Detale z poliamidu - odkształcenia

[Damien 328]

Witam

Obrabiamy obecnie poliamid zielony, PA6 GSO. Dla przykładu, półfabrykat z płyty grubości 60 mm frezujemy ze wszystkich stron na wymiar np. 300*100*50 mm. 50 mm to oś Z. Po przeplanowaniu i obróbce konturu z jednej strony detal jest równy, a po splanowaniu na gotowo drugiej strony z detalu robi się "banan". Próbowaliśmy już na rożne sposoby mocować detal, za mniej i za więcej materiału ale dalej jest to samo.
Do obrysu używamy frezów węglikowych a do planowania głowicy na płytki. Wszystko o geometrii i przeznaczeniu do aluminium.
Ma ktoś z Was może pomysł co może być tego przyczyną i jak temu zaradzić?

[MiziAir]

Może chodzić o temperaturę podczas planowania głowicą, bo niektóre tworzywa dziwnie reagują już przy niewielkich zmianach. Nie wiem czy się z PA sprawdzi, ja do planowania płyt z różnych tworzyw używam flycuttera, jedno ostrze, średnica najlepiej na tyle duża żeby całą formatkę splanowało za jednym przejazdem - wióry lepiej uciekają, nie zlepia "kotów".

[ak47]

jak nie ma flycuttera to można użyć głowicy zwykłej tylko zamocować jedną płytkę a resztę odkręcić. Też bym temperaturę podejrzewał.

[kuba1im]

Potwierdzam, to temp. I chłodziwo może się lać strumieniami. Ja robiłem tak, że frezowałem formatkę na grubość na gotowo frezem palcowo-czołowym z HSS powiedzmy ø 100 (z Dolfameksu) i dopiero frezami węglikowymi do aluminium kształt na gotowo.

[Damien 328]

Używamy głowicy fi 50 na płytki. Chłodzimy powietrzem. Zbieramy powiedzmy po 2mm na obrotach rzędu 4000 i szybkim posuwie.
Temperatura praktycznie nie występuje. Dziwne jest to że po pierwszej stronie wszystko jest ok, a po planowaniu z drugiej strony i wyciągnięciu detalu z imadła kostka jest wygięta.

[pavyan]

Może to naprężenia w płycie, jeżeli są z jednej partii/dostawy to defekt jest podobny we wszystkich.
Skoro płyta ma 60mm, to do zebrania jest 10mm - czy zbierasz symetrycznie z obu stron?
Może z jednej więcej zbierasz i naprężenia stają się niesymetryczne, jedna strona bardziej "ściąga" i staje się wklęsła.
Ale może też rozkład naprężeń w płycie z obu stron jest nierównomierny w objętości materiału i właśnie równomierne zebranie, po 5mm z każdej strony zaburza równowagę... trudno tu być czegoś pewnym.
Czy płyty "wyjściowe" - duże arkusze - są proste i płaskie?

PS: Jeżeli wpakowałeś kasę w materiał i trzeba go zużyć na ten cel, to może dwuetapowa obróbka coś pomoże - nie wiem, jaka jest strzałka ugięcia, ale widzę takie wyjście: obrobić obie strony na wymiar ok. 51÷52mm (zależnie od wielkości krzywizny) i w drugim etapie - mocując deal tak, by nie "wymuszać" prostowania go - obrobić obie strony na wymiar wyjściowy 50mm, zdejmując z każdej po 0,5÷1mm.
Wiem że to niewątpliwa strata czasu czyli pieniędzy, ale może do zaakceptowania - bo mniejsza niż strata na materiale?

[Damien 328]

Masz dużo racji.
Właśnie dzisiaj zrobiliśmy jeszcze testy na poliamidzie którego dotychczas używaliśmy - czarnym, czyli z dodatkiem molibdenu.
Detale wychodzą prawie idealne.

Niewątpliwie powodem jest materiał i jego naprężenia - w zielonym poliamidzie.
Producent twierdzi że nie mają naprężeń. Płyty poliamidowe są z odmiany wylewanej (bo są też wytłaczane).
Zamawiamy paski cięte z danego arkusza, w tym przypadku arkusza grubego na 50 mm, np. pasek szeroki na 100, 150, 200 mm itd. i z tego potem tniemy na konkretne detale. Wyjściowe płyty były mocno pogięte (w kierunku na grubości płyty). Dla porównania takie same paski z poliamidu czarnego są dużo mniej zdeformowane.

Nasz plan obróbki był i jest taki - mamy imadła z ząbkami i występem na 3mm, czyli w pierwszym mocowaniu łapiemy za 3mm materiału ząbkami które wbijają się w materiał (materiał na surowo po cięciu, bez wstępnej obróbki). Robimy obrys na gotowo (czyli z płyty 50 mm robimy 40 mm obrysu) + planowanie na gotowo (planowanie tylko tyle aby wyprowadzić płaszczyznę). Następnie detal obracamy i łapiemy już nie ząbkami a normalną płaską szczęką z równoległymi nacięciami za powiedzmy około 20 mm i planujemy na gotowo do pożądanego wymiaru (czyli w przeciwieństwie do pierwszej strony gdzie zbieramy około 2mm, na drugiej zbieramy około 8 mm z płaszczyzny).
Wspomnę tylko że też myśleliśmy że to może sposób obróbki, ale potem próbowaliśmy różnych kombinacji - robienia detalu całego zgrubnie i potem drugi raz całego wykańczająco (czyli mniej więcej tak jak proponujesz), mocowania z więcej materiału itd. Wszystko bez większego skutku.

Także materiał jest raczej nie do uratowania przynajmniej w tym projekcie. Generalnie to takie detale robimy z aluminium, ale Klient chciał mieć taniej... I teoretycznie szybciej bo poliamid idzie szybko.

Dziękuję za pomoc i cenne uwagi. Jeżeli jeszcze coś ciekawego sprawdzimy to dam znać.

[pavyan]

Czy zawsze zbieracie 2mm i 8mm z tych samych stron płyty "wyjściowej"?
Po pierwsze, jeżeli tak, to może spróbować zbierać (nadal niesymetrycznie), ale odwrotnie. Może naprężenia na przeciwległych powierzchniach nie są symetryczne i odwrotne zdjęcie materiału da dobry (lepszy) wynik?
Po drugie, może zbierać materiał symetrycznie?
Jeszcze jedno przychodzi mi do głowy, może to też ma swój udział w Twoich problemach... choć zły "efekt" jaki obecnie otrzymujesz niekoniecznie odpowiada temu mechanizmowi, zresztą Twoja płyta jest dość gruba.
Wszelkiej maści frezerom znane jest pewne "zjawisko" , mianowicie takie, że mocowanie płaskiego, stosunkowo cienkiego a szerokiego detalu w silnym imadle płytko w szczękach - a piszesz że z początku łapiecie tylko 3mm materiału - musi spowodować sprężyste wygięcie detalu do góry.
Dół płyty jest ściskany, góra swobodna - a więc wygięcie, przeważnie sprężyste, jest nieuniknione. Po zdjęciu płyty z imadła, czyli ustąpieniu naprężenia wynikającego z siły mocowania powstaje powierzchnia wklęsła.
To jest widoczne szczególnie w przypadku mocowania właśnie płaskich detali z tworzyw sztucznych - z reguły elastycznych i sprężystych - i w zasadzie bardzo trudno tego uniknąć, a może i nawet jest to niemożliwe; bo w Twoim przypadku musisz obrobić "obwiednię" za jednym przejściem (w czterech ruchach), więc chwycenie 3mm materiału jest niejako naturalne, wymuszone.
A może chwycenie w imadle 6-7mm materiału coś da? Choć problemu i tak pewnie całkowicie nie rozwiąże (jeśli w ogóle to co powyżej opisałem przyczynia się do powstania Twojego problemu).

[Damien 328]

Powiem Ci tak - zawsze wychodzi nam ten dołek po tej samej stronie. I tak jak piszesz, jest to dołek ze strony od pierwszego planowania. Zrobiliśmy już bardzo dużo detali zanim to wyłapaliśmy (zanim okazało się że jednak nie wychodzą jak powinny) i co mnie właśnie zastanawia to to, iż wszystkie są wklęsłe właśnie od strony pierwszej zbieranej płaszczyzny - a detale były zakładane w losowy sposób więc nie przypuszczam że przy około 30 sztukach udało nam się zawsze założyć półfabrykat w tym samym kierunku jego wewnętrznych odkształceń, czyli jak napisałeś że zawsze od tej samej strony płyty wyjściowej.

O zjawisku ściskania imadłem też myśleliśmy - pisałem wcześniej że próbowaliśmy mocować nawet detal po połowie czyli mocowanie za 20mm, obróbka obrysu na 20 mm, potem obrót i powtórka. I wyszło może minimalnie lepiej ale i tak nieakceptowalnie.

Czyli tym co się powtarza jest losowe mocowanie przez nas detali (względem wyjściowej powierzchni płyty), a mimo to odkształcenia w tym samym kierunku oraz obróbka płaszczyzny z jednej strony około 2mm, a z drugiej około 10mm.

I biorąc to pod uwagę, ostatnim pomysłem mógłby być Twój, czyli zebranie z obu płaszczyzn symetrycznie tej samej grubości materiału.
Spróbujemy to jutro a jeżeli nie wyjdzie to zostaje tylko wykonać detale z czarnego poliamidu.

[MateuszMM]

Jest jeszcze sprawa "podciągania" materiału przez narzędzie. Jak by zamocowań długą dość cienką listwę w dwóch imadłach to w miejscach gdzie nie jest trzymana przez szczęki głowica zbierze więcej (podciągnie sobie detal). Jak napisałeś dość duże macie parametry, ale detal nie jest masakrycznie wielki.