Области применения пластиков непрерывно расширяются за счет эффективности их эксплуатационных и физико-механических свойств. Значительное влияние на выбор полимера для производства детали, корпуса или цельного элемента производственного или пользовательского оборудования оказывают конкурентные преимущества в сравнении с некоторыми металлами и породами древесины, среди которых – легкость механической обработки.
Такой тип механической обработки, как фрезерование, если задачи и конфигурация обрабатываемого элемента не подразумевают операций постобработки, является завершающей в процессе производства пластиковых деталей. Для эффективной и качественной обработки полимеров на фрезерном станке необходимо учитывать их свойства – низкую плотность, твердость, низкую теплопроводность, сопротивление вибрациям, и интенсивное воздействие за счет этого на режущий инструмент – фрезу. Эти факторы определяют выбор режима резания и геометрические параметры фрезы, определяют особенности процесса обработки. Необходимо учитывать факторы, которые напрямую влияют на качество фрезерования:
— тип, мощность, работоспособность фрезерного станка;
— размер, материал, геометрия, работоспособность фрез;
— скорость, глубина резания;
— подача, режимы резания;
— структура, строение, свойства обрабатываемого полимерного материала;
— размер, геометрическая форма детали.
Материалы и задачи
Для того, чтобы затраты на производство были экономически оправданы, а время на реализацию проекта использовалось эффективно, целесообразно выбрать фрезерование при следующих условиях и задачах:
- Небольшая партия.
Если формовка или вырубка выгодны при изготовлении крупных, серийных партий деталей даже с учетом затрат на производство штанц-формы или пресс-формы, то фрезерование выгодно при изготовлении небольших тиражей, штучных изделий или их прототипов. При этом не придется сомневаться в механической прочности готового продукта, как бывает, например, с деталями, которые изготовлены на 3D-принтере.
2. Необходима высокая точность обработки.
Современные фрезерные станки с ЧПУ обеспечивают высокоточную обработку любых материалов.
3. Механические свойства обрабатываемого материала.
Некоторые полимеры, такие как капролон или полиамид-6, обрабатываются только на фрезерном станке.
Выбор фрезерования в качестве технологии обработки становится эффективным решением при мелкосерийном производстве, производстве повторяющихся элементов. Рассмотрим основные преимущества фрезерования, определяющие выбор этой технологии для производства пластиковых деталей:
— высокая скорость производства;
— снижение себестоимости деталей за счет скорости производства;
— высокая точность обработки;
— гладкие торцы и гладкая поверхность;
— высокая детализированность;
— изготовление как мелких, так и крупных цельных деталей.
Перечень материалов, поддающихся механической обработке на фрезерном станке, широкий: АБС-пластик, полиамид, политетрафторэтилен (фторопласт-4), полиметилметакрилат (оргстекло или акрил), текстолит, стеклотекстолит, гетинакс, поливинилхлорид (ПВХ). Из этих полимерных материалов методом фрезерования изготавливают втулки, пластины, прокладки, корпуса, подшипники, катушки, кольца, фиксаторы, другие детали и комплектующие.
