Hur man förhindrar skevhet i plastbearbetningsdelar?

Vridning är ett vanligt och frustrerande problem vid plastbearbetning av delar. Som leverantör avPlastbearbetningsdelar, Jag har stött på det här problemet flera gånger och har skaffat mig en mängd erfarenhet av att förebygga det. I den här bloggen kommer jag att dela med mig av några effektiva strategier för att hjälpa dig att undvika skevhet i plastbearbetningsdelar.

Förstå orsakerna till skevhet i plastbearbetningsdelar

Innan vi går in i de förebyggande metoderna är det viktigt att förstå vad som orsakar skevhet i plastbearbetningsdelar. Det finns flera faktorer som kan leda till detta problem, inklusive:

1. Reststress

Under tillverkningsprocessen av plastmaterial, såsom formsprutning eller extrudering, kan restspänningar införas. Dessa spänningar är låsta i materialet, och när plasten bearbetas kan borttagandet av materialet orsaka en omfördelning av dessa spänningar, vilket leder till skevhet. Till exempel, om en tjockväggig plastdel bearbetas till en tunnare sektion, kan frigöring av kvarvarande spänning orsaka att delen deformeras.

2. Termiska effekter

Plastmaterial har relativt låg värmeledningsförmåga jämfört med metaller. Vid bearbetning genereras värme på grund av skärkrafterna och friktionen mellan verktyget och plasten. Om denna värme inte avleds ordentligt kan det orsaka lokal uppvärmning av plasten, vilket leder till expansion och efterföljande skevhet när delen svalnar. Olika plaster har olika värmeutvidgningskoefficienter, vilket innebär att vissa plaster är mer benägna att utsättas för värmeinducerad skevhet än andra.

3. Materialegenskaper

Den typ av plast som används spelar också en betydande roll vid skevhet. Vissa plaster är mer amorfa, medan andra är halvkristallina. Halvkristallina plaster har en mer ordnad molekylstruktur, vilket kan resultera i mer betydande dimensionsförändringar under kylning. Till exempel är polyeten och polypropen semikristallina plaster och är mer benägna att deformeras jämfört med amorfa plaster som akryl eller polystyren under vissa bearbetningsförhållanden.

4. Bearbetningsparametrar

Skärhastigheten, matningshastigheten och skärdjupet är viktiga bearbetningsparametrar. Felaktiga inställningar kan orsaka överdriven värmeutveckling och skärkrafter, vilket leder till skevhet. Till exempel kan en hög skärhastighet utan ordentlig kylning orsaka snabb uppvärmning av plasten, medan en hög matningshastighet kan öka skärkrafterna och sannolikheten för spänningsinducerad skevhet.

Strategier för att förhindra skevhet i plastbearbetningsdelar

1. Materialval och förberedelse

• Välj rätt plast: Välj plast med låga värmeutvidgningskoefficienter och minimal restspänning. Amorfa plaster har generellt bättre dimensionsstabilitet jämfört med halvkristallina plaster i många bearbetningsapplikationer. Till exempel, om delen kräver hög precision och låg vridning, kan polykarbonat eller akryl vara ett bättre val än polyeten.
• Glödgning: Glödgning är en process där plastdelen värms upp till en specifik temperatur under dess smältpunkt och kyls sedan långsamt. Denna process hjälper till att lindra restspänningarna i plasten. Till exempel kommer en polykarbonatdel som har genomgått korrekt glödgning före bearbetning vara mindre benägna att deformeras under bearbetningsprocessen.

2. Optimera bearbetningsparametrar

• Skärhastighet: Använd en måttlig skärhastighet för att undvika överdriven värmeutveckling. Lägre skärhastigheter kan minska friktionskrafterna mellan verktyget och plasten, vilket i sin tur minskar värmen. Skärhastigheten bör dock inte vara för låg, eftersom det kan leda till dålig ytfinish och längre bearbetningstider. För de flesta plaster är en skärhastighet i intervallet 500 - 2000 ytfot per minut (SFM) en bra utgångspunkt, men detta kan behöva justeras baserat på den specifika plasten och verktygen.
• Matningshastighet: En korrekt matningshastighet är avgörande för att balansera skärkrafterna och den värme som genereras. En för hög matningshastighet kan orsaka för stora skärkrafter, vilket leder till spänningsinducerad skevhet, medan en för låg matningshastighet kan öka bearbetningstiden och även generera mer värme på grund av att verktyget gnuggar mot plasten under en längre period. En matningshastighet på 0,001 - 0,01 tum per tand används vanligtvis för plastbearbetning, men den bör optimeras baserat på plastmaterialet och verktygsgeometrin.
• Skärdjup: Håll skärdjupet relativt litet för att minimera skärkrafterna och värmeutvecklingen. Ett stort skärdjup kan göra att plasten deformeras under skärkrafterna och även leda till mer betydande spänningsomfördelning. För de flesta plastbearbetningsoperationer rekommenderas ett skärdjup på 0,01 - 0,1 tum.

3. Kylning och smörjning

• Val av kylvätska: Använd lämplig kylvätska för att avleda värmen som genereras under bearbetningen. Vattenbaserade kylmedel används vanligtvis för plastbearbetning eftersom de är effektiva vid kylning och är relativt billiga. Vissa plaster kan dock vara känsliga för vatten, så det är viktigt att välja en kylvätska som är kompatibel med plastmaterialet. Till exempel, för plaster som nylon, kan en kylvätska med korrosionsskyddande tillsatser krävas.
• Smörjning: Smörjmedel kan minska friktionen mellan verktyget och plasten, vilket hjälper till att minska värmeutvecklingen och förbättra ytfinishen på den bearbetade delen. Det finns olika typer av smörjmedel tillgängliga, såsom oljebaserade smörjmedel och torra smörjmedel. Valet av smörjmedel beror på plastmaterialet och bearbetningsprocessen.

4. Verktygsval och design

• Skarpa verktyg: Använd vassa skärverktyg för att minimera skärkrafterna och värmeutvecklingen. Slöa verktyg kan orsaka mer friktion och kräva högre skärkrafter, vilket kan leda till skevhet. Inspektera och slipa verktygen regelbundet för att säkerställa deras optimala prestanda.
• Verktygsgeometri: Välj lämplig verktygsgeometri för plastbearbetning. Verktyg med stor spånvinkel kan minska skärkrafterna, medan verktyg med rätt avlastningsvinkel kan förhindra att verktyget skaver mot den bearbetade ytan. Till exempel rekommenderas ofta ett verktyg med positiv spånvinkel för plastbearbetning för att minska skärkrafterna och förbättra spånavgången.

5. Fixering och fastspänning

• Korrekt fixering: Använd en väl utformad fixtur för att hålla plastdelen säkert under bearbetningen. Fixturen ska fördela klämkrafterna jämnt över delen för att förhindra deformation. Att till exempel använda mjuka käftar eller gummikuddar på klämytorna kan minska risken för skador på plastdelen och säkerställa en jämnare klämkraft.
• Undvik över - klämning: Överklämning kan införa ytterligare spänningar i plastdelen, vilket kan leda till skevhet. Använd den minsta spännkraft som krävs för att hålla delen på plats under bearbetningen.

Kvalitetskontroll och övervakning

• Inspektion: Inspektera regelbundet de bearbetade delarna med avseende på skevning med hjälp av precisionsmätverktyg som skjutmått, mikrometrar och koordinatmätmaskiner (CMM). Genom att detektera skevhet i ett tidigt skede kan korrigerande åtgärder vidtas, såsom att justera bearbetningsparametrarna eller förbättra fixturen.
• Processövervakning: Övervaka bearbetningsprocessparametrarna, såsom skärkrafter, temperatur och strömförbrukning. Onormala förändringar i dessa parametrar kan indikera potentiella problem som kan leda till skevhet. Till exempel kan en plötslig ökning av skärkrafterna tyda på ett tråkigt verktyg eller ett problem med bearbetningsparametrarna.

Som leverantör avPlastbearbetningsdelar, erbjuder vi ocksåVarmsmide och CNC-bearbetningsdelarochCNC-bearbetningsenheter. Vårt team av experter är dedikerade till att tillhandahålla högkvalitativa produkter och lösningar för att möta dina specifika krav. Om du är intresserad av våra produkter eller har några frågor om att förhindra skevhet i plastbearbetningsdelar, uppmuntrar vi dig att kontakta oss för att starta upphandlings- och förhandlingsprocessen. Vi ser fram emot att arbeta med dig för att lösa dina bearbetningsutmaningar.

Referenser

• Groover, MP (2016). Grunderna i modern tillverkning: material, processer och system. Wiley.
• Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2020). Tillverkningsteknik och teknik. Pearson.
• Dornfeld, DA, Minis, I., & Stephenson, DA (2006). Metallskärning. CRC Tryck.