cnc.info.pl - FORUM CNC

Witam.
Potrzebuję wykonać detal z tworzywa, o ile to oczywiście ma sens. Załączam poglądowy rysunek detalu. To miała by być "płytka" z tworzywa o wymiarach ok. 200x350mm i grubości ok. 3mm. W płytce były by wykonane równoległe względem siebie rowki wzdłuż dłuższego boku. Te rowki były by ulokowane w ten sposób, że dwa były by praktycznie obok siebie, następne dwa oddalone o ok. 20mm itd. Rowki miały by szerokość ok. 16mm i głębokości 1mm (na tyle były by zagłębione w materiał płyty). Dodatkowo w rowkach wykonane były by prostokątne otwory o wymiarach ok. 15x15mm i oddalone od siebie o ok. 18mm. W rowkach osadzone były by listwy z otworami o takich samych wymiarach i w takiej samej odległości od siebie jak w płycie. Całość stanowiło by rodzaj "żaluzji" - przesuwając w rowku listwę o odległość 15mm zamykało by się otwory, powrót do poprzedniej pozycji powodował by zamknięcie otworów płyty itd.
Myślałem o wykonaniu tego detalu z aluminium i być może tak było by najlepiej jednak zastanawiam się czy jest jakiś rodzaj tworzywa, który mógł by zastąpić aluminium.
Na stornie internetowej firmy Mega-tech z Grodziska czytałem, że tworzywa typu poliacetal POM, Poliamid PA6 (być może również i PET, PEEK PVDF) nadają się do obróbki skrawaniem (posiadam maszynkę cnc). Posiadają dodatkowo walory takie jak małe tarcie, sztywność oraz właściwości samosmarowne.
Natomiast na forum cnc wyczytałem, ze po obróbce tworzywa lubią się wygiąć.
Ta płyta będzie przykręcana do stabilnego podłoża więc to pewnie by ją "sprostowało". Natomiast listwy w rowkach, które będą "przykryte" poprzez przykręcenie płyty do tego stabilnego podłoża, powinny się przesuwać płynnie i lekko. Takie elementy występują w akordeonach, dzięki nim można zamykać/otwierać dopływ powietrza do odpowiednich stroików instrumentu (zmieniać tzw. regestry). Listwa nie będzie przesuwana "kilometrami" niemniej jednak warto wziąć pod uwagę poślizg i tarcie. "Oryginalnie" w takich detalach stosuje się wykonanie z aluminium, które jest pokrywane warstwą jakiegoś lakieru w celu wygładzenia powierzchni i to daje radę, nic się nie zaciera. Oprócz aluminium widziałem w niektórych instrumentach takie elementy wykonane z jakiegoś tworzywa. Niestety nie wiem co to za tworzywo, miało taki ceglasty kolor. Milimetrowej grubości listwy dawały się wyginać "w pałąk" choć przy jeszcze większym odgięciu zapewne by pękały. Z takiego tworzywa wykonywane są również różnego rodzaju cienkie dźwigienki czy popychacze w instrumencie. Powierzchnia tego typu tworzywa jest dość twarda i nieco "śliska". Ogólnie nie wygląda na popularne tworzywo typu pleksa a raczej coś bardziej "przemysłowego".
Dla mnie dobre było by tworzywo sprzedawane w cienkich, o równej grubości płytach (od 1mm), dobrych do obróbki na maszynce cnc, "śliskie", sztywne/nieco sprężyste, nie tracące z upływem czasu "kształtu". Po obróbce - nawet jeśli się odegnie - to ewentualnie przykręcenie do równego podłoża by sprostowało płytę więc to chyba nie problem choć lepiej było by, żeby się w ogóle nie odginało (o ile to oczywiście możliwe).
Poradźcie mi czy któreś z tworzyw nadawało by się do wykonania takiego detalu jaki opisałem ? Jeśli tak to które z nich najlepiej i czym najlepiej je obrabiać (jakim rodzajem frezu).
Posiadam amatorską, choć dobrze wykonaną maszynkę cnc (z bloków aluminiowych, nie zwyczajowy "drewniak"). Myślę, że łatwiej było by mi obrabiać tworzywo niż aluminium - szczególnie w tego typu pracach jak frezowanie rowków w stosunkowo cienkiej płycie. Nie wiem jak to wyszło by w praktyce, ponieważ dopiero zaczynam prace typu cnc ale pewnie tworzywo jednak okazało by się mimo wszystko łatwiejsze w obróbce.
Czy w ogóle zaprzątać sobie głowę wykonaniem tego detalu z tworzywa ?
Będę Wam wdzięczny za podpowiedzi, pozdrawiam.

Stawiam na tworzywo - np. POM, PA6, a listwy z anodowanego aluminium -
najlepiej zebys dobral listwy gotowe, tylko wyfrezowal otwory - tak, zeby
krawedzie listwy tez byly poanodowane. Anoda jest twarda, bedzie sie slizgac
nie scierajac sie.

q

POM się bardzo fajnie i dokładnie obrabia.

Dzięki za odpowiedź.
Napiszcie mi w jaki sposób zamocować taki detal jak mój ?
Stół podciśnieniowy odpada, będzie sporo otworów. Zresztą nie wiem, czy stosuje mocowanie podciśnieniem w przypadku takich stosunkowo cienkich płyt. Przychodzi mi na myśl mocowanie za pomocą śrubek w otworach, które i tak będą wykonane do zamocowania detalu do podłoża ale ich znowu nie będzie tak strasznie dużo. Nie wiem na ile mocno musi taki detal być zamocowany podczas frezowania rowków i wykonywania otworów.
Można również próbować mocować na taśmie ale potem ciężko to oderwać. Nie lubię zresztą takiego sposobu mocowania, choć w przypadku niektórych elementów daje radę.
Jakie są możliwości zamocowania takiego detalu ?

Jest to dość cienkie, ale łapy po bokach do stołu powinny wystarczyć. POM to dość twarde tworzywo, gorzej by było z Poliamidem, na którym wymiary lubią "pływać".
"Delikatne" parametry frezowania i powinno wyjść.

Sporo obrabiam płyt z tworzyw o grubościach 3mm i mniej. Mocuję tylko po bokach. Ale trzeba pilnować bo potrafi poderwać materiał.
Mam ołowiane ciężarki poklejone filcem i kładę na płytę. Jedyne co to pilnuję aby nie było "kolizji" z tym ciężarkiem. Napisałem "kolizji" w ten sposób bo nawet jak się zagapię to ciężarek zostaje przesunięty. Może prymitywne ale już ok 2 lat tak robię i sprawdza się.
Moje płyty są mocno poszatkowane i ciężko zastosować stół podciśnieniowy.

A co sądzicie o poniższych tworzywach :
1) Polietylen (PE)
2) Politereftalan etylenu (PET)
3) Polipropylen (PP) - ten chyba jednak mało odporny na ścieranie.
Głównie chodzi mi o opinie na temat PE ponieważ jest stosunkowo tani. Jak to się obrabia i jak wypada na tle POM - chodzi mi o sztywność tego materiału.
W przypadku POM przy opisie jest zaznaczone, że dobrze się skrawa i że jest to materiał sztywny i sprężysty, mający właściwości powrotu do pierwotnego kształtu. Natomiast przy PE już nie ma powyższych cech w opisie.
Ktoś może frezuje PE (oraz ewentualnie PET i PP) i może się wypowiedzieć ?

Niestety w tej aplikacji PE się nie sprawdzi. Przy takiej grubości i pofrezowaniu rowków masz prawie pewne że zawinie się to w banan. Ponadto PE nie należy do dobrze obrabialnych materiałów, nawet w wersji PE1000. Podobnie ma się sytuacja w przypadku PP. Są to materiały nadzwyczaj elastyczne i stosunkowo miękkie w odniesieniu do pozostałych konstrukcyjnych tworzyw sztucznych. To tworzywo które zostało zastosowane w oryginalnej części to najprawdopodobniej PET, PA lub ABS i piszę to prawie ze stuprocentową pewnością - wykonane metodą wtrysku.
Możesz spokojnie próbować to wykonać z PET lub POM. Zbliżona do siebie sztywność i twardość. Istnieje również odmiana PA z dodatkiem dwusiarczku molibdenu poprawiający jego sztywność oraz odporność na ścieranie. Jednak nie jestem pewien czy występuje w interesującej cię grubości (zawsze można planować).
Podczas frezowania konieczne będzie umocowanie tego w kilku, jeśli nie w kilkunastu punktach na całej powierzchni płyty. Jeśli chodzi o narzędzie - najlepiej zachowują się frezy dedykowane do obróbki wykańczającej alu. Zwykły HSS tez da rade. (np. fi12 2z V200-250 fz 0.08-0.12)

P.S. Odpuść sobie PEEK lub PVDF - cena potrafi zwalić z nóg.

Bardzo dziękuję za rzeczową odpowiedź.
Faktycznie te elementy oryginalnie są wykonywane metodą wtrysku.
Pogrzebałem w Internecie i doszedłem do takiego samego wniosku odnośnie rodzajów tworzyw. PEEK jest ok ale cena to kosmos. Z tworzyw w sensownej cenie (nie znam cen wszystkich modyfikowanych) wybrałem :
1) POM-H, POM-C, POM-C GF25 (z dodatkiem włókna szklanego – polepsza sztywność, poprawia precyzję wymiarową ale nie wiem czy nie pogarsza obróbki skrawaniem)
2) PET (duża sztywność, precyzja wymiarowa)
3) Poliamid PA 66 GF30 (z dodatkiem włókna szklanego – duża sztywność), PA 6G, PA 6 GC, (PA 6G MO). Mam kawałek poliamidu PA6 ale to za "wiotkie" tworzywo. Być może te z dodatkami innych kompozytów to zupełnie inna "liga".
Napisz mi jeszcze w dwóch kwestiach :
1) Czy masz do czynienia z obróbką któregoś z w/w tworzyw i możesz powiedzieć, że szczególnie nada się do mojego detalu - chodzi mi głównie o jak najlepszą łatwość obróbki.
Jeśli wybrać POM to czy w ogóle bawić się w tworzywo modyfikowane np. włóknem szklanym (GF) ?
2) Zalecasz do obróbki tworzywa frezy, które stosuje się do obróbki aluminium. Co sądzisz o zastosowaniu fezu tzw. down-cut czyli z negatywnym kątem ?
3) Czyli ogólnie lepiej zastosować frez dwupiórowy ?
4) Czy tworzywa konstrukcyjne również ulegają po obróbce wygięciu ? Jak ewentualnie można temu zjawisku zapobiec ?
Pozdrawiam.

ad.1 Tak, mam do czynienia z obróbką tworzyw sztucznych wszelkiej maści. Bez przechwalania obrabiałem już każdy z możliwych. Jakieś 90% mojej produkcji to obróbka tworzyw sztucznych. Jeśli chodzi o łatwość obróbki to jak najbardziej POM-H (homopolimerowa odmiana poliacetalu), dlatego chociażby że posiada większą sztywność w stosunku do POM-C (kopolimerowa odmiana poliacetalu) oraz jak najbardziej PET. Modyfikowanie tworzyw GF (glass fiber) nie w każdym przypadku poprawia skrawalność. Chociażby ze względu na zwiększone zużycie narzędzi. Materiał takowy ma zwiększoną odporność na ścieranie poprzez dodanie włókien szklanych - więcej chyba nie muszę dodawać (ceramika nie należy do łatwo obrabialnych materiałów).
ad.2 Nie mam doświadczenia w stosowaniu tego typu frezów. Aczkolwiek na moje oko geometria raczej odbiega od tej którą zalecają producenci tworzyw sztucznych.
ad.3 To nie jest reguła, jednak frezy dwuzębne posiadają rzecz jasna szeroki rowek wiórowy co zapobiega zapychaniu go przez "urobek" w przypadku braku chłodzenia. Im większa średnica frezu tym większą można zastosować liczbę zębów (tak jest po prostu bezpieczniej)
ad.4 Tworzywa jak najbardziej ulegają wygięciu po obróbce skrawaniem, dzieje się tak dlatego że zdejmując kolejne warstwy niejako odprężasz ten materiał, który posiada wewnętrzne naprężenia, pozostałość po procesie wytwarzania (odlewania, wytłaczania czy wtrysku). Najlepszym sposobem na wyeliminowanie tego zjawiska, a raczej zminimalizowanie - jest wygrzewanie w odpowiedniej temperaturze i powolne chłodzenie (przed obróbką skrawaniem). Tutaj jednak pojawia się problem, bo każdy producent ma swoje technologie wytwarzania i zalecenia odnośnie odprężania (parametry zwykle uzależnione są względem gabarytów półfabrykatu). W tej kwestii niewiele pomogę, bo raczej unikamy takich zleceń, ale jeśli już miałbyś się zdecydować to doświadczalnie i z pomocą wytycznych producenta tworzywa może uda Ci się dojść do celu.
Z tego co wcześniej napisałeś wywnioskowałem, że to będzie przykręcone do jakiegoś korpusu, więc nic nie stoi na przeszkodzie, aby te otwory wykorzystać do unieruchomienia płytki w przyrządzie innej możliwości nie widzę.
Być może zniechęciłem cię moją wypowiedzią do dalszych działań, jednak zawsze jestem przekonany że nie ma rzeczy niemożliwych, a jak się nie przewrócisz to się nie nauczysz.
Reasumując, możesz wybrać spośród tych tworzyw (kolejność istotna): PET, POM-H, PA6G MO (właściwie to PA6G MoS2 - wspomniany wcześniej dwusiarczek molibdenu), PA66 GF30, PA6G.

Pozdrawiam
Tomek