El polioximetilè (POM), un plàstic d'enginyeria d'alt{0}}rendiment, s'utilitza àmpliament en maquinària de precisió, peces d'automòbil i components electrònics a causa de la seva excel·lent resistència mecànica, el seu baix coeficient de fricció i l'estabilitat dimensional. Tanmateix, les propietats del material suposen reptes importants en el mecanitzat CNC de POM. Aquest article analitza sistemàticament els problemes típics que es troben en el mecanitzat CNC de POM i proposa solucions que compleixen els estàndards internacionals, proporcionant una referència tècnica als professionals del sector.
El polioximetilè (POM), també conegut com a polímer d'aldehid, polioximetilè i poliacetaldehid, és un termoplàstic d'enginyeria. Amb una densitat entre 1,410 i 1,420 g/cm³, el POM no només presenta una duresa, força i rigidesa excel·lents, sinó que també compta amb resistència química, estabilitat dimensional, resistència mecànica i un baix coeficient de fricció, el que el converteix en un material fiable en aplicacions d'enginyeria. Les seves propietats de baixa fricció fan del POM un material ideal per a components giratoris o lliscants, com ara casquilles (VeureCasquillo POM de tornejat CNCcasos pràctics), coixinets i engranatges.
Propietats de POM Plastics
Baixa resistència a la fricció i al desgast: els plàstics POM tenen un baix coeficient de fricció, el que resulta en excel·lents propietats d'autolubricació-. Aquesta resistència de fricció reduïda permet el moviment de lliscament o rotació dels fluids, donant lloc a una productivitat millorada a causa de la baixa fricció i l'alta eficiència.
Resistència química: el POM és adequat-per a productes que entren en contacte-a llarg termini amb dissolvents químics, com ara peces de bombes, segells i components del sistema de combustible. Això es deu principalment a l'excel·lent resistència del POM a una àmplia gamma de productes químics, dissolvents i combustibles. Resisteix el contacte amb una àmplia gamma de productes químics orgànics, alcohols, olis i greixos sense degradació significativa. Baixa absorció d'aigua i estabilitat dimensional: el plàstic POM presenta una excel·lent estabilitat dimensional, mantenint la seva mida i forma fins i tot en condicions d'humitat i fluctuacions de temperatura. A causa de la seva absorció d'aigua extremadament baixa, el POM és menys susceptible a canvis dimensionals com la inflor i la deformació causades per la humitat. Les aplicacions que requereixen toleràncies estrictes i una eficiència constant també depenen en gran mesura de l'estabilitat dimensional del POM.
Processabilitat: el plàstic POM presenta una excel·lent processabilitat, permetent processos de fabricació precisos i eficients. És fàcil de modelar, mecanitzar, girar i perforar, de manera que és fàcil crear peces i dissenys complexos. Per aquest motiu, la resina POM s'escull sovint per a aplicacions que requereixen geometries complexes i alta precisió.
Excel·lent resistència a la fluència/impacte: el plàstic POM presenta una excel·lent resistència a la fluència, el que significa que pot suportar una tensió mecànica sostinguda sense deformar-se. Aquesta propietat permet que els components POM continuïn funcionant correctament fins i tot sota càrrega o tensió sostinguda.
Els principals reptes del mecanitzat CNC POM
Tot i que el POM té excel·lents propietats mecàniques i resistència al desgast, encara s'enfronta a alguns reptes tècnics durant el processament.
- Esquerdament. Els materials POM són propensos a trencar-se durant el mecanitzat, especialment durant el mecanitzat CNC d'alta-velocitat o els talls profunds. Això és causat per l'alliberament d'estrès intern en el material o per un refredament desigual. Per minimitzar les esquerdes, els paràmetres de refrigeració i mecanitzat adequats són crucials. Assegureu-vos velocitats de refrigeració uniformes durant el mecanitzat i eviteu fluctuacions sobtades de temperatura. L'ús de fluids de tall adequats i l'ajust de velocitats de tall també poden ajudar a mitigar el risc d'esquerdes.
- Problemes de deformació. El plàstic POM és altament higroscòpic, de manera que els canvis d'humitat i temperatura durant el processament poden causar deformacions. El material POM s'expandeix quan s'escalfa i pot contraure's en refredar-se, especialment quan es processen peces grans o complexes. A més, les forces de tall excessives durant el processament de POM poden causar deformacions, especialment quan es processen parets fines-o microestructures.
- Desgast de l'eina. La baixa duresa del POM genera relativament poca calor durant el mecanitzat, però la seva naturalesa viscosa pot provocar un desgast ràpid de les eines. L'elecció del material i el recobriment de l'eina adequats, juntament amb les condicions de tall òptimes, poden allargar de manera efectiva la vida útil de l'eina. L'ús d'eines de carbur de-alta qualitat o recobertes, combinades amb paràmetres de tall precisos, pot ajudar a reduir el desgast de les eines i millorar la qualitat del mecanitzat.
- Qualitat superficial. La qualitat de la superfície és un repte important en el mecanitzat CNC de plàstics POM. A causa de les característiques del material, poden aparèixer ratllades, trefils i altres textures desiguals a la superfície. Per aconseguir una superfície més llisa, cal ajustar els paràmetres de tall, utilitzar eines adequades i emprar diversos processos de mecanitzat, com ara l'acabat o el post-processament, per millorar l'acabat superficial.
Causes i solucions de la deformació durant el mecanitzat CNC POM
La deformació és un repte comú en el mecanitzat CNC de POM (polioximetilè). Les quatre causes principals de la deformació i les seves solucions són les següents:
1. Calor de tall. El POM té una estabilitat tèrmica deficient i és sensible a la calor-. Si no es refreda adequadament durant el mecanitzat, es deformarà ràpidament. Per fer front a la calor de tall, es poden prendre les mesures següents:
· Mantenir l'eina afilada per reduir la calor generada durant el tall;
· Reduir la quantitat de talls per passada i dividir el procés de tall en múltiples passades;
· Augmentar la quantitat de refrigerant utilitzat.
L'objectiu és minimitzar la generació de calor o eliminar ràpidament la calor generada durant el tall per evitar la deformació tèrmica.
2. Estrès intern. Els plàstics d'enginyeria tenen un alt coeficient d'expansió tèrmica. En mecanitzar amb grans marges, l'eliminació de tensions internes pot provocar deformacions. Per solucionar aquest problema, es poden prendre les mesures següents:
· Seleccionar i preparar el material adequadament;
· Quan s'eliminin grans quantitats de material, utilitzeu mètodes de mecanitzat simètrics per compensar l'esforç i la deformació generats durant el mecanitzat;
· Ajusteu el marge de mecanitzat i intenteu mantenir un marge de material més gruixut per reduir la deformació quan s'allibera l'esforç intern.
3. Deformació de fixació
Durant el mecanitzat CNC, el material POM es pot deformar durant la subjecció. Quan es deixa anar la pinça, la peça torna a la seva forma original. Per evitar-ho, es pot reduir la deformació reforçant la superfície de contacte entre la peça de treball i la pinça. Els mètodes específics inclouen:
· Canvi del mètode de subjecció. Per exemple, utilitzant un torn de banc amb un coixinet suau o fixant-lo amb cola;
· Per a peces de treball més grans, es pot utilitzar una ventosa de buit, però la superfície de la peça ha de ser plana;
· Després de fixar un costat amb cola i allisar l'altre, utilitzeu una ventosa per assegurar la superfície de la peça.
4. Deformació elàstica
El material POM té un alt grau d'elasticitat. Durant el mecanitzat, la part del material en contacte amb l'eina es doblegarà internament durant el tall. Després de treure l'eina, la part mecanitzada es pot deformar lleugerament. Per reduir la desviació dimensional causada per l'elasticitat del material, es poden prendre les mesures següents:
· Realització de múltiples ajustos de compensació d'eines en funció de l'efecte de tall;
· El tall repetit en mecanitzar quantitats més petites de material pot ajudar a reduir la deformació dimensional causada per l'elasticitat del material.
Ajustant raonablement la tecnologia i els paràmetres de processament, el problema de deformació del material POM en el processament CNC es pot controlar eficaçment per garantir la qualitat i la precisió del processament.
L'èxit del mecanitzat CNC POM es basa en una comprensió profunda de les propietats del material i un control precís dels paràmetres del procés. Mitjançant l'optimització de les eines, el canvi dels mètodes de subjecció i la integració dels estàndards de proves internacionals, la taxa de rendiment dels productes acabats es pot millorar significativament.