ABS‑пластик (акрилонитрилбутадиенстирол) — один из самых востребованных термопластиков в мелкосерийном производстве и прототипировании. Его сочетание прочности, ударной вязкости и технологичности делает материал идеальным для обработки на станках с ЧПУ. Разберём основные нюансы работы с ABS.
Свойства ABS‑пластика
Ключевые характеристики, влияющие на обработку:
✅ Прочность и жёсткость — выдерживает значительные механические нагрузки без деформации.
✅ Ударная вязкость — устойчив к сколам и трещинам при ударах.
✅ Термостойкость — сохраняет форму при температурах до 80–100 °C.
✅ Химическая стойкость — устойчив к маслам, кислотам и промышленным реагентам.
✅ Низкая теплопроводность — склонен к локальному перегреву в зоне резания.
✅ Гибкость — позволяет изготавливать детали сложной геометрии без разрушения.
✅ Плотность — около 1,05 г/см³, что снижает нагрузку на станок.
Характеристики обработки: инструменты, скорости, подача, охлаждение
Инструменты:
📌 Материал — твёрдые сплавы или быстрорежущая сталь (HSS). Инструменты с алмазным покрытием дают лучшее качество поверхности, но дороже.
📌 Геометрия — угол наклона спирали ≥ 45° для эффективного отвода стружки; положительные передние углы для снижения усилия резания; широкие канавки для предотвращения налипания.
📌 Острота — критически важна: затупленный инструмент вызывает оплавление и заусенцы.
Режимы резания (ориентировочные):
✅ Скорость резания (V)— 100–300 м/мин (зависит от диаметра фрезы и жёсткости системы).
✅ Подача на зуб (f_z) — 0,1–0,3 мм/зуб (для черновой обработки) и 0,05–0,15 мм/зуб (для чистовой).
✅ Глубина резания (t) — 1–3 мм за проход (не более 50 % диаметра фрезы).
✅ Частота вращения (n) — рассчитывается по формуле:
n = \frac{1000 \cdot V}{\pi \cdot D},
где D — диаметр фрезы (мм), V — скорость резания (м/мин).
Охлаждение и смазка:
📌 Сжатый воздух — основной метод: удаляет стружку и снижает нагрев без загрязнения материала.
📌 Туман охлаждающей жидкости — применяется экономно (водосмешиваемые синтетические СОЖ без агрессивных компонентов).
Запрещено использовать масляные СОЖ: они могут оставлять следы на поверхности.
Особенности и проблемы обработки ABS‑пластика
Типичные сложности:
✅ Плавление и склеивание — возникает при завышенной скорости резания или недостаточной подаче воздуха. Решение: снизить n, увеличить S, усилить обдув.
✅ Заусенцы — появляются при затупленном инструменте или неправильной подаче. Устраняются шабрением или шлифованием.
✅ Деформация заготовки — вызвана избыточным нагревом или пережатием в тисках. Решение: уменьшить глубину резания, использовать мягкие подкладки.
✅ Неровная поверхность — следствие вибраций или недостаточной жёсткости крепления. Проверьте фиксацию и баланс инструмента.
✅ Внутренние напряжения — могут привести к короблению после обработки. Рекомендован отжиг (медленный нагрев и охлаждение) перед фрезерованием.
✅ Образование стружки — ABS даёт непрерывную стружку, которая может наматываться на инструмент. Обеспечьте эффективный отвод стружки.