Si vous êtes un ingénieur produit ou un professionnel de l'approvisionnement travaillant sur des pièces comme les composants automobiles, sceaux industriels, ou dispositifs médicaux, maîtrise Comment usincer le polyuréthane CNC est essentiel. Le mélange unique d'élasticité du polyuréthane, se résistance à l'usure, et la résistance à l'huile le rend idéal pour ces applications - mais sa douceur, La nature flexible crée également des défis d'usinage. Ce guide décompose chaque étape clé, de la préparation des matériaux au post-traitement, avec de vrais cas et données pour vous aider à éviter la déformation et à obtenir des résultats de haute qualité.
1. Comprendre le polyuréthane: Propriétés clés pour l'usinage CNC
Avant de commencer l'usinage, Vous devez savoir comment les propriétés du polyuréthane affectent le processus. Contrairement aux métaux rigides, Le polyuréthane est doux (Rivage a 60-95 dureté) et élastique, ce qui signifie qu'il peut se déformer sous une pression ou une chaleur de coupe. Voici les propriétés critiques à garder à l'esprit:
| Propriété | Description | Impact sur l'usinage CNC |
| Élasticité | Revient à sa forme d'origine après avoir été étiré ou comprimé. | Peut faire «rebondir le matériau» pendant la coupe, conduisant à des erreurs de dimension - requise des outils nets et une faible pression de serrage. |
| Se résistance à l'usure | Résiste aux dommages causés par la friction ou le grattage. | Prolonge légèrement la durée de vie de l'outil, Mais les outils ternes provoquent encore des surfaces rugueuses. |
| Sensibilité thermique | Sujet à une expansion thermique (adoucire à 60-80 ° C). | La chaleur de coupe peut faire fondre ou déformer le matériau - les vitesses de coupe et les refroidisseurs contrôlés sont nécessaires. |
| Résistance à l'impact | Absorbe le choc sans se casser. | Réduit le risque d'écaillage des matériaux, mais nécessite une force de coupe régulière pour éviter les formes inégales. |
Étude de cas: Un fabricant fabriquant des joints industriels en polyuréthane a ignoré la sensibilité thermique. Ils ont utilisé une vitesse de coupe élevée (300 m / mon), qui a chauffé le matériau à 85 ° C - entraînant les sceaux à distribuer de 0,5 mm. Après avoir abaissé la vitesse à 150 m / mon, La déformation est tombée à 0,1 mm, Renforcer leurs spécifications de conception.
2. Étape 1: Préparation du matériau pour l'usinage CNC en polyuréthane
Une préparation appropriée empêche les erreurs coûteuses. Suivez ces deux étapes pour préparer votre polyuréthane:
2.1 Choisissez la bonne note de polyuréthane
Tous les travaux de polyuréthane ne fonctionnent pas pour l'usinage CNC. Choisissez une note en fonction de l'utilisation de votre pièce:
- Polyuréthane coulé: Meilleur pour les formes complexes (Par exemple, joints de dispositifs médicaux)- a une densité uniforme et un faible stress interne.
- Polyuréthane extrudé: Bon pour les pièces simples (Par exemple, sceaux plats)- plus abordable mais peut avoir de légères variations de densité.
Évitez le polyuréthane avec des défauts internes (comme des bulles d'air ou des fissures)- Cela peut faire diviser le matériau pendant l'usinage. Inspectez visuellement les matières premières avant de commencer: Recherchez des surfaces lisses sans décoloration ni indentations.
2.2 Coupez la matière première à la taille
Coupez le bloc ou la feuille de polyuréthane à une taille "vide" de 5 à 10 mm plus grande que votre dernière pièce. Cela donne à la machine CNC suffisamment de matériau pour travailler sans gaspiller l'excès. Par exemple, Si votre pièce finale est 100x50x10mm, Utilisez un blanc 105x55x12 mm.
Pour la pointe: Utilisez un couteau utilitaire ou une scie à ruban pour couper les blancs - des ciseaux économisés, qui peut écraser le matériau doux et créer des bords inégaux.
3. Étape 2: Conception & Programmation pour les prototypes de polyuréthane
L'élasticité du polyuréthane signifie que votre conception et votre code CNC ont besoin de soins supplémentaires pour assurer la précision.
3.1 3D Modélisation avec un logiciel CAO
Utilisez des outils CAO comme SolidWorks ou AutoCAD pour concevoir votre pièce. Gardez ces conseils à l'esprit:
- Évitez les coins pointus (Utilisez des rayons de 1 à 2 mm à la place)—Les bords de sharp sur le polyuréthane sont sujets à la déchirure pendant l'usinage.
- Pour les pièces à parois minces (Par exemple, 1mm d'épaisseur), Ajouter une «lèvre de support» de 0,2 mm pour éviter la flexion - vous pouvez le couper après l'usinage.
3.2 Programmation de came: Optimiser pour le polyuréthane
Convertissez votre modèle 3D en code CNC avec un logiciel CAM (Par exemple, Mastercam, Fusion 360). Ajustez ces paramètres pour réduire la déformation:
- Vitesse de coupe: 120-180 m / mon (plus lent que le métal pour éviter l'accumulation de chaleur).
- Taux d'alimentation: 30-60 mm / min (vitesse stable pour empêcher le «rebond» du matériau).
- Chemin d'outils: Utiliser la grimpe (coupe dans le sens de la rotation de la machine)—Réduit la frottement et la traction des matériaux.
Exemple: Une startup concevant des bagues automobiles en polyuréthane a utilisé une fréquence d'alimentation de 80 mm / min. La vitesse rapide a fait changer le matériau, conduisant à des erreurs de dimension de 0,3 mm. Abaisser le taux d'alimentation à 50 MM / Min a résolu le problème, avec des erreurs tombant à ± 0,05 mm.
4. Étape 3: Outil & Sélection d'équipement pour l'usinage CNC en polyuréthane
L'utilisation des mauvais outils ruinera votre prototype. Concentrez-vous sur la netteté, Outils spécialisés et équipement stable:
4.1 Sélection d'outils
Le polyuréthane a besoin d'outils qui coupent proprement sans écraser le matériau. Voici ce qui fonctionne le mieux:
| Type d'outil | Mieux pour | Avantage clé |
| Frappeurs de fraisage à bord unique | Surfaces ou fentes plates | Minimise la zone de contact, Réduction de la déformation des matériaux. |
| Bits de forage spéciaux en polyuréthane | Trous (Par exemple, pour les joints de montage) | Pointu, La pointe étroite empêche le matériau de «repousser». |
| Outils à pointe de carbure | Usinage à volume élevé | Reste tranchant plus longtemps que les outils HSS (dure 2x aussi longtemps pour le polyuréthane). |
Règle critique: Remplacer les outils lorsqu'ils montrent même une légère terne (Par exemple, bords de coupe rugueux). Un outil terne tirera et étirera le polyuréthane, Créer des surfaces rugueuses (Rampe 3.2 μm ou plus) au lieu de lisses (Rampe 0.8 μm).
4.2 Équipement & Luminaires
Choisissez une machine CNC avec une rigidité élevée pour éviter les vibrations (Les vibrations provoquent des coupes inégales). Pour les luminaires (Pour tenir le matériel):
- Utiliser chucks de l'aspirateur Pour les pièces plates - ils tiennent le matériau uniformément sans appliquer de pression (empêche la déformation).
- Pour les pièces incurvées, utiliser Crampes à basse pression avec des coussinets en caoutchouc - Raubber protège le polyuréthane doux des indentations.
5. Étape 4: Processus d'usinage CNC: Brouillage & Finition
L'usinage en polyuréthane a deux étapes - chacun avec des objectifs spécifiques pour équilibrer la vitesse et la précision.
5.1 Brouillage: Retirer rapidement l'excès de matériau
Bruyant consiste à éliminer la plupart des blancs (70-80% en excès de matériau) Tout en gardant la chaleur faible.
- Paramètres: Vitesse de coupe = 150-180 m / mon; Taux d'alimentation = 50-60 mm / min.
- But: Laissez une «indemnité d'usinage» de 0,5 à 1 mm pour la finition - cela vous permet de corriger toutes les petites déformations dans la prochaine étape.
5.2 Finition: Atteindre une précision finale
La finition affine la pièce pour répondre à vos spécifications de conception. Ralentir pour éviter les dommages de surface:
- Paramètres: Vitesse de coupe = 120-150 m / mon; Taux d'alimentation = 30-40 mm / min.
- But: Précision dimensionnelle de ± 0,05-0,1 mm et rugosité de surface de RA 0.8-1.6 μm.
Pour la pointe: Utiliser un liquide de refroidissement (à base d'eau, 5-10% concentration) pendant les deux étapes. Le liquide de refroidissement réduit la chaleur (empêche la déformation) et élimine la poussière de polyuréthane (qui peut obstruer l'outil).
6. Étape 5: Post-traitement & Contrôle de qualité
Ne sautez pas ces dernières étapes - ils s'assurent que votre rôle fonctionne comme prévu.
6.1 Post-traitement
- Débarquant: Utilisez un bloc de ponçage doux (400-papier de verre de grain) Pour éliminer les arêtes vives - les bavures de polyuréthane sont douces mais peuvent provoquer des problèmes d'assemblage.
- Nettoyage: Essuyez la pièce avec un chiffon sans peluche et de l'alcool isopropylique pour enlever le liquide de refroidissement ou la poussière.
- Revêtement de surface (Facultatif): Pour les pièces nécessitant une résistance à l'usure supplémentaire (Par exemple, sceaux industriels), ajouter un mince revêtement en polyuréthane - cela étend la durée de vie en partie 30%.
6.2 Contrôle de qualité
Testez votre pièce pour confirmer qu'il répond aux exigences:
- Chèque dimensionnel: Utilisez un étrier ou un cmm (Coordonner la machine à mesurer) Pour vérifier les dimensions clés (Par exemple, longueur, diamètre du trou).
- Inspection de surface: Vérifiez les points rugueux ou la déformation - Utilisez un profilomètre pour mesurer la rugosité de la surface (viser RA ≤ 1.6 μm).
- Test fonctionnel: Pour sceaux, tester s'ils créent un joint serré sous pression (Par exemple, 5 bar pour les phoques automobiles). Pour les pièces médicales, Vérifier la biocompatibilité (si nécessaire).
La vision de la technologie YIGU sur la façon d'usinter le polyuréthane CNC
À la technologie Yigu, Nous avons aidé 200+ Maître des clients Comment usincer le polyuréthane CNC. Nous pensons que le plus grand défi est de contrôler la déformation - beaucoup d'équipes utilisent des paramètres d'usinage métallique, conduisant à des pièces déformées. Notre solution: Modèles de came personnalisés pour le polyuréthane qui prédéfinissent les vitesses de coupe, taux d'alimentation, et chemins d'outils. Nous fournissons également des recommandations de mandrin sous vide pour garder le matériel stable. Cela réduit les taux de défaut prototypes par 40% et garantit que les pièces rencontrent même des tolérances étroites (± 0,05 mm). Pour les pièces à haute teneur, Nous ajoutons notre revêtement propriétaire pour stimuler la durabilité.
FAQ
- Combien de temps faut-il à la machine CNC un prototype de polyuréthane?
Cela dépend de la taille et de la complexité: Un petit sceau (50x50x5 mm) prendre des prises 30-45 minutes (brouillage + finition). Un joint médical complexe (100x80x3 mm avec des trous) prendre des prises 1-1.5 heures.
- Puis-je utiliser des outils HSS pour l'usinage CNC en polyuréthane?
Oui, Mais ils sont meilleurs pour les prototypes en petits lots (1-5 parties). Les outils HSS ternent plus rapidement que le carbure (dernier 50-100 pièces VS. 200+ pour le carbure). Pour les grands lots, Les outils en carbure économisent du temps et de l'argent.
- Quelle est l'erreur la plus courante lors de l'usinage du polyuréthane CNC?
En utilisant trop de pression de serrage. Les pinces excessives se déforment le polyuréthane doux, conduisant à des erreurs de dimension. Utilisez toujours des ornes sous vide ou des pinces à basse pression - ils tiennent le matériau sans l'écraser.
