Obróbka CNC ABS FAQ

ABS można z powodzeniem obrabiać za pomocą frezowania CNC, toczenia lub wiercenia. Materiał ten znany jest z wysokiej odporności na uderzenia, sztywności i doskonałej skrawalności. Ponieważ jest on stosunkowo stabilny, części o cienkich ściankach mogą wymagać podparcia, aby zapobiec wibracjom, ugięciom lub drganiom podczas obróbki. Zobacz pełne właściwości ABS tutaj.

PC nadrabia trudności w obróbce dzięki odporności na ciepło. Może wytrzymać do 138^oC, co prowadzi do lepszego zarządzania ciepłem podczas obróbki.

Obróbka CNC może osiągnąć wąskie tolerancje ±0,02 mm, co jest bardziej precyzyjne niż standardowa tolerancja formowania wtryskowego ±0,1 mm.

1. Należy stosować niewielkie głębokości cięcia (od 0,5 mm do 2 mm): Aby zmniejszyć siły cięcia i zminimalizować ciepło generowane podczas procesu.
2. Należy unikać nadmiernej siły zacisku: Może to spowodować wypaczenie części ABS. W przypadku cienkich arkuszy należy użyć stołów próżniowych lub zakładek i odpowiednio podeprzeć część.
3. Używaj ostrych, wypolerowanych narzędzi, aby zmniejszyć powstawanie zadziorów i tarcie: Zalecane są narzędzia o dodatnim kącie natarcia wynoszącym 10^o do 15^o i kąt odciążenia 5^o do 10^o.

Nagromadzenie ciepła podczas cięcia może spowodować zmiękczenie lub odkształcenie materiału. Ostatecznie, gdy materiał ostygnie, może się skurczyć lub wypaczyć, prowadząc do niedokładności wymiarowych. Z drugiej strony, wady powierzchniowe, takie jak linie drgań, ślady narzędzi i zamglony wygląd, mogą wystąpić podczas obróbki tępymi narzędziami lub przy niewłaściwych prędkościach. Ponieważ materiał jest miękki, może również ulec odkształceniu pod wpływem dużej siły zacisku.

Niektóre z zastosowań obróbki CNC ABS w różnych branżach są następujące:

• Przemysł motoryzacyjny: Tablice przyrządów, panele drzwi, wewnętrzne deski rozdzielcze, obudowy lusterek zewnętrznych.
• Elektronika użytkowa: Klawiatury komputerowe, obudowy myszy, obudowy pilotów zdalnego sterowania.
• Urządzenia medyczne: Obudowy urządzeń medycznych lub elementy wyposażenia wymagające wysokiej odporności na uderzenia.
• Zabawki: Produkcja trwałych zabawek, takich jak LEGO.

Odpowiednie narzędzie tnące powinno mieć małą liczbę rowków (1 lub 2), aby zminimalizować wytwarzanie ciepła i zapobiec topieniu.

Frezowanie wykorzystuje obracające się narzędzie na nieruchomym bloku do tworzenia złożonych kształtów. Toczenie obraca blok ABS względem stacjonarnego narzędzia w celu utworzenia części cylindrycznej. Wiercenie wykorzystuje obracające się wiertło do tworzenia otworów.

Oprócz skutecznego zarządzania ciepłem, inne czynniki, które wpływają na powodzenie każdego projektu obróbki ABS obejmują:

1. Wybór materiału: wybierz ABS klasy maszynowej, który jest specjalnie opracowany ze stabilizatorami ciepła, aby zapobiec wypaczaniu.
2. Używaj odpowiednich narzędzi tnących: Właściwe narzędzie powinno być ostre, mieć dodatni kąt natarcia, używać frezów jedno- lub dwuostrzowych i powinno być niepowlekane lub pokryte powłoką diamentową, aby zminimalizować zużycie kleju.
3. Optymalizacja prędkości: Pomaga to zrównoważyć wytwarzanie ciepła podczas cięcia.
4. Należy używać skutecznych środków chłodzących: ABS jest wrażliwy na rozpuszczalniki aromatyczne. Dlatego chłodziwo musi być albo sprężonym powietrzem, albo rozpuszczalnym w wodzie chłodziwem przeznaczonym do tworzyw sztucznych.
5. Optymalizacja ścieżki narzędzia: Używaj frezowania z wznoszeniem zamiast frezowania konwencjonalnego, aby zmniejszyć ugięcie narzędzia i uzyskać lepsze wykończenie powierzchni.
6. Należy zachować ostrożność podczas mocowania przedmiotu obrabianego: Należy stosować niskie naciski mocujące, aby uniknąć odkształceń.
7. Zmniejszenie naprężeń wewnętrznych: Wyżarzanie surowca przed obróbką zapobiega odkształceniom i poprawia stabilność wymiarową.

Wiertła High-Helix to specyficzne dla tworzyw sztucznych wiertła, które skutecznie wyciągają wióry z otworu, aby zmniejszyć gromadzenie się ciepła. Poniższa tabela przedstawia zalecane narzędzia do frezowania, chłodzenia i mocowania.

Wykonuj wiele płytkich przejść zamiast jednego głębokiego cięcia, aby zminimalizować miejscowe nagromadzenie ciepła, które może prowadzić do deformacji części. Narzędzia z diamentowymi powłokami węglowymi zapobiegają przywieraniu plastiku i zmniejszają tarcie. W większości przypadków wystarczy silny podmuch sprężonego powietrza, aby usunąć wióry i zapewnić chłodzenie bez bałaganu związanego z cieczą.

Obróbka skrawaniem może stworzyć nierównomierną grubość ścianki bez ryzyka defektów kosmetycznych, nierównomiernego skurczu lub wypaczenia, które są często spotykane w formowaniu wtryskowym, gdy grubość ścianki jest nierówna, co prowadzi do nierównomiernego chłodzenia.

Obróbka końcowa służy do uzyskania polerowanego wykończenia w celu zwiększenia atrakcyjności części dla użytkowników końcowych. Obróbka końcowa jest potrzebna do:

• Poprawa estetyki: Zminimalizuj odblaski, usuń ślady narzędzi lub dopasuj kolor, dzięki czemu będą bardziej odpowiednie dla elektroniki użytkowej lub towarów.
• Większa funkcjonalność: Gładkie powierzchnie współpracujące pomagają uzyskać hermetyczne lub wodoszczelne uszczelnienia.
• Dodanie powłoki: Powłoki UV pomagają zapobiegać żółknięciu i kruchości, jeśli część jest wystawiona na bezpośrednie działanie promieni słonecznych.

ABS emituje opary styrenu po podgrzaniu i uwalnia lotne związki organiczne (LZO) podczas obróbki chemicznej. Dlatego też wszelkiego rodzaju łączenie chemiczne musi być przeprowadzane w dobrze wentylowanym miejscu, najlepiej pod wyciągiem lub przy użyciu środków ochrony dróg oddechowych.
Jeśli szlifowanie jest używane do wykańczania, zacznij od gruboziarnistego papieru ściernego (ziarnistość od 120 do 200), aby usunąć duże niedoskonałości. Następnie należy przejść do drobniejszej ziarnistości (od 400 do 1000) w celu wygładzenia. Zaleca się szlifowanie na mokro, aby zmniejszyć wytwarzanie toksycznego pyłu i zapobiec przegrzaniu plastiku i zatkaniu papieru.

Szlifowanie służy do usuwania śladów narzędzi, zadrapań lub zadziorów pozostawionych przez narzędzie tnące. Tworzy gładkie, polerowane lub półbłyszczące wykończenie. Szlifowanie i gruntowanie poprawiają przyczepność farby, niezależnie od tego, że ABS bardzo dobrze przyjmuje farbę. Inne techniki obróbki końcowej obejmują:

• Śrutowanie: Drobne szklane kulki pod ciśnieniem są używane do uzyskania spójnego, jednolitego, matowego i teksturowanego wyglądu.
• Galwanizacja lub metalizacja próżniowa: Powłoki metalowe mogą być nakładane na ABS zarówno w celach dekoracyjnych (wygląd chromu), jak i funkcjonalnych (ekranowanie).
• Usuwanie zadziorów i czyszczenie: Jest to proces usuwania nadmiaru materiału lub wiórów z krawędzi, któremu często towarzyszy czyszczenie w celu usunięcia pozostałości pyłu lub olejów.
• Wstawianie gwintów: Metalowe gwinty są wkładane do wstępnie wywierconych otworów w celu montażu funkcjonalnego.

Wiercenie lub gwintowanie: Ten proces dodaje precyzyjne otwory lub gwintowanie po wierceniu CNC.

Aceton rozbija powierzchniowe łańcuchy polimerowe ABS, powodując ich płynięcie i wypełnianie szczelin. Po ponownym zestaleniu daje gładką, błyszczącą powierzchnię. Dwie główne techniki osiągnięcia tego celu to metoda komory parowej i metoda podgrzewana lub przenośna.
Metoda komory parowej: Część jest umieszczana w szczelnym, niereaktywnym pojemniku z materiałami nasączonymi acetonem.
Metoda termiczna lub przenośna: Podgrzewany pojemnik lub zmodyfikowane urządzenie jest używane do przyspieszenia odparowania acetonu i czasu obróbki. Można to zrobić w ciągu kilku minut.

Gwałtowne nagrzewanie i chłodzenie podczas obróbki może zablokować nierównomierne naprężenia, ponieważ ABS ma słabą przewodność cieplną. Zablokowane naprężenia mogą z czasem prowadzić do niestabilności wymiarowej. Wyżarzanie polega na stopniowym podgrzewaniu części ABS w piecu do około 70°C - 80°C przez 2-4 godziny, a następnie powolnym schładzaniu, aby uniknąć wprowadzenia nowych naprężeń termicznych.

Części mogą być przechowywane w hermetycznych pojemnikach lub workach, aby zminimalizować narażenie na wilgoć i tlen. W pojemnikach do przechowywania należy umieścić pakiety żelu krzemionkowego, aby wchłonąć pozostałą wilgoć.