Высокоэффективные инженерные термопласты PEEK, PAI и полифениленсульфид PPS выдерживают непрерывную рабочую температуру до двухсот пятидесяти градусов Цельсия при сохранении жесткости. Они заменяют титан и бронзу в аэрокосмических узлах трения, химических насосах и медицинских имплантах. Однако низкая теплопроводность полимеров и высокий коэффициент температурного расширения провоцируют локальный перегрев, налипание стружки и термические деформации заготовок. Успешное скоростное фрезерование требует применения острейшего инструмента и контролируемого теплоотвода.
Свойства высокотемпературных полимеров PEEK и Torlon
Полиэфирэфиркетон PEEK и полиамидимид Torlon обладают аморфно-кристаллической структурой с пределом прочности при растяжении свыше ста мегапаскалей. При превышении температуры стеклования полимер теряет упругость, начинает тянуться и наматываться на вращающуюся фрезу, приводя к браку. Трение затылочной грани инструмента мгновенно разогревает материал выше трехсот градусов. Технолог обязан поддерживать стабильную толщину срезаемого слоя для непрерывного выноса тепла со стружкой.
Расчет допустимой скорости резания полимеров без риска термической деструкции выполняется по формуле:
Фрезерные станки с ЧПУ
Весь раздел →
Фрезерный станок с ЧПУ MILLMASTER VMM-1050 G3
Фрезерный станок с ЧПУ MILLMASTER VMM-1050 F4
Фрезерный станок с ЧПУ MILLMASTER VMM-845 G3
V_c_poly = C_poly * sqrt(lambda_poly * T_glass / (h_chip * K_therm_poly))где параметр lambda_poly обозначает коэффициент теплопроводности полимера, T_glass задает температуру стеклования, h_chip выражает толщину срезаемой стружки, K_therm_poly определяет коэффициент термомеханического трения.
Геометрия острых однозаходных фрез для термопластов
Фрезерование полимеров требует монолитных твердосплавных фрез с полированными стружечными канавками и передними углами от пятнадцати до двадцати пяти градусов. Однозаходная геометрия обеспечивает максимальный объем стружечного пространства, предотвращая пакетирование полимерной стружки при скоростной выборке карманов. Зеркальная полировка канавок с шероховатостью Ra 0.05 мкм снижает коэффициент трения и исключает адгезионное налипание разогретого пластика на режущие кромки.
Для ненаполненных полимеров PEEK и Torlon радиус округления режущей кромки фрезы не должен превышать трех микрометров во избежание пластического заминания стенок пазов.
Факторы выбора режущего инструмента для полимеров включают следующие параметры:
- Применение однозаходных фрез для черновой выборки глубоких пазов.
- Использование алмазных микрофрез PCD для стеклонаполненных композитов PEEK GF30.
- Обеспечение острого заднего угла величиной от двенадцати до шестнадцати градусов.
- Контроль биения инструмента в термозажимном патроне в пределах двух микрометров.
Подобрать оборудование под вашу задачу
Охлаждение зоны резания сжатым воздухом и MQL
Использование традиционных водорастворимых СОЖ при обработке чистых медицинских марок PEEK Class VI часто запрещено санитарными протоколами. Эффективным решением служит интенсивный обдув зоны резания охлажденным воздухом из вихревой трубки Ранка при температуре минус десять градусов. В промышленном машиностроении допускается подача минимального количества растительного масла MQL, которое смазывает режущий клин и предотвращает образование микрозаусенцев.
Фрезерные станки с ЧПУ
Весь раздел →
Фрезерный станок с ЧПУ MILLMASTER VMM-855S
FPV-30G фрезерный станок с ЧПУ
Фрезерный станок с ЧПУ RS 6090TT
- Предварительное закрепление полимерной заготовки в тисках с мягкими полиуретановыми губками.
- Черновое фрезерование контура однозаходной фрезой с подачей охлажденного сжатого воздуха.
- Чистовое профилирование стенок трехзаходной полированной микрофрезой на высокой скорости.
- Финишный визуальный контроль кромок под оптическим микроскопом на отсутствие наплывов.
| Марка конструкционного полимера | Температура стеклования Tg, C | Скорость резания Vc, м/мин | Подача на зуб fz, мм/зуб |
|---|---|---|---|
| Ненаполненный PEEK 450G | 143 | 200 - 350 | 0.08 - 0.15 |
| Стеклонаполненный PEEK GF30 | 150 | 120 - 220 | 0.04 - 0.09 |
| Полиамидимид Torlon 4203 | 275 | 150 - 280 | 0.06 - 0.12 |
Режимы резания и предотвращение налипания полимера
Скоростная обработка термопластов выполняется на частотах вращения шпинделя от пятнадцати до сорока тысяч оборотов в минуту. Высокая минутная подача гарантирует, что зуб фрезы непрерывно срезает холодный материал, опережая распространение тепловой волны вглубь заготовки. Обработка попутным фрезерованием формирует клиновидную стружку с максимальной толщиной на входе, предотвращая трение инструмента о дно формируемого паза.
Снижение радиальной глубины резания до десяти процентов диаметра фрезы облегчает эвакуацию разогретой полимерной стружки.
Промежуточный термический отжиг деталей для снятия напряжений
В процессе экструзии прутков и последующего фрезерования в теле полимера накапливаются высокие внутренние механические напряжения. Для обеспечения долговременной стабильности размеров готовых прецизионных корпусов применяется ступенчатый температурный отжиг в конвекционной печи. Заготовки медленно нагревают до температуры сто шестьдесят градусов, выдерживают несколько часов и охлаждают со скоростью пять градусов в час.
Правильный регламент термообработки исключает коробление полимерных деталей при эксплуатации в агрессивных средах. Прецизионные посадочные размеры сохраняются на протяжении всего срока службы изделия.
Фрезерные станки с ЧПУ
Весь раздел →
Фрезерный станок с ЧПУ RABBIT SF-6090
Фрезерный станок с ЧПУ EXT SHG 0404
