掌握 POM 塑料 CNC 加工:综合指南
聚甲醛 (POM),又称乙缩醛、聚甲醛和聚缩醛,是在 CNC 加工零件方面具有许多优点的塑料材料之一。这种塑料以其卓越的品质、优势和多种用途在多个行业广受欢迎。由于其化学尺寸稳定性、机械强度和低摩擦力,它是工程应用的可靠材料。
那么,什么是POM? CNC加工POM是否适合制造零件?请继续阅读,我们将提供有关加工 POM 的更多信息。
什么是 POM 材料?
POM 是一种工程热塑性塑料,具有多种有益特性。它的一些特性包括卓越的硬度、强度和刚性。尽管它可以制成各种颜色,但其高结晶含量使其具有自然不透明的白色外观。 POM的密度在1.410至1.420 g/cm3之间。
POM 塑料经常用于制造需要尺寸稳定性、高刚性和低摩擦的精密零件。这种低摩擦使得 POM 非常适合用于旋转或滑动部件,例如衬套、轴承和齿轮。
与许多其他合成 POM 聚合物一样,它由多家化学公司生产,配方略有不同,并以 Celcon、Tenac、Duracon 等许多品牌出售。
POM塑料的特性
高性能工程塑料聚甲醛(POM)广泛应用于许多领域。由于其各种独特的特性,它适合各种应用。
低摩擦和耐磨性
POM 塑料以其低摩擦系数而著称,这有助于解释为什么它具有如此出色的自润滑性能。由于总体磨损更少、效率更高,因此通过减少摩擦阻力可以实现流体滑动或旋转运动。
耐化学性
POM 非常适合制造经常与化学溶剂接触的产品,例如泵零件、密封件和燃油系统组件。这主要是由于 POM 塑料对各种化学品、溶剂和燃料具有卓越的耐受性。它可以抵抗多种有机化学品、酒精、油和油脂的接触,而不会明显变质。
低吸水率和尺寸稳定性
POM 塑料具有卓越的尺寸稳定性,即使在变化的湿度和温度条件下也能保持其尺寸和形状。由于其吸水率极低,因此不易出现与潮湿相关的问题,例如膨胀、翘曲和其他尺寸变化。需要精确公差以及一致效率的应用在很大程度上取决于 POM 的尺寸稳定性。
易于加工
POM 塑料加工的简单性使得精确和有效的制造过程成为可能。它易于模制、加工、车削和钻孔,因此可以轻松制作复杂的零件和复杂的设计。由于这一特性,POM 树脂经常被选择用于需要复杂几何形状和高精度的应用。
出色的抗蠕变/抗冲击性
POM塑料具有优异的抗蠕变性,这意味着它可以承受持续的机械应力而不变形。由于这一特性,POM 部件即使在持续承受负载或应变的情况下也能继续正常工作。
POM 件通常可以采用两种方法之一进行加工。首先是使用标准加工方法。作为第二种技术,可以对预加工的 POM 制品进行退火。
要加工 POM,该过程的第一步是生成零件的 CAD 文件,然后将其转换为 CAM,以便进一步转换为 CNC 机床可以使用的 G 代码。然后,下一步是将 POM 工件切割成特定尺寸,以便于放置在机床上。将POM工件切割到合适的尺寸后,将其放在机床床上并用夹具固定,使其在加工过程中不会移动。
确保 POM 工件牢固固定到位非常重要,因为 CNC 切削刀具使用预设坐标移动,工件定位或对齐的任何变化都会对零件质量产生负面影响。
确保POM工件稳定后,使用CNC机床上附有的专业切削工具去除工件上的材料。推荐的切削刀具是通用平头铣刀,因为它在加工塑料时提供更高的效率。
最后,在加工 POM 时经常对 CNC 机床进行真空吸尘非常重要。这可确保材料中的切屑不会堵塞立铣刀。
数控加工 POM 塑料零件的好处
POM CNC 加工是在许多领域生产高质量定制零件的绝佳选择,因为它具有以下优点:
均匀性
CNC 加工为大规模 POM 制造提供始终如一的高质量 POM 部件,并具有持续出色的尺寸。这种自动化方法可确保每个组件均按照精确规格统一创建,适合需要可靠且准确的 POM 零件的行业(例如医疗或航空航天)。
快速原型制作
原型设计是产品开发中的重要一步,因为它经常向制造商展示最终产品的外观。通过 CNC 加工辅助工具可以快速创建 POM 原型,从而缩短新产品上市的时间。
零件精度
精度、准确度和严格的公差是 CNC 加工的标志。因此,POM 部件可以使用 CNC 加工以极高的精度和准确度制造,因为它支持复杂的几何形状和严格的公差。
提高设计灵活性
由于 CNC 加工的快速设计迭代,POM 组件可以在开发过程中轻松修改,而无需昂贵的工具修改。
减少后处理时间
产品后处理的性质取决于所使用的制造程序。由于制造过程精度高且易于加工 POM,因此使用 CNC 加工制造的 POM 产品通常需要较少的后处理。这种方法可以降低制造成本并缩短周转时间。
加工 POM 塑料的主要挑战
CNC 加工的主要问题通常是裂纹和变形。经常出现的裂纹有两种形式:一种是在 CNC 加工过程中直接产生的,另一种是隐蔽产生的,通常是由内部张力引起的。
尽管如此,使用优质材料进行 POM 加工可以显着帮助减少这些挑战发生的可能性。这就是为什么通常建议使用改性 POM 材料进行机械加工,并在实际机械加工之前进行试制,以确定材料的纯度水平,然后再进行机械加工。
POM加工时变形原因及解决办法
变形是 CNC 机械师在使用 POM 时遇到的挑战之一。下面是变形的四个主要过程及其解决方法。
切割热量
POM材料热稳定性低,对热敏感,制造后因冷却不充分而很快变形。为了对抗这种热量,您应该:
- 工具必须锋利,以便切割时产生的热量最小;
- 可以减少切割数量,分成多次切割;
- 增加冷却液的量。
目标是最大限度地减少热量的形成或快速消除切割操作过程中产生的热量。
内应力
工程塑料的热膨胀系数较高,当加工余量较大时,消除内拉力会导致变形。为了解决这个问题:
- 正确选择和准备材料;
- 当材料去除量较大时,采用对称POM加工来抵消加工带来的应力和变形;
- 调节边距,并尝试插入尽可能厚的材料。
夹紧
当POM材料被夹紧时,它会变形,一旦松开,它会恢复到之前的形状。解决这个问题的一种方法是通过以下方式增强工件的接触表面:
- 修改夹紧形式。例如,台虎钳可以缓冲物品并用胶水固定它们;
- 较大的板材可采用真空吸盘,但需要平整的毛坯;
- 用粘合剂固定一侧后,用吸盘固定光滑的表面,然后擦拭。
弹性
POM材料的弹性相当大。由于材料的弹性,与刀具接触的部件在切割过程中会发生内部弯曲。一旦工具被移除,被切割和压制的部分将会经历一点变形。现在需要根据切削影响进行多次刀具补偿更改。加工少量材料时反复切割,有助于减少材料弹性带来的尺寸变形。
POM零件的应用
POM 零件因其耐用性和其他有益特性而被广泛应用于各个行业。以下是POM零件的不同应用。
电气和电子零件
POM 具有电绝缘性。因此,它可用于生产保护电子部件的开关和连接器。
医疗设备
由于POM的生物相容性,它在医疗行业被用来制造手术工具、给药系统和其他医疗设备。
汽车
POM 塑料用于多种汽车内外部件,包括燃油系统部件和车窗升降齿轮。
家居用品
POM 塑料部件经常用于制造手柄、带扣、拉链以及其他家居用品和电器零件。
维肯的 POM 塑料加工服务
维克的 POM 塑料加工服务拥有精密数控机床和技术精湛的专业人员团队,致力于提供具有严格公差的优质部件。无论是原型设计还是零件生产,我们都可以满足各个行业的不同要求,包括汽车、电子、医疗等。我们致力于质量控制和快速交货时间,帮助您的产品快速进入市场。立即获取免费报价以启动新项目!
结论
POM 塑料 CNC 加工是生产具有卓越机械质量和耐用性的高精度部件的一个有吸引力的选择。它在各个领域的众多用途说明了它对现代生产流程的重要性。
虽然加工过程中会遇到开裂、变形等挑战,但CNC加工POM的优点远大于缺点。
常见问题解答
POM和POM C有什么区别?
使用称为共聚的过程来生产 POM-C,也称为缩醛共聚物。由于在聚合过程中添加了共聚单体,该材料比 POM 具有更高的抗冲击性、韧性和更高的耐化学性。
POM的温度范围是多少?
乙缩醛,有时称为 POM(聚甲醛),是一种半结晶热塑性工程材料,工作温度范围高达 180° F (82° C)。乙缩醛具有优异的尺寸稳定性、高强度和刚度且易于加工。
POM 的耐用性如何?
POM 是一种非常耐用的材料,具有高水平的抗冲击性。这种材料的抗疲劳能力非常强,可以与金属相媲美。当需要更轻的选择时,它被用于通常使用金属的区域。
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