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塑料型材加工指南

时间: 2011-07-14 10:00 来源: 作者: 点击:

目前国际知名公司提供所有材料都消除了内应力,确保其最高等级的机械性能和尺寸稳定性。另外,由于塑胶比金属软,在机械加工过程中或之后要保持紧密配合公差非常困难。塑胶零件,即使尺寸非常稳定的、经增强处理的塑胶,如要求更紧的配合,根据经验最好每英寸留±0.001英寸的公差。

1. 型材机械加工注意事项

塑胶的热膨胀率大于金属10倍; 塑胶散热比金属慢,要避免局部过热 ;塑胶的软化(融化)温度比金属低得多 ;塑胶比金属弹性高。鉴于塑胶和金属之间的这些差异,您就会在实践中掌握夹具、刀具材料、角度、速度和进给率,达到最好的机械加工效果。推荐使用四周经研磨倒角的正面刀具。 为延长刀具寿命和达到最佳的表面光洁度,建议使用表面经过研磨的硬质合金刀具。

2. 冷却液选择

绝大数机械加工操作一般不需要冷却液(不包括钻孔和切断)。为了获得最佳的表面光洁度和紧密的公差,建议使用水溶性的冷却液。喷雾和压缩空气冷却对切割面很有效。普通的油基切割液尽管适于很多金属和塑胶,可能造成非晶体塑胶的应力破裂,如PC、 PSU、PEI等。

3.机械加工

钻孔加工过程中,我们强烈建议使用冷却液,特别是切口敏感材料如PAI、PI、PBI及碳纤或玻纤增强产品。 为使局部过热最小,延长工具寿命,一定使用冷却液。

1.车削:车削操作需要四周研磨倒角的正面刀具,这种刀具减少了切口处 的切屑堆积,提高表面光洁度。对于车削操作,细粒度的C-2硬质合金刀是最好的。

2.钻削:削操作时要考虑塑胶的隔热性,特别是孔深大于直径两倍以上的情况。

3.车螺纹及攻丝:车螺纹要使用硬质合金刀进行单点切削,并且在结尾的4-5次走刀时进给0.001英寸。建议在车螺纹时使用冷却液。对于攻丝,采用双排屑槽丝锥,并注意丝锥不要积屑。建议在攻丝时也使用冷却液。

4.铣削:工作台进给量大和铣床芯轴转速高的情况下,一定要将塑胶工件装夹牢固。铣削平面时,既要使用正面铣刀还要用到切刀。

5.锯:应该根据所切材料的厚度和表面要求选择锯片。带锯比较通用,可以锯直线、连续曲线或不规 则线条。桌锯适合直切各种厚度的塑胶,最厚达4英寸而且切口较小。对于一般锯削为了减少摩擦热,最好使用粗木锯;锯齿倾角为0゜,齿拔30-100。无齿拔的冷拔圆锯片适合3/4英寸厚工件的光滑切削。碳化钨锯片耐磨,切出的断面光洁度最好。

4.退火处理:

PEEK棒材:注射成型或机械加工操作会使构件增加应力。这些应力会降低设备的物理性能,如上所述,可以在温度 150°C/2小时下对样品进行退火来消除这些应力。然后打开烤箱,使构件在室温下冷却。 PAI/PI 棒材: 200°C/2小时,然后打开烤箱,使构件在室温下冷却。

重要提示:

· PSU,PEI和PPSU等非结晶体热塑
塑料在与极性有机溶剂(如乙醇)接触时,有非常敏感的应力脆裂性。工作环境对无应力零件完全无害,但对应力大的零件会引起应力脆裂。不仅外加负荷会产生应力,机械加工过程中和型材生产过程中产生的内应力都会对应力脆裂现象产生很大作用。因此采用某种型式的热处理使机加件进行应力释放将会使应力脆裂的危险降至最低。在这些非晶体热塑塑料机加工时不得使用油型的冷却液,因为它们似乎增加环境应力脆裂。对于这些材料,最好的冷却剂是纯水或压缩空气。

· PAI有极易受各种化学破坏的缺点。蒸汽也将使该种材料性能迅速降低。当需要在高温下工作又特别需要化学性能和抗水解性能时,PEEK可能是理想材料。为了提高PAI件的耐磨性能和化学性能,我们推荐对机加工件进行二次硬化。由于PAI有相当高的吸湿性,如零件在高温下工作或加工精度要求较高时,在安装前应乾燥处理,如果潮湿而零件又迅速在200℃以上的环境下工作,将导致热冲击变形。

· 在150℃以上(高于玻璃相变温度),所有PEEK级的
塑料机械性能迅速下降,而线性热膨胀系数迅速增大。如在超过150℃的温度工作中负荷较大时,可选择PAI制造高度精密零件。

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