Ako dodávateľ CNC obrábacích dielov POM som bol na vlastnej koži svedkom dôležitosti optimalizácie procesu CNC obrábania dielov POM (polyoxymetylén). POM, tiež známy ako acetal alebo Delrin, je vysoko výkonný technický termoplast s vynikajúcimi mechanickými vlastnosťami, nízkym trením a dobrou rozmerovou stabilitou. Tieto vlastnosti z neho robia obľúbenú voľbu pre širokú škálu aplikácií, odLekárske presné dielyna automobilové komponenty. Obrábanie POM však môže predstavovať určité výzvy a optimalizácia procesu je rozhodujúca pre efektívne dosiahnutie vysoko kvalitných dielov.
Pochopenie vlastností POM
Predtým, ako sa pustíte do procesu optimalizácie, je nevyhnutné pochopiť jedinečné vlastnosti POM. POM má relatívne vysoký bod topenia a nízky koeficient tepelnej rozťažnosti. Je tiež vysoko kryštalický, čo mu dodáva dobrú tuhosť a pevnosť. Tieto isté vlastnosti však môžu viesť k problémom počas obrábania. Napríklad vysoký bod topenia znamená, že nadmerné teplo generované počas obrábania môže spôsobiť roztavenie alebo deformáciu materiálu. Kryštalická štruktúra môže tiež spôsobiť, že materiál bude náchylný na triesky a praskanie, ak nie je správne opracovaný.
Výber správnych rezných nástrojov
Jedným z prvých krokov pri optimalizácii procesu CNC obrábania dielov POM je výber správnych rezných nástrojov. Na obrábanie POM sa bežne používajú nástroje z rýchloreznej ocele (HSS) a tvrdokovu. Karbidové nástroje sú všeobecne preferované pre ich vynikajúcu tvrdosť a odolnosť proti opotrebovaniu, najmä pri obrábaní veľkého množstva dielov alebo keď sa vyžaduje vysoká presnosť.
Rozhodujúca je aj geometria rezného nástroja. Pre POM sa odporúčajú nástroje s ostrými reznými hranami a pozitívnym uhlom čela. Ostré hrany znižujú reznú silu a tvorbu tepla, zatiaľ čo kladné uhly čela napomáhajú tvorbe a odvodu triesok. Napríklad stopkové frézy s uhlom skrutkovice okolo 30 - 45 stupňov môžu zabezpečiť dobrý odvod triesok a znížiť riziko opätovného rezania triesok, ktoré môže spôsobiť problémy s povrchovou úpravou.
Optimalizácia parametrov rezania
Rezné parametre ako rýchlosť rezu, rýchlosť posuvu a hĺbka rezu majú významný vplyv na proces obrábania dielov POM.
Rýchlosť rezania
Rezná rýchlosť je rýchlosť, ktorou sa rezný nástroj pohybuje vzhľadom na obrobok. Pre POM sa zvyčajne odporúča mierna rýchlosť rezania. Príliš vysoká rýchlosť rezania môže vytvárať nadmerné teplo, čo môže viesť k roztaveniu, deformácii a zlej povrchovej úprave. Na druhej strane príliš nízka rýchlosť rezania môže viesť k neefektívnemu obrábaniu a dlhším časom cyklu. Typická rezná rýchlosť pre POM pri použití tvrdokovových nástrojov je v rozsahu 100 - 300 m/min, v závislosti od konkrétnej aplikácie a geometrie nástroja.
Feed Rate
Rýchlosť posuvu je rýchlosť, ktorou sa obrobok pohybuje vzhľadom na rezný nástroj. Správna rýchlosť posuvu je nevyhnutná pre dobrú tvorbu triesok a kvalitu povrchu. Ak je rýchlosť posuvu príliš vysoká, rezný nástroj nemusí byť schopný účinne odoberať materiál, čo vedie k drsným povrchom a možnému zlomeniu nástroja. Ak je rýchlosť posuvu príliš nízka, môže to predĺžiť čas obrábania a môže spôsobiť trenie nástroja o obrobok, čím sa vytvára viac tepla. Pre POM sa bežne používa rýchlosť posuvu 0,1 - 0,3 mm/zub.
Hĺbka rezu
Hĺbka rezu sa vzťahuje na hrúbku materiálu odoberaného pri každom prechode rezného nástroja. Menšia hĺbka rezu môže pomôcť znížiť reznú silu a tvorbu tepla, najmä pri obrábaní tenkostenných alebo zložitých dielov POM. Príliš malá hĺbka rezu však môže tiež zvýšiť počet potrebných prechodov, čo má za následok dlhšie časy cyklu. Typická hĺbka rezu pre POM obrábanie je v rozsahu 0,5 - 2 mm.
Chladenie a mazanie
Chladenie a mazanie zohrávajú zásadnú úlohu pri optimalizácii procesu CNC obrábania dielov POM. Hoci má POM dobrú tepelnú stabilitu, nadmerné teplo môže stále spôsobovať problémy pri obrábaní. Použitie chladiacej kvapaliny alebo maziva môže pomôcť znížiť teplotu rezania, zlepšiť odvod triesok a predĺžiť životnosť nástroja.
Na obrábanie POM sa bežne používajú chladivá na vodnej báze. Sú účinné pri odvádzaní tepla a sú relatívne ekologické. Pri používaní chladiacej kvapaliny je dôležité zabezpečiť správny prietok a pokrytie oblasti rezu. Niektoré mazivá možno použiť aj na zníženie trenia medzi rezným nástrojom a obrobkom, čo môže ďalej zlepšiť kvalitu povrchu a efektivitu obrábania.
Upevnenie a uchytenie obrobku
Správne uchytenie a uchytenie obrobku sú nevyhnutné pre presné a stabilné obrábanie dielov POM. Časti POM môžu byť relatívne mäkké a náchylné na deformáciu, ak nie sú bezpečne držané. Použitie vhodných prípravkov, ktoré poskytujú rovnomernú upínaciu silu, môže pomôcť zabrániť pohybu dielu a zabezpečiť rozmerovú presnosť.
Napríklad pri obrábaní malých dielov POM možno na pevné uchytenie dielov použiť vákuové skľučovadlá alebo magnetické prípravky. V prípade väčších dielov môžu byť potrebné prípravky vyrobené na mieru, aby poskytli dostatočnú podporu a zabránili deformácii. Je tiež dôležité zvážiť umiestnenie upínacích bodov, aby ste sa vyhli koncentrácii napätia, ktorá môže spôsobiť praskanie alebo deformáciu dielov POM.
Kontrola kvality a inšpekcia
V celom procese CNC obrábania dielov POM sú kľúčovými krokmi kontrola kvality a kontrola. Pravidelná kontrola obrábaných dielov môže pomôcť včas odhaliť akékoľvek problémy a vykonať potrebné úpravy v procese obrábania.
Použitie meracích nástrojov, ako sú posuvné meradlá, mikrometre a súradnicové meracie stroje (CMM), môže zabezpečiť, že diely spĺňajú požadované rozmerové tolerancie. Vizuálna kontrola sa môže použiť aj na kontrolu povrchových defektov, ako sú škrabance, triesky a zmena farby. Zavedením komplexného systému kontroly kvality vieme zabezpečiť, aby diely POM, ktoré vyrábame, boli vysokej kvality a spĺňali očakávania zákazníka.
Post-obrábacie procesy
Po dokončení CNC obrábania môžu byť pre diely POM potrebné niektoré post-obrábacie procesy. Napríklad odihlovanie je často potrebné na odstránenie akýchkoľvek ostrých hrán alebo ostrapov, ktoré zostali na častiach. Dá sa to urobiť ručne pomocou pilníkov alebo nástrojov na odstraňovanie otrepov, alebo prostredníctvom automatizovaných procesov, ako je omieľanie alebo vibračné dokončovanie.
Na zlepšenie výkonu dielov POM je možné použiť aj povrchovú úpravu. Napríklad nanesenie povlaku môže zvýšiť odolnosť dielov proti opotrebovaniu, korózii alebo klzkosť. Je však dôležité zvoliť správny náterový materiál a proces, ktorý je kompatibilný s POM.
Záver
Optimalizácia procesu CNC obrábania dielov POM si vyžaduje komplexný prístup, ktorý zohľadňuje rôzne faktory, ako sú rezné nástroje, rezné parametre, chladenie a mazanie, upínanie, kontrola kvality a procesy po obrábaní. Ako dodávateľ dielov POM na CNC obrábanie sa zaväzujeme neustále zlepšovať naše procesy obrábania, aby sme našim zákazníkom poskytovali diely vysokej kvality.
Ak potrebujete CNC obrábané diely POM, či už je to preLekárske presné dielyalebo iné aplikácie, radi prediskutujeme vaše požiadavky a poskytneme vám najlepšie riešenia. Kontaktujte nás ešte dnes a začnite proces obstarávania a vyjednávania.
Referencie
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2014). Výrobné inžinierstvo a technológia. Pearson.
- Groover, MP (2010). Základy modernej výroby: materiály, procesy a systémy. Wiley.
- Výbor príručky ASM. (2001). Príručka ASM, zväzok 20: Výber a dizajn materiálov. ASM International.