Polimer CNC Pemesinan adalah proses pembuatan untuk mewujudkan bahagian plastik berkualiti tinggi-dari prototaip berfungsi hingga pengeluaran besar-besaran berjalan. Tidak seperti percetakan 3D, yang membina lapisan bahagian mengikut lapisan, Pemesinan CNC Polimer menggunakan teknologi subtractive: ia mengukir bentuk yang tepat dari blok polimer pepejal, Menyampaikan kekuatan mekanikal yang unggul, toleransi yang ketat, dan permukaan licin selesai. Panduan ini memecah semua yang anda perlu tahu mengenai pemesinan polimer CNC, termasuk bagaimana ia berfungsi, Bahan terbaik untuk digunakan, bagaimana ia dibandingkan dengan percetakan 3D, Pilihan pasca pemprosesan, dan kes penggunaan dunia nyata untuk membantu anda memutuskan sama ada ia sesuai untuk projek anda.
Apakah pemesinan polimer CNC? (Bagaimana ia berfungsi)
Pemesinan CNC Polimer adalah proses subtractive yang dikawal oleh komputer yang disesuaikan untuk bahan plastik. Ia mengikuti prinsip teras yang sama seperti pemesinan CNC logam tetapi dengan pelarasan utama untuk menyumbang sifat unik polimer (seperti ketegaran yang lebih rendah dan sensitiviti haba yang lebih tinggi). Berikut adalah pecahan langkah demi langkah bagaimana ia berfungsi:
- Penyediaan reka bentuk: Mulakan dengan model CAD 3D bahagian anda. Model ini ditukar kepada g-code-bahasa yang memberitahu mesin CNC bagaimana untuk menggerakkan alatnya.
- Persediaan Bahan: Blok polimer pepejal (Mis., Abs, Asetal) dijamin ke meja kerja mesin CNC. Tidak seperti logam, Polimer memerlukan pengapit lembut untuk mengelakkan retak atau melengkung.
- Pemilihan Alat: Alat pemotongan khusus (sering diperbuat daripada keluli karbida atau kelajuan tinggi) dipilih untuk jenis polimer. Contohnya, tajam, Alat geseran rendah digunakan untuk plastik lembut seperti PTFE untuk mengelakkan lebur.
- Proses pemesinan: Mesin CNC menggunakan kod g untuk membimbing alat pemotongan. Ia menghilangkan bahan polimer yang berlebihan dalam pas yang tepat -pertama -taat untuk membentuk bahagian, Kemudian menamatkan pemotongan untuk ketepatan dan kelancaran.
- Penyejukan & Pengurusan Cip: Oleh kerana polimer mencairkan pada suhu yang lebih rendah daripada logam, udara termampat (Bukan penyejuk cecair) digunakan untuk menyimpan alat dan bahan yang sejuk. Ini juga meniup cip plastik untuk mengelakkan penyumbatan.
- Pemeriksaan berkualiti: Bahagian siap dikeluarkan, dan dimensi kritikal diukur (Menggunakan calipers atau mesin pengukur koordinat) untuk memastikan ia memenuhi toleransi.
Kelebihan utama pemesinan polimer CNC
Pemesinan CNC Polimer menonjol dari kaedah pembuatan plastik lain (seperti percetakan atau suntikan 3D) atas beberapa sebab. Kelebihan ini menjadikannya sesuai untuk projek yang menuntut ketepatan, kekuatan, atau saiz sebahagian besar:
1. Kekuatan mekanikal unggul
Oleh kerana pemotongan pemesinan polimer CNC dari blok polimer pepejal, Ia tidak melemahkan struktur molekul bahan. Tidak seperti bahagian bercetak 3D (yang mempunyai garis lapisan yang lemah), Bahagian polimer yang dipesis CNC adalah isotropik-Sebelaran ke semua arah. Ini penting untuk bahagian yang mengandungi beban seperti kurungan atau gear.
Contoh: Syarikat robotik memerlukan kurungan lengan tahan lama untuk robot perindustrian. 3D kurungan abs bercetak pecah selepas 100 kitaran penggunaan, Tetapi kurungan ABS yang dipesis CNC berlangsung 500+ kitaran -5x lebih lama -terima kasih kepada struktur pepejal mereka.
2. Ketepatan dimensi yang ketat
Pemesinan CNC Polimer Mencapai toleransi yang ketat ± 0.025 mm-Far lebih baik daripada kebanyakan teknologi percetakan 3D. Ini menjadikannya sesuai untuk bahagian -bahagian yang perlu disatukan dengan tepat, seperti komponen peranti perubatan atau perumahan elektronik.
Titik data: Satu kajian yang membandingkan kaedah pembuatan polimer mendapati bahawa bahagian-bahagian cnc machined mempunyai 90% Kesalahan dimensi yang lebih sedikit daripada bahagian bercetak 3D FDM untuk ciri -ciri kompleks seperti lubang dan cantilever.
3. Keupayaan saiz binaan besar
3Percetakan D terhad dengan membina saiz ruang (maks 600 mm x 900 mm x 900 mm untuk fdm). Sebaliknya, Pemesinan CNC Polimer boleh mengendalikan bahagian yang lebih besar -mesin rakan kongsi kami boleh memproses bahan kerja sehingga 1625.6 mm x 812 mm x 965.2 mm. Ini adalah penukar permainan untuk bahagian plastik besar seperti kandang mesin atau komponen perabot.
Kajian kes: Pereka perabot diperlukan 10 puncak meja akrilik besar (1200 mm x 800 mm). 3Percetakan D akan memerlukan pemisahan bahagian atas ke dalam kepingan yang lebih kecil dan melekatkannya (Menangguhkan titik lemah). Pemesinan CNC Polimer mencipta setiap bahagian atas sebagai sekeping tunggal -cepat, kuat, dan lancar.
4. Kemasan permukaan licin
Bahagian mesin CNC polimer mempunyai kekasaran permukaan semula jadi 3.2 mikron-No lapisan lapisan seperti bahagian bercetak 3D. Dengan pemesinan halus, ini dapat dikurangkan menjadi 0.4 mikron -cukup lancar untuk bahagian kosmetik seperti casing elektronik pengguna.
Perbandingan: Bahagian bercetak 3D FDM biasanya mempunyai kekasaran permukaan 12.5-25 mikron-8x lebih kasar daripada bahagian polimer yang dipadankan CNC-machined standard-memerlukan pengamplasan tambahan untuk kelihatan cantik.
Polimer terbaik untuk pemesinan CNC (Dengan kes penggunaan)
Tidak semua polimer sama -sama sesuai untuk pemesinan CNC. Pilihan terbaik bergantung pada tujuan bahagian anda, persekitaran, dan keperluan prestasi. Berikut adalah polimer yang paling biasa digunakan dalam pemesinan polimer CNC, bersama -sama dengan ciri -ciri dan aplikasi utama mereka:
| Jenis Polimer | Ciri -ciri utama | Kes penggunaan terbaik | Kos per kg (USD) |
| Abs | Rintangan impak yang tinggi, Mudah untuk mesin, Kestabilan dimensi yang baik | Prototaip, perumahan elektronik, bahagian dalaman automotif | \(2- )4 |
| Akrilik (PMMA) | Telus, tahan gores, tegar | Kes paparan, kanta, papan tanda | \(3- )5 |
| Asetal (Delrin/Pom) | Geseran rendah, Rintangan haus yang tinggi, tahan kimia | Gear, galas, injap, alat perubatan | \(5- )8 |
| Nylon (Polycaprolactam) | Kuat, fleksibel, tahan haba (sehingga 120 ° C.) | Bahagian mekanikal, pengikat, barang pengguna | \(4- )7 |
| Mengintip | Rintangan haba ultra tinggi (sehingga 250 ° C.), biokompatibel | Komponen Aeroangkasa, implan perubatan, bahagian suhu tinggi | \(80- )100 |
| Ptfe (Teflon) | Tidak melekat, tahan kimia, geseran rendah | Anjing laut, Gasket, peralatan makmal | \(20- )30 |
| Pc (Polikarbonat) | Tahan terhadap kesan, telus, kuat | Gelas keselamatan, tingkap peluru, Lampiran Elektronik | \(4- )6 |
| Uhmw atau | Rintangan lelasan yang tinggi, geseran rendah, tahan lama | Tali pinggang penghantar, Pakai jalur, Bahagian Marin | \(8- )12 |
Contoh: Pengilang peranti perubatan memilih asetal untuk forsep pembedahan kerana ia tahan kimia (berdiri untuk pensterilan) dan geseran rendah (senang digunakan untuk pakar bedah). Forceps machined CNC memenuhi piawaian biokompatibiliti yang ketat dan bertahan 500+ kitaran pensterilan.
Polimer CNC pemesinan vs. 3D Percetakan: Yang hendak dipilih?
Banyak projek boleh menggunakan sama ada pemesinan polimer CNC atau percetakan 3D -tetapi pilihan yang tepat bergantung pada saiz bahagian anda, kuantiti, kerumitan, dan belanjawan. Jadual di bawah membandingkan kedua -dua proses merentasi faktor kritikal:
| Faktor | Pemesinan CNC Polimer | 3D Percetakan (FDM/SLS/MJF) |
| Membina saiz | Hingga 1625.6 mm x 812 mm x 965.2 mm | Maks 600 mm x 900 mm x 900 mm (FDM) |
| Kekuatan mekanikal | Tinggi (isotropik, struktur pepejal) | Medium (Anisotropik, garis lapisan) |
| Toleransi | ± 0.025 mm (ketat) | ± 0.1 mm (longgar; MJF/SLS lebih baik daripada FDM) |
| Kemasan permukaan | 3.2-0.4 mikron (licin) | 12.5-25 mikron (FDM); 6.3-12.5 mikron (MJF/SLS) |
| Kuantiti Kos-Keberkesanan | Terbaik untuk 10+ bahagian (kos per bahagian yang lebih rendah) | Terbaik untuk 1-10 bahagian (Tiada yuran persediaan) |
| Kerumitan | Bagus untuk reka bentuk sederhana hingga sederhana (berjuang dengan kisi) | Terbaik untuk reka bentuk yang kompleks (Katis, Interior Hollow) |
| Masa utama (10 bahagian) | 3-5 hari | 1-3 hari (FDM); 4-6 hari (MJF/SLS) |
Contoh keputusan dunia nyata: Permulaan diperlukan 50 bingkai drone prototaip. Mereka menganggap kedua -dua pilihan:
- 3D Percetakan (FDM): \(18 setiap bingkai, Jumlah \)900, Masa utama 2 hari. Tetapi bingkai mempunyai garis lapisan yang lemah dan memerlukan pengamplasan.
- Pemesinan CNC Polimer: \(15 setiap bingkai, Jumlah \)750, Masa utama 4 hari. Bingkai lebih kuat, lancar, dan tidak memerlukan pemprosesan selepas.
Permulaan memilih pemesinan CNC $150 dan mendapat lebih banyak prototaip tahan lama yang lebih baik meniru bahagian pengeluaran.
Pemprosesan pasca untuk bahagian mesin CNC polimer
Walaupun bahagian mesin polimer CNC mempunyai kemasan semula jadi yang lancar, pemprosesan pasca dapat meningkatkan penampilan mereka, fungsi, atau ketahanan. Berikut adalah pilihan pasca pemprosesan yang paling biasa:
1. Penamat pearlescent
Apa yang berlaku: Membuang benang plastik longgar (dipanggil "burrs") Kiri selepas pemesinan, Membuat permukaan yang sangat lancar.
Terbaik untuk: Bahagian yang perlu ditangani (Mis., genggaman alat) atau mempunyai ketat yang sesuai (Mis., gear).
Kos: \(2- )5 setiap bahagian.
Contoh: Pengilang alat menggunakan penamat pearlescent pada alat acetal yang dipadankan CNC-menghilangkan burrs tajam yang dapat merengsakan pengguna.
2. Pencelupan
Apa yang berlaku: Mengubah warna bahagian menggunakan pewarna berasaskan pelarut. Kebanyakan polimer (seperti abs, Nylon) Ambil pewarna dengan baik, Tetapi pilihan berbeza mengikut bahan.
Terbaik untuk: Bahagian kosmetik (Mis., Casing Elektronik Pengguna) atau bahagian yang memerlukan pengekodan warna (Mis., alat perubatan).
Kos: \(3- )8 setiap bahagian (bergantung pada kerumitan warna).
Nota: Polimer telus (seperti akrilik) boleh dicelup untuk membuat bahagian berwarna -popular untuk kes paparan atau kanta.
3. Lacquering
Apa yang berlaku: Menggunakan lapisan cat berkilat atau matte yang meningkatkan estetika dan menambah rintangan haus.
Terbaik untuk: Bahagian yang terdedah kepada calar (Mis., kes telefon) atau elemen luaran (Mis., bahagian alat taman).
Kos: \(5- )10 setiap bahagian.
Contoh: Jenama pengguna Lacquers CNC-Machined PC Telefon Cases-Menambah salutan tahan calar yang menjadikan kes-kes terakhir 2x lebih lama.
4. Ikatan (untuk bahagian besar)
Apa yang berlaku: Bergabung dengan pelbagai bahagian polimer yang dimesin CNC menggunakan pelekat atau kimpalan ultrasonik. Digunakan apabila bahagian terlalu besar untuk blok polimer tunggal.
Terbaik untuk: Bahagian tambahan yang besar (Mis., Lampiran mesin, perabot).
Kos: \(10- )20 setiap ikatan (bergantung pada saiz bahagian).
Petua: Gunakan pelekat serasi polimer (Mis., Cyanoacrylate untuk abs) untuk memastikan bon yang kuat.
Perspektif Teknologi Yigu mengenai Pemesinan CNC Polimer
Di Yigu Technology, Kami pakar dalam pemesinan CNC polimer untuk projek yang menuntut ketepatan dan kekuatan. Kami membantu pelanggan memilih polimer yang betul -sama ada ABS untuk prototaip, Acetal untuk gear, atau mengintip bahagian suhu tinggi-dan mengoptimumkan reka bentuk untuk mengelakkan masalah biasa (seperti dinding nipis yang meledingkan semasa pemesinan). Mesin kami mengendalikan bahagian besar sehingga 1625.6 mm x 812 mm x 965.2 mm, Dan kami menawarkan pemprosesan selepas penamat dan pencelupan untuk memenuhi keperluan kosmetik. Untuk pelanggan memilih antara percetakan CNC dan 3D, Kami menyediakan analisis kos dan prestasi bersebelahan-memastikan mereka mendapat proses terbaik untuk bajet dan matlamat mereka. Pemesinan CNC Polimer bukan sekadar membuat bahagian; Ini mengenai menyampaikan yang boleh dipercayai, penyelesaian tahan lama.
Soalan Lazim Mengenai Polimer CNC Pemesinan
1. Bolehkah polimer pemesinan CNC mengendalikan plastik fleksibel seperti TPU?
Ya -tetapi polimer fleksibel memerlukan pengendalian khas. Kami menggunakan kelajuan pemotongan perlahan dan tajam, alat tekanan rendah untuk mengelakkan regangan atau ubah bentuk TPU. Walau bagaimanapun, untuk bahagian yang sangat fleksibel (Mis., Penyerap kejutan), 3D Percetakan mungkin lebih kos efektif untuk kelompok kecil.
2. Berapakah kos pemesinan polimer CNC berbanding percetakan 3D?
Untuk 1-10 bahagian, 3D Percetakan lebih murah (Mis., \(18 setiap bahagian abs vs. \)25 untuk CNC). Untuk 10+ bahagian, CNC menjadi lebih kos efektif: \(15 setiap bahagian abs untuk 50 unit (vs. \)18 untuk percetakan 3D)-Saving $150 Jumlah. Kos persediaan untuk CNC tersebar di lebih banyak bahagian, menurunkan harga per unit.
3. Berapakah toleransi maksimum yang saya dapat dengan pemesinan polimer CNC?
Kebanyakan projek menggunakan toleransi ± 0.025 mm, yang merupakan standard untuk pemesinan polimer CNC. Untuk bahagian ultra-presasi (Mis., implan perubatan), Kita boleh mencapai ± 0.01 mm dengan alat khusus dan pas pemesinan halus. Ini jauh lebih ketat daripada toleransi ± 0.1 mm percetakan 3D.