Panduan Lengkap Pemilihan Pemesinan Plastik CNC

Saat membuat bagian, salah satu keputusan terpenting yang harus dihadapi insinyur desain adalah bahan mana yang akan digunakan. Pilihan bahan akan menentukan fungsi dan penampilan suatu komponen dan bagaimana ia akan bertahan seiring waktu.

Plastik semakin populer. Mereka ringan, mudah diproses, dan umumnya lebih murah dari produk logam serupa. Ada banyak jenis plastik yang diproses, masing-masing memiliki keuntungan dan kerugiannya.

Ada banyak cara untuk memproduksi bagian plastik presisi tinggi. Plastik industri grade modern dicetak, diinjeksikan, dicetak atau diproses. Tiga opsi pertama sangat cocok untuk memproduksi bagian geometri kompleks dengan finishing permukaan yang baik. Namun saat Anda perlu mencapai toleransi ketat atau menghasilkan finishing permukaan seperti cermin pada hampir setiap jenis bagian, tidak ada yang lebih baik dari pemesinan.

Tinjauan Layanan Pemesinan Plastik

Pemesinan plastik, seperti semua proses pemesinan lainnya, adalah metode pengurangan yang menghapus lapisan bahan untuk membentuk dan membentuk bagian atau produk akhir. Beberapa operasi pemesinan yang paling umum digunakan untuk bahan plastik adalah:

Pemotongan

Biasanya, operasi pemotongan menghasilkan beberapa panas, yang dapat merusak plastik. Saat memotong plastik, operator harus berhati-hati untuk menghindari deformasi termal.

Pemutaran

Operasi pemutaran plastik dilakukan pada mesin bor, yang memutar dan memanipulasi benda kerja sehingga alat pemotong yang diam dapat memotong dan menghapus bahan berlebihan sesuai dengan desain yang diinginkan.

Pemotongan Frais

Operasi pemutaran melibatkan rotasi benda kerja plastik, sementara operasi pemotongan frais memerlukan rotasi alat pemotong untuk menghapus sekaran plastik dari benda kerja yang tetap.

Pemboran

Jika bor yang sesuai tidak dipilih, dapat berbahaya dan dapat menyebabkan over heating atau gaya geser. Namun, selama persiapan yang benar dan alat disiapkan dan digunakan, teknisi terampil dapat membentuk lubang dengan diameter kecil dan besar dalam produk plastik tanpa merusak struktur.

Penggilingan

Penggilingan mirip dengan penggilingan karena proses ini menghapus sekaran plastik dari benda kerja untuk mengubah bentuknya. Perbedaannya adalah pemotongan frais menggunakan pemotongan intermiten, sementara penggilingan terus-menerus memotong plastik dari produk untuk mencapai bentuk dan finishing permukaan yang lebih halus.

Bahan yang Digunakan untuk Pemesinan Plastik CNC

Plastik ABS

Akrilonitril butadien styrene, sering disingkat sebagai ABS, adalah salah satu bahan termoplastik paling umum. Ini memiliki sifat mekanis yang baik, daya tahan dampak yang luar biasa, daya tahan panas yang tinggi dan kinerja pemesinan yang baik. ABS mudah diproses, tahan panas dan dapat digunakan untuk finishing (lem, cat, poles, dll.). Biasanya digunakan untuk memprototipe fungsi bagian sebelum produksi massal.

ABS tidak memiliki daya tahan aus atau daya tahan kimia yang baik dan akan meleleh dalam aseton. Ini juga bukan plastik yang besonders kuat.

Aplikasi ABS yang paling umum adalah injeksi cetak, yang digunakan untuk membuat casing produk elektronik, alat rumah tangga dan bahkan batu Lego ikonik.

Nylon

Mirip dengan ABS, nylon adalah plastik awet dengan kekuatan dan kekakuan tinggi, dapat mempertahankan isolasi listrik yang baik dalam rentang suhu luas, serta daya tahan kimia dan daya tahan aus yang baik. Nylon 6 dan nylon 66 adalah grade yang paling banyak digunakan dalam pemesinan CNC.

Tetapi nylon 6/6 mudah menyerap kelembaban, sehingga menyebabkan pembengkakan dan kehilangan beberapa akurasi dimensi. Jika sejumlah besar bahan asimetris dihapus karena stres internal inherent bahan selama pemrosesan, itu juga akan membengkak.

Nylon paling sering ditemukan dalam peralatan medis, perangkat keras pemasang papan sirkuit, komponen ruang mesin otomotif, dan ikat kabel. Dalam banyak aplikasi ini, digunakan sebagai pengganti logam yang hemat biaya.

Akrilik

Akrilik (juga dikenal sebagai Perspex atau Luctie) adalah nama dagang plastik PMMA. Ini kuat, memiliki daya tahan dampak dan daya tahan gores yang baik, dan dapat dengan mudah dilekatkan.

Akrilik yang diproses transparan, yang sangat cocok untuk aplikasi apa pun yang memerlukan transparansi optik atau translucency.

Namun, akrilik adalah plastik rapuh dan akan pecah atau retak di bawah tekanan terlalu besar. Setiap permukaan yang diproses pada papan akrilik kehilangan transparansi dan mengambil penampilan abu-abu, translucent. Oleh karena itu, biasanya lebih baik untuk memperhatikan apakah bagian akrilik harus dibiarkan pada ketebalan asli untuk mempertahankan transparansi. Jika permukaan yang diproses perlu transparan, poles dapat digunakan sebagai langkah pasca-pemrosesan tambahan.

Delrin

POM dikenal dengan nama dagang Delrin. Ini adalah termoplastik rekayasa dengan prosesabilitas tertinggi di antara plastik dan dianggap sebagai plastik paling hemat biaya. Ini memiliki permukaan halus, gesekan rendah, stabilitas dimensi yang luar biasa dan kekakuan tinggi. Untuk bahan yang mengalami banyak gesekan dalam aplikasi ini atau aplikasi lainnya, memerlukan toleransi ketat, atau memerlukan kekakuan tinggi, Delrin adalah plastik yang unggul. Namun kelemahannya adalah sulit untuk dilekatkan.

Delrin biasanya digunakan untuk gear, bearing, bus dan penangkal, atau untuk membuat alat bantu dan paku untuk perakitan.

HDPE

HDPE adalah singkatan dari high-density polyethylene, sebuah termoplastik dengan rasio kekuatan-berat tinggi. HDPE memiliki daya tahan kimia tinggi, isolasi listrik dan ketahanan dalam kondisi cuaca yang parah. Mirip dengan Delrin, HDPE memiliki permukaan halus, yang dapat membatasi gesekan dan menahan dampak yang baik, memiliki rasio kekuatan-berat tinggi dan daya tahan cuaca yang baik.

Kelemahan utama HDPE adalah kekuatannya rendah, terutama dalam hal regangan dan lenturan.

HDPE adalah termoplastik ringan yang digunakan untuk aplikasi luar ruangan dan prototipe karena biayanya rendah dan beratnya ringan. Seperti ABS, sering digunakan untuk membuat prototipe sebelum injeksi cetak. Karena daya tahan kimia dan sifat licinnya, sangat cocok untuk pembuatan stopel dan seal, dan juga ideal untuk aplikasi yang sensitif terhadap berat atau listrik.

PEEK

PEEK adalah termoplastik rekayasa berkinerja tinggi dengan daya tahan dampak dan stabilitas dimensi yang luar biasa. Plastik PEEK sangat mudah diproses dan adalah bahan teratas yang digunakan dalam pemrosesan CNC. Karena performa yang luar biasa, sering digunakan di industri otomotif, penerbangan dan luar angkasa, medis dan listrik.

Kelemahan satu satunya adalah harga yang tinggi. Meskipun demikian, jika Anda membutuhkan performa tinggi dan daya tahan tinggi, Anda sebaiknya mempertimbangkan untuk menggunakan bahan ini. Performa plastik ini lebih baik dari logam yang digunakan di industri kimia dan pemrosesan. Di beberapa industri, saat ini menggantikan logam seperti baja stainless dan aluminium.

Poli karbonat

Poli karbonat adalah salah satu plastik yang lebih awet di pasar. Ini memiliki daya tahan dampak dan kekakuan yang sangat tinggi, dan mempertahankan fungsionalitas dalam rentang suhu yang luas. Ini juga transparan optik dan dapat dicat hitam jika opaque diperlukan. Poli karbonat paling cocok untuk aplikasi yang memerlukan plastik yang sangat awat atau sangat kuat atau memerlukan transparansi optik. Oleh karena itu, poli karbonat adalah salah satu plastik yang paling banyak digunakan dengan tingkat daur ulang tertinggi.

Poli karurnat murni tidak memiliki daya tahan aus yang baik dan mudah tergores. Jika diperlukan, lapisan anti-gores dan pelapisan uap dapat ditambahkan dalam langkah pasca-pemrosesan untuk meningkatkan daya tahan aus atau kejelasan optik.

Ketahanan dan transparansi poli karurnat berarti dapat digunakan untuk membuat cakram optik, kaca selamatan, pipa cahaya, dan bahkan kaca peluru.

Tips untuk Pemesinan Plastik CNC

Mesin

Tidak ada mesin CNC plastis. Faktanya, semua alat mesin yang digunakan untuk memotong plastik adalah alat pemesinan logam. Kekakuan dan output daya yang tepatnya memungkinkan mereka untuk dengan mudah memproses bahkan plastik yang sudah diperkeras. Kekakuan mesin kayu rendah, jadi efeknya tidak bagus.

Alat Pemotong

Memilih alat pemotong terbaik untuk bagian plastik adalah tugas yang kompleks. Alasannya adalah komposisi plastik dan bahan komposit bervariasi sangat besar. Beberapa plastik diperkuat dengan partikel karbida keras atau memiliki aditif yang meningkatkan fleksibilitas, daya tahan panas atau parameter lain. Semua ini mengubah cara plastik bereaksi terhadap mesin.

Alat pemotong terutama terbuat dari baja kecepatan tinggi, karbida simen, berlian, dll. Untuk memotong plastik biasa, Anda dapat memilih dua bahan pemotong pertama. Sebaliknya, baja kecepatan tinggi memiliki kemampuan gerinda yang lebih baik. Pilih alat baja kecepatan tinggi dan gerakkan dengan hati-hati. Tepi pemotong alat akan lebih tajam, tetapi daya tahannya lebih rendah dibandingkan alat karbida simen.

Kurangi gaya pemotongan dan suhu sejauh mungkin, pilih sudut rake yang tepat, sudut relief, sudut pemimpin, sudut tepi pemotong sekunder, radius ujung alat, dll. untuk meningkatkan produktivitas dan daya tahan alat, dan menghemat biaya pemrosesan. Pemotong tetap tajam dan membeku bahan ketika kekakuan tidak cukup.

Pengaturan Bagian

Klem blok plastik dengan benar untuk menghindari tekanan berlebihan yang dapat menyebabkan retakan. Disarankan untuk menggunakan bantal yang terbuat dari bahan lunak antara paku dan bagian untuk menghindari meninggalkan tanda pada permukaan.

Masalah lain adalah kekakuan bagian. Anda perlu memperhatikan jarak antara lokasi pemboran dan paku dengan sangat hati-hati. Dalam proses ini, bor akan mencoba menarik bagian ke atas melalui salurannya. Jika paku terlalu jauh, bor akan berhasil, tetapi akan membengkokkan bagian atau bahkan akan merobek bagian dari paku.

Minimalkan Efek Sekaran

Selalu jaga alat pemotong tetap bergerak (hindari tinggal terlalu lama di satu tempat) untuk mencegah sekaran meleleh pada bagian yang diproses. Cairan pendingin atau cairan pemotong dapat digunakan untuk menurunkan suhu dan menghapus sekaran.

Umpan Pemesinan

Menggunakan kecepatan umpan yang lebih besar dan kecepatan poros yang cepat, sekitar 3 kali umpan aluminium dan kecepatan pemotongan yang sesuai.

Layanan Pemesinan Plastik CNC

Karena permintaan besar untuk bagian plastik untuk pembuatan prototipe dan bagian plastik CNC kustom, banyak layanan pemesinan plastik CNC telah muncul. Mereka tanpa keraguan membuat proses produksi semua pihak menjadi lebih cepat dan lebih mudah. Jika Anda memiliki proyek terkait, selamat mengunggah gambar untuk mendapatkan penawaran gratis dari SANS Machining.