ポリウレタンCNCの加工方法: 精密部品の段階的なガイド

あなたが自動車コンポーネントのような部品に取り組んでいる製品エンジニアまたは調達の専門家の場合, 工業シール, または医療機器, マスタリング ポリウレタンCNCの加工方法 不可欠です. ポリウレタンの弾力性のユニークな組み合わせ, 耐摩耗性, そして油抵抗性はこれらのアプリケーションに最適ですが、その柔らかさ, 柔軟な性質も機械加工の課題を生み出します. このガイドは、すべての重要なステップを分類します, 材料の準備から後処理まで, 変形を避け、高品質の結果を得るのに役立つ実際のケースとデータを使用して.

1. ポリウレタンを理解する: CNC加工の重要なプロパティ

機械加工を開始する前に, ポリウレタンの特性がプロセスにどのように影響するかを知る必要があります. 剛性金属とは異なります, ポリウレタンは柔らかいです (海岸a 60-95 硬度) と弾性, つまり、切断圧または熱の下で変形できることを意味します. 留意すべき重要なプロパティは次のとおりです:

財産説明CNC加工への影響
弾性伸ばされたり圧縮されたりした後、元の形状に戻ります.切断中に材料を「跳ね返す」ことができます, 寸法エラーにつながる - 鋭いツールとクランプ圧力が低いことを要求します.
耐摩耗性摩擦やスクレイピングによる損害に抵抗します.ツールの寿命をわずかに延長します, しかし、鈍いツールは依然として粗い表面を引き起こします.
熱感度熱膨張が発生しやすい (60〜80°Cで柔らかくなります).熱を切ることは、材料を溶かしたりゆがめたりする可能性があります。制御された切断速度とクーラントを必要とします.
耐衝撃性壊れずにショックを吸収します.物質的なチッピングのリスクを減らします, しかし、不均一な形状を避けるためには、安定した切断力が必要です.

ケーススタディ: ポリウレタン工業シールを製造するメーカーは、熱感度を無視しました. 彼らは高い切断速度を使用しました (300 m/my), 材料を85°Cに加熱しました。シールを0.5mmでワープしてコーストします. 速度を下げた後 150 m/my, ワーピングは0.1mmに低下しました, 彼らのデザイン仕様を満たします.

2. ステップ 1: ポリウレタンCNC加工のための材料の準備

適切な準備は、費用のかかる間違いを防ぎます. これらの2つの手順に従って、ポリウレタンを準備してください:

2.1 適切なポリウレタングレードを選択してください

すべてのポリウレタンがCNC加工に機能するわけではありません. あなたの部品の使用に基づいてグレードを選びます:

  • ポリウレタンを鋳造します: 複雑な形状に最適です (例えば。, 医療機器ガスケット) - 均一な密度と低い内部応力があります.
  • 押し出しポリウレタン: 簡単な部品に適しています (例えば。, フラットシール) - より手頃な価格ですが、わずかな密度の変動がある場合があります.

内部欠陥でポリウレタンを避けてください (気泡や亀裂のように) - これらは、機械加工中に材料を分割する可能性があります. 開始前に原材料を視覚的に検査します: 変色やくぼみのない滑らかな表面を探してください.

2.2 原材料をサイズに切ります

ポリウレタンブロックまたはシートを、最終部分より5〜10mm大きい「ブランク」サイズにトリミングします. これにより、CNCマシンに過剰を無駄にせずに動作するのに十分な材料が得られます. 例えば, 最終部分が100x50x10mmの場合, 105x55x12mmブランクを使用します.

ヒントの場合: ブランクを切るためにユーティリティナイフまたはバンドソーを使用してください。, 柔らかい素材を粉砕し、不均一なエッジを作成できます.

3. ステップ 2: デザイン & ポリウレタンプロトタイプのプログラミング

ポリウレタンの弾力性は、あなたの設計とCNCコードが精度を確保するために特別な注意を必要とすることを意味します.

3.1 3D CADソフトウェアを使用したDモデリング

SolidWorksやAutoCADなどのCADツールを使用して、あなたの部品を設計します. これらのヒントに留意してください:

  • 鋭い角を避けてください (代わりに1-2mm半径を使用します) - ポリウレタンのシャープエッジは、機械加工中に引き裂かれる傾向があります.
  • 薄壁の部品の場合 (例えば。, 1厚さmm), 0.2mmの「サポートリップ」を追加して曲げを防ぐ - 機械加工後にトリミングできます.

3.2 カムプログラミング: ポリウレタンに最適化します

CAMソフトウェアを使用して、3DモデルをCNCコードに変換します (例えば。, Mastercam, 融合 360). これらのパラメーターを調整して、変形を減らします:

  • 切断速度: 120-180 m/my (熱の蓄積を避けるために金属よりも遅い).
  • フィードレート: 30-60 mm/min (材料を「跳ね返る」ことを防ぐための安定した速度).
  • ツールパス: クライミングミリングを使用してください (機械の回転方向を切ります) - 摩擦と物質的な引っ張りを減らします.

: ポリウレタンの自動車ブッシングを設計するスタートアップは、 80 mm/min. 速い速度により、材料がシフトしました, 0.3mm寸法エラーにつながります. フィードレートを引き下げます 50 mm/minは問題を修正しました, エラーが±0.05mmに低下します.

4. ステップ 3: 道具 & ポリウレタンCNC加工のための機器選択

間違ったツールを使用すると、プロトタイプが台無しになります. シャープに焦点を合わせます, 特殊なツールと安定した機器:

4.1 ツール選択

ポリウレタンには、材料を押しつぶさずにきれいに切るツールが必要です. これが最適なものです:

ツールタイプに最適です重要な利点
シングルエッジフライスカッター平らな表面またはスロット連絡先エリアを最小化します, 材料の変形を減らす.
特別なポリウレタンドリルビット穴 (例えば。, 取り付けシール用)シャープ, 狭い先端は、材料が「押す」のを防ぎます.
炭化物先端のツール大量の機械加工HSSツールよりも鋭いままです (ポリウレタンでは2倍長く続きます).

重要なルール: わずかな鈍ささえ見せたときにツールを交換してください (例えば。, 大まかな切断エッジ). 鈍いツールはポリウレタンを引っ張って伸ばします, 粗い表面を作成します (ra 3.2 μm以上) 滑らかなものの代わりに (ra 0.8 μm).

4.2 装置 & 備品

振動を避けるために、剛性が高いCNCマシンを選択してください (振動は不均一なカットを引き起こします). 備品用 (素材を保持するため):

  • 使用 真空チャック 平らな部品の場合 - 彼らは圧力をかけずに材料を均等に保持します (変形を防ぎます).
  • 湾曲した部品用, 使用 低圧クランプ ラバーパッドを使用して、Rubberは柔らかいポリウレタンをインデントから保護します.

5. ステップ 4: CNC加工プロセス: 荒れ & 仕上げ

ポリウレタン加工には2つの段階があります。速度と精度のバランスをとる特定の目標があります.

5.1 荒れ: 余分な材料を速く削除します

ラフ化とは、ほとんどの空白を取り除くことです (70-80% 余分な材料の) 熱を低く保ちながら.

  • パラメーター: 切削速度= 150-180 m/my; フィードレート= 50-60 mm/min.
  • ゴール: 仕上げのために0.5-1mmの「機械加工手当」を残します。これにより、次の段階の小さな変形を修正できます.

5.2 仕上げ: 最終的な精度を達成します

仕上げは、デザインの仕様を満たすために部品を改良します. 表面の損傷を避けるために減速します:

  • パラメーター: 切削速度= 120-150 m/my; フィードレート= 30-40 mm/min.
  • ゴール: ±0.05-0.1mmの寸法精度とRAの表面粗さ 0.8-1.6 μm.

ヒントの場合: クーラントを使用します (水ベース, 5-10% 集中) 両方の段階で. クーラントは熱を減らします (反りを防ぎます) ポリウレタンの塵を洗い流します (ツールを詰まらせることができます).

6. ステップ 5: 後処理 & 品質管理

これらの最終的な手順をスキップしないでください。.

6.1 後処理

  • deburring: ソフトサンディングブロックを使用します (400-グリットサンドペーパー) 鋭いエッジを削除するには、ポリウレタンバリは柔らかいですが、組み立ての問題を引き起こす可能性があります.
  • クリーニング: 糸くずのない布とイソプロピルアルコールで部品を拭いて、クーラントまたはほこりを除去します.
  • 表面コーティング (オプション): 余分な耐摩耗性が必要な部品の場合 (例えば。, 工業シール), 薄いポリウレタンコーティングを追加します。これにより、一部の寿命が延びています 30%.

6.2 品質管理

それが要件を満たしていることを確認するためにあなたの部品をテストします:

  1. 寸法チェック: キャリパーまたはCMMを使用します (測定機を調整します) 重要な寸法を確認します (例えば。, 長さ, 穴の直径).
  2. 表面検査: ラフスポットやワーピングを確認します。表面粗さを測定するためにプロファイロメーターを使用してください (Ra≤を目指します 1.6 μm).
  3. 機能テスト: アザラシ用, 圧力下でタイトなシールを作成するかどうかをテストします (例えば。, 5 自動車シール用のバー). 医療部品用, 生体適合性を確認してください (必要に応じて).

ポリウレタンCNCの加工方法に関するYiguテクノロジーの見解

Yiguテクノロジーで, 私たちは助けました 200+ クライアントマスター ポリウレタンCNCの加工方法. 最大の課題は変形を制御することです。多くのチームは金属加工パラメーターを使用しています, ゆがんだ部品につながります. 私たちの解決策: 切断速度を事前に設定するポリウレタン用のカスタムカムテンプレート, フィードレート, およびツールパス. また、材料を安定させるための真空チャックの推奨事項も提供します. これにより、プロトタイプの欠陥率が削減されます 40% そして、部品が厳しい許容範囲でさえ満たすことを保証します (±0.05mm). ハイウィアパーツの場合, 独自のコーティングを追加して、耐久性を高めます.

よくある質問

  1. ポリウレタンのプロトタイプをCNCマシンにどのくらい時間がかかりますか?

サイズと複雑さに依存します: 小さなシール (50x50x5mm) 取る 30-45 分 (荒れ + 仕上げ). 複雑な医療用ガスケット (100穴のあるx80x3mm) 取る 1-1.5 時間.

  1. ポリウレタンCNC加工にHSSツールを使用できますか?

はい, しかし、それらは小さなバッチのプロトタイプに最適です (1-5 部品). HSSツールは炭化物よりも速く鈍い (最後 50-100 部品対. 200+ 炭化物用). 大きなバッチ用, 炭化物ツールは時間とお金を節約します.

  1. ポリウレタンCNCを加工する際の最も一般的な間違いは何ですか?

クランプ圧力が多すぎる. 過度の密集クランプは、柔らかいポリウレタンを変形させます, ディメンションエラーにつながります. 必ず真空チャックまたは低圧クランプを使用してください。.

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