / cu。在。
• 硬度：洛氏 R65

8。超高分子量聚乙烯（UHMW）

UHMW 是一种坚韧、用途广泛且高度可加工的塑料，具有高耐磨性和耐磨性。当产品团队需要一种耐用、低摩擦的塑料用于其工业应用时，他们就会选择这种材料。

产品团队必须牢记，UHMW 不适合高负载应用，因为它极易发生蠕变，并且不应在超过 80 至 100°C 的温度下使用。 UHMW 常见于卡车底板、食品加工机械零件、耐磨条和船用船坞护舷垫。

机械规格：

• 抗拉强度：3,100 PSI
• 弯曲模量：110,000 PSI
• IZOD 影响（缺口）：18.0

9。聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)

PMMA，通常称为丙烯酸或丙烯酸玻璃，是一种刚性热塑性塑料，因其抗碎性而广为人知。它坚韧、轻便、耐大多数实验室化学品。但是，与氯化烃或芳香烃、酮或醚一起使用时会分解。

与聚苯乙烯相比，PMMA 的透光性更好，并且更耐候和抗紫外线。从设计的角度来看，这种塑料提供了无限的着色选择和 1.49 的折射率。

然而，PMMA 对热、冲击、磨损或磨损的抵抗力不是很强。此外，这种材料在重载下容易开裂。因此，产品团队应仅将 PMMA 用于温室檐篷、汽车指示灯罩、太阳能电池板和药物测试设备等低应力应用。

机械规格：

• 断裂伸长率：2 – 10%
• 弯曲模量：2.5 – 3.5 GPa
• 硬度 D:90 – 99
• 断裂拉伸强度：38 – 70 MPa

10.聚丙烯 (PP)

聚丙烯是一种具有成本效益的 CNC 加工塑料，具有许多其他塑料所没有的独特特性组合。它重量轻，在腐蚀性环境中具有高度的耐化学性，并且耐大多数有机溶剂、脱脂剂和电解质。

与 LDPE 和 HDPE 相比，PP 的冲击强度较低，但在拉伸强度方面可以弥补。与 PTFE 类似，PP 通常仅限于 3 英寸的板材进行加工，因此零件尺寸受到限制。

机械规格：

• 屈服拉伸强度：4800 PSI
• 抗弯强度：5400 PSI
• 弯曲模量：160,000 PSI
• 硬度：80 Rockwell R

11.低密度聚乙烯 (LDPE)

LDPE 是一种坚韧但灵活的 CNC 加工塑料，以其低温柔韧性和耐腐蚀性而闻名。易于焊接和热封，并具有良好的耐化学性。

LDPE主要用于矫形器和假肢。但是，LDPE 不应用于需要刚度、高结构强度和耐高温的应用。由于市售 LDPE 的厚度限制，零件尺寸也受到限制。

机械规格：

• 抗拉强度：1,400 PSI
• 弯曲模量：30,000 PSI
• IZOD 冲击强度（缺口）：无断裂

快速半径入门

CNC 加工是一种多功能的制造工艺，它允许产品开发团队和工程师制造具有复杂几何形状的高质量零件。然而，由于 CNC 加工几乎可以与任何可加工的材料兼容，因此工程师们被宠坏了。遍历所有可能的选项并选择最适合其用例的材料可能具有挑战性且耗时。

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