CNC塑料加工选型指南

在创建零件时，设计工程师必须面对的最重要决定之一是使用哪种材料。材料的选择将决定给定组件的功能和外观，以及随着时间的推移如何保持。

塑料越来越受欢迎。它们重量轻，易于加工，并且通常比类似的金属产品便宜。机加工塑料有很多种，各有优缺点。

生产高精度塑料零件的方法有很多。现代工业级塑料是铸造、注塑、印刷或机加工的。前三个选项非常适合制造具有良好表面光洁度的复杂几何零件。但是，当您需要在几乎任何类型的零件上实现严格的公差或产生镜面般的表面光洁度时，没有什么比机加工更好的了。

塑料加工服务概述

与所有加工工艺一样，塑料加工是一种减材方法，可去除材料层以成型并形成最终零件或产品。用于塑料材料的一些最常见的加工操作是：

切割

通常，切割操作会产生一些热量，这可能会损坏塑料。切割塑料时，操作者必须注意避免热变形。

转弯

塑料车削操作是在车床上进行的，车床旋转并操纵工件，使静止的刀具可以根据预期的设计切削和去除多余的材料。

铣削

车削操作涉及塑料工件的旋转，而铣削操作则需要刀具旋转以去除固定工件上的塑料切屑。

钻孔

如果没有选择合适的钻头，可能会很危险，并可能导致过热或剪切力。但是，只要准备正确，工具准备好并使用，熟练的技术人员可以在不破坏结构的情况下，在塑料制品上形成大小直径的孔。

研磨

磨削类似于磨削，因为该过程从工件上去除塑料碎屑以改变其形状。主要区别在于铣削采用断续切削，而磨削则连续从产品上切下塑料，以达到更光滑的形状和表面光洁度。

用于 CNC 塑料加工的材料

ABS 塑料

丙烯腈丁二烯苯乙烯，通常缩写为ABS，是最常见的热塑性材料之一。它具有良好的机械性能、优异的冲击强度、高耐热性和良好的机械加工性。 ABS 易于加工、耐热，可用于精加工（胶水、油漆、抛光等）。它通常用于在量产前对零件功能进行原型制作。

ABS 不具备良好的耐磨性或耐化学性，会在丙酮中熔化。它也不是特别坚固的塑料。

ABS 最常见的应用是注塑成型，用于制造电子产品外壳、家用电器，甚至是标志性的乐高积木。

尼龙

与ABS类似，尼龙是一种具有高强度和刚度的耐用塑料，可以在很宽的温度范围内保持良好的电绝缘性，以及良好的耐化学性和耐磨性。尼龙6和尼龙66是CNC加工中最常用的牌号。

但是尼龙 6/6 很容易吸收水分，导致它膨胀并失去一些尺寸精度。如果在加工过程中由于材料的固有内应力而去除大量不对称材料，它也会发生翘曲。

尼龙最常见于医疗设备、电路板安装硬件、汽车发动机舱部件和电缆扎带。在许多此类应用中，它被用作金属的经济替代品。

亚克力

亚克力（也称为有机玻璃或Luctie）是PMMA塑料的商品名。坚韧，具有良好的冲击强度和抗划伤性，易于粘合。

加工后的亚克力是透明的，非常适合任何需要光学透明或半透明的应用。

然而，亚克力是一种易碎的塑料，在太大的压力下会破裂或破裂。亚克力板上的任何机加工表面都会失去透明度，呈现出磨砂、半透明的外观。因此，通常最好注意亚克力零件是否应留在原来的厚度，以保持透明度。如果加工表面需要透明，可以使用抛光作为额外的后处理步骤。

德里林

POM 以商品名 Delrin 广为人知。它是塑料中加工性能最高的工程热塑性塑料，被认为是最经济的塑料。它具有光滑、低摩擦的表面、出色的尺寸稳定性和高刚性。对于在这些或任何其他应用中遇到大量摩擦、需要严格公差或需要高刚度的材料，Delrin 是一种出色的塑料。但缺点是难以粘合。

Delrin通常用于齿轮、轴承、衬套和紧固件，或制造用于装配的夹具和固定装置。

高密度聚乙烯

HDPE 代表高密度聚乙烯，一种具有高强度重量比的热塑性塑料。 HDPE 在恶劣天气条件下具有很高的耐化学性、电绝缘性和耐久性。 HDPE与Delrin类似，表面光滑，能很好地限制摩擦和抵抗高冲击，具有较高的强度重量比和良好的耐候性。

HDPE的主要缺点是强度低，特别是在拉伸和弯曲方面。

HDPE 是一种轻质热塑性塑料，由于其低成本和重量轻，可用于户外应用和原型制作。与 ABS 一样，它通常用于在注塑成型之前创建原型。由于其耐化学性和光滑性，非常适合制造插头和密封件，也是重量敏感或电敏感应用的理想选择。

窥视

PEEK 是一种高性能工程热塑性塑料，具有出色的冲击强度和尺寸稳定性。 PEEK塑料非常容易加工，是CNC加工中使用的顶级材料。由于其惊人的性能，它经常被用于汽车、航空航天、医疗和电气行业。

唯一的缺点是价格高。尽管如此，如果您需要高性能和高电阻，您绝对应该考虑使用这种材料。这种塑料的性能优于化学和加工工业中使用的金属。在某些行业，目前正在替代不锈钢、铝等金属。

聚碳酸酯

聚碳酸酯是市场上更耐用的塑料之一。它具有极高的抗冲击性和刚性，并在很宽的温度范围内保持功能性。它也是光学透明的，如果需要不透明，可以染成黑色。聚碳酸酯最适合需要非常坚韧或非常坚固的塑料或需要光学透明度的应用。因此，聚碳酸酯是最常用、回收率最高的塑料之一。

纯聚碳酸酯耐磨性不好，容易划伤。如有必要，可在后处理步骤中添加防刮涂层和蒸汽抛光，以提高耐磨性或光学清晰度。

聚碳酸酯的耐用性和透明性意味着它可以用来制作光盘、安全玻璃、光管，甚至防弹玻璃。

CNC 塑料加工技巧

机器

没有塑料数控机床。事实上，所有用于切割塑料的机床都是金属加工工具。它们精确的刚度和功率输出使它们能够轻松加工甚至硬化的塑料。木工机械刚性低，效果不好。

切割工具

为塑料零件选择最好的切削工具是一项复杂的任务。其原因是塑料和复合材料的成分变化很大。一些塑料用硬质碳化物颗粒增强，或含有增强柔韧性、耐热性或其他参数的添加剂。这一切都改变了塑料对机械的反应方式。

刀具主要有高速钢、硬质合金、金刚石等，对于普通塑料的切削，可以选择前两种切削材料。相比之下，高速钢具有更好的磨削能力。选择高速钢工具并仔细打磨。刀具切削刃会更锋利，但耐用性低于硬质合金刀具。

尽可能降低切削力和温度，选择合适的前角、后角、前角、副切削刃角、刀尖圆弧半径等，提高生产率和刀具耐用度，节约加工成本。当刚度不够时，刀具保持锋利并冻结材料。

零件设置

正确夹紧塑料块，以免压力过大导致破裂。建议在夹具和零件之间使用软质材料制成的垫子，以免在表面留下痕迹。

另一个问题是零件的刚性。您需要密切注意钻孔位置和夹具之间的距离。在此过程中，钻头将尝试将零件沿其凹槽向上拉。如果夹具距离太远，钻头会成功，但它会使零件弯曲或实际上可能将零件从夹具上撕下来。

最小化芯片效应

始终保持刀具移动（避免在一个地方停留太久），以防止切屑熔化到加工零件上。冷却液或切削液可用于降低温度和去除切屑。

加工进给

采用较大的进给量和较快的主轴转速，约为铝材进给量和相应切削速度的3倍。

数控塑料 加工 服务

由于原型制造和定制CNC塑料零件对塑料零件的大量需求，涌现了大量的CNC塑料加工服务。它们无疑使各方的生产过程更快更容易。如果您有相关项目，欢迎上传图纸以获得SANS Machining的免费报价。