Các công ty trên toàn thế giới sử dụng gia công CNC để tạo ra các bộ phận chất lượng cao từ các vật liệu đa dạng như gốm, gỗ và vật liệu composite. Kim loại và nhựa đặc biệt nổi bật trong sản xuất hàng loạt, với kim loại có lợi thế do khả năng gia công rộng hơn.
Các thợ gia công có kỹ năng điều chỉnh tốc độ, tốc độ nạp và lựa chọn dụng cụ trong gia công kim loại. Tuy nhiên, việc gia công nhựa có thể đặt ra những thách thức đáng kể. Các phương pháp gia công hiệu quả đối với kim loại như thép, đồng thau, nhôm và titan thường không tạo ra kết quả tuyệt vời tương tự ở nhựa. Kết quả có thể là bề mặt hoàn thiện không đạt yêu cầu và sai số về kích thước, cuối cùng dẫn đến việc loại bỏ nhiều bộ phận.
Do đó, trong gia công CNC, việc phát triển các chiến lược gia công phù hợp, được điều chỉnh theo các đặc điểm và thách thức của các vật liệu khác nhau là rất quan trọng để đảm bảo các sản phẩm cuối cùng chất lượng cao và có thể chấp nhận được.
Bất kỳ rung động dụng cụ, ma sát hoặc sự hình thành phoi kém nào cũng có thể gây ra vết xước và dấu vết trên bề mặt nhựa, ảnh hưởng đến bề mặt hoàn thiện. Những khuyết tật này không chỉ không đẹp mắt mà còn có thể ảnh hưởng đến chức năng và hiệu suất của bộ phận.
Bất kỳ yếu tố nào khiến nhựa bị nén hoặc giãn nở trong quá trình gia công đều ảnh hưởng đến khả năng của thợ gia công trong việc đáp ứng dung sai chính xác khi bộ phận trở lại hình dạng ban đầu sau khi gia công. Sự thay đổi kích thước này, có thể bắt nguồn từ sự dao động nhiệt độ, tốc độ gia công hoặc các đặc tính vốn có của vật liệu, có thể dẫn đến việc một bộ phận không đáp ứng các thông số kỹ thuật mong muốn.
Nhựa mềm hơn có xu hướng "chảy" xung quanh dụng cụ thay vì tạo thành phoi, tương tự như việc nhúng ngón tay vào đất sét ướt. Nhựa cứng hơn có thể bị vỡ không thể đoán trước gần cạnh, để lại những lỗ nhỏ.
Áp lực tác dụng lên bộ phận nhựa trong quá trình kẹp có thể gây ra biến dạng đàn hồi. Khi phần được kẹp trở lại hình dạng ban đầu sau khi gia công và tháo kẹp, bộ phận nhựa có thể bị lệch dung sai.
Nếu phoi nhựa không được loại bỏ nhanh chóng khỏi khu vực cắt, chúng có thể "dính" vào các rãnh của máy khoan và máy phay. Khả năng thoát phoi kém làm giảm hiệu quả cắt và gây ra ma sát, làm tăng nhanh chóng nhiệt độ của nhựa xung quanh.
Nhiều loại nhựa có nhiệt độ biến dạng nhiệt thấp, có thể khiến chúng mềm ra nhanh chóng và dễ bị biến dạng, đặc biệt là khi bị kẹp, cắt hoặc chỉ dưới tác dụng của trọng lực.
Polyme trải qua sự giãn nở nhiệt lớn hơn đáng kể so với các kim loại thường được gia công. Quá nhiệt có thể gây ra sự giãn nở và co lại sau đó, có khả năng ngăn cản việc đạt được dung sai.
Các polyme khác nhau có độ nhạy dung môi khác nhau, khiến chúng hòa tan hoặc sưng lên. Các xưởng gia công nên hiểu rõ về khả năng tương thích hóa học của các polyme mà họ sử dụng.
Một số loại nhựa hấp thụ một lượng nước đáng kể, khiến chúng bị sưng lên. Độ ẩm trong không khí cũng có thể khiến một số loại nhựa bị sưng vượt quá khả năng của chúng.
Các polyme trong suốt (chẳng hạn như acrylic, ABS và polycarbonate) có thể xuất hiện mờ hoặc đổi màu nếu để lại bề mặt hoàn thiện thô sau khi gia công. Một số polyme thậm chí còn dễ bị suy thoái dưới tác động của tia UV.
Bởi vì các loại nhựa khác nhau có thể đặt ra những thách thức khác nhau trong quá trình xử lý, việc lựa chọn vật liệu nhựa phù hợp cho ứng dụng của bạn là rất quan trọng. Một số loại nhựa có thể có tỷ lệ hấp thụ độ ẩm cao, trong khi những loại khác có thể thải ra khí độc khi quá nhiệt. Việc hiểu rõ những đặc điểm này có thể giúp tối ưu hóa quá trình xử lý và đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Nhiều thợ gia công quen thuộc với kim loại nhưng không quen thuộc với nhựa thường có xu hướng kẹp quá chặt các bộ phận để ngăn chặn bất kỳ chuyển động nào trong quá trình gia công. Kẹp quá chặt có thể để lại dấu vết trên nhựa được kẹp hoặc gây căng thẳng cho vật liệu, khiến nó giãn nở và biến dạng theo nhiều hướng khác nhau. Khi đủ vật liệu được loại bỏ trong quá trình gia công, bộ phận có thể trở nên yếu hơn tổng thể hoặc thậm chí bị biến dạng do ứng suất kẹp. Để giảm thiểu lực kẹp, nên sử dụng lực tối thiểu tuyệt đối cần thiết để cố định bộ phận. Ngoài ra, hãy cân nhắc việc phát triển một đồ gá giúp giảm thiểu ứng suất lên phôi nhựa, chẳng hạn như đồ gá được gia công CNC được thiết kế riêng để gia công nhựa Delin.
Một dụng cụ cùn, góc cạnh cắt không chính xác hoặc thậm chí thiết kế rãnh có thể ảnh hưởng đến kết quả cắt. Việc sử dụng dụng cụ cắt phù hợp có thể tác động đáng kể đến tốc độ và hiệu quả cắt, cũng như bề mặt hoàn thiện chất lượng cao, tránh trầy xước và vết xước trên bề mặt nhựa. Sử dụng dụng cụ không phù hợp cũng có thể khiến phoi tích tụ tại điểm cắt, làm tăng ma sát và nhanh chóng làm tăng nhiệt độ xung quanh dụng cụ.
Việc lựa chọn dụng cụ cắt tối ưu có thể yêu cầu một số nghiên cứu và thử nghiệm để xác định kết quả tốt nhất cho một polyme cụ thể. Khoản đầu tư này sẽ cải thiện hiệu quả xử lý và chất lượng sản phẩm, do đó làm giảm việc cắt tỉa và sửa chữa sau đó.
Sự tích tụ nhiệt quá mức có thể gây ra nhiều vấn đề về chất lượng với nhựa, dẫn đến việc loại bỏ các bộ phận. Do đó, việc giữ cho các bộ phận mát là rất quan trọng. Như đã đề cập trước đó, việc sử dụng dụng cụ cắt không phù hợp và để phoi tích tụ tại điểm cắt có thể dẫn đến gia nhiệt nhanh chóng. Với nhựa, nhìn chung, tốt hơn là cắt nhanh chóng và sau đó di chuyển ra khỏi điểm cắt hơn là nán lại và để nhiệt tích tụ.
Nói chung, hai hoặc nhiều tia chất làm mát áp suất cao sẽ đủ để giữ cho nhựa và khuôn mát trong khi nhanh chóng loại bỏ các mảnh vụn nhựa. Biện pháp làm mát này làm giảm nhiệt độ một cách hiệu quả, đảm bảo quá trình gia công trơn tru và cải thiện chất lượng của sản phẩm cuối cùng.
Thật không may, mỗi loại nhựa hoạt động rất khác nhau. Các thông số cắt và dụng cụ cho một loại nhựa có thể dẫn đến độ nhám bề mặt và độ nhất quán về kích thước kém cho một loại nhựa khác. Đôi khi, một thợ gia công cần tăng tốc độ cắt để chống lại rung động khuôn trong nhựa, trong khi trong các trường hợp khác, việc làm chậm lại có thể tạo ra kết quả tốt hơn.
Để sản xuất liên tục các bộ phận nhựa gia công chính xác, thợ gia công cần nghiên cứu và thử nghiệm với các loại nhựa cụ thể để hiểu cách chúng phản ứng với quá trình gia công. Ví dụ: kênh YouTube CNC Machining Giants cung cấp các mẹo hữu ích để gia công một số loại nhựa phổ biến. Kiến thức tích lũy này sẽ giúp tối ưu hóa quy trình gia công và cải thiện chất lượng và tính nhất quán của sản phẩm.
Các mẹo được trình bày trong bài viết này không có nghĩa là bao gồm tất cả kiến thức cần thiết để vượt qua những thách thức trong việc xử lý nhựa. Mỗi polyme rất nhạy cảm với các yếu tố khác nhau, đòi hỏi chuyên môn chuyên biệt để tạo ra kết quả chất lượng cao. May mắn thay, các thợ gia công và kỹ sư của Hongsinn có kinh nghiệm trong việc xử lý nhiều loại vật liệu, bao gồm các kim loại và nhựa khác nhau.
Chúng tôi cung cấp các dịch vụ gia công CNC chất lượng cao để giúp bạn sản xuất các bộ phận đúng thời gian và đúng ngân sách. Với chuyên môn của chúng tôi, bạn có thể chắc chắn về một quy trình gia công trơn tru và một sản phẩm chất lượng cao đáp ứng nhu cầu của bạn.
