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Kunststoffe in der CNC-Bearbeitung:Wie wählt man den richtigen Typ aus?

Die CNC-Bearbeitung ist ein vielseitiger und effizienter Prozess, mit dem unzählige Unternehmen ihre Teile und Teile herstellen. Dieser hochpräzise, ​​qualitativ hochwertige und schnelle Produktionsprozess kann eine Vielzahl unterschiedlicher Materialien verarbeiten.

Metalle, Hölzer, Verbundwerkstoffe und Kunststoffe sind alle für die Bearbeitung geeignet, und unter ihnen ist Kunststoff einer der häufigsten. Aber es gibt viele Arten von bearbeitbaren Kunststoffen, wie wählen Sie also die richtige aus?

Diese Frage ist nicht einfach zu beantworten und hängt von verschiedenen Faktoren ab. Dieser Artikel erklärt die Eigenschaften, die Sie bei der Arbeit mit Kunststoffen beachten müssen, und gibt Beispiele für die am häufigsten verwendeten Kunststoffe.

4 Faktoren, die bei der Auswahl eines Kunststoffs zu berücksichtigen sind

Wie wir in unserem Artikel über CNC-Bearbeitungsmaterialien erklärt haben, beeinflussen die physikalischen Eigenschaften eines Materials seine Bearbeitbarkeit. Daher variieren die Ergebnisse, die Sie mit Ihrem Werkstück erzielen können, je nach Material.

Bei Kunststoffen können sich Größe und Form Ihres Werkstücks während oder sogar nach der Bearbeitung verändern. Daher müssen Konstrukteure Materialeigenschaften berücksichtigen, um die Herstellbarkeit ihres Designs sicherzustellen. Als Nächstes erläutern wir die verschiedenen Faktoren, die Sie berücksichtigen sollten.

#1 Wärmeausdehnung und Wärmeformbeständigkeit (HDT)

Nahezu jedes Material dehnt sich bei hohen Temperaturen aus und gewinnt an Volumen. Bei der CNC-Bearbeitung erzeugt das verwendete Werkzeug Wärme, wenn es mit dem Material in Kontakt kommt.

Bei Kunststoffen ist ihr Wärmeausdehnungskoeffizient höher als bei Metallen. Als solche können sie als Folge der Bearbeitung eine deutlichere Größenänderung aufweisen.

Daher ist es wichtig zu verstehen, wie jeder Kunststoff auf die Wärmezufuhr durch die Bearbeitung reagiert. Sie sollten auch die Menge an Wärmeeinwirkung berücksichtigen, die der Kunststoff erfährt. Diese Faktoren wirken sich auf die Fähigkeit aus, Maßtoleranzen einzuhalten.

Darüber hinaus zeigt die Wärmeformbeständigkeitstemperatur (HDT) eines Materials an, wann es sich leicht zu verformen beginnt, wenn es erhöhten Temperaturen ausgesetzt wird. Wenn Sie Ihre endgültige Materialauswahl treffen, müssen Sie dies möglicherweise berücksichtigen, um sicherzustellen, dass das Teil für die beabsichtigte Anwendung geeignet ist.

#2 Härte und Festigkeit

Die Härte- und Festigkeitseigenschaften eines bestimmten Kunststoffs können etwas sein, das Sie für Ihr Teil in Betracht ziehen, um sicherzustellen, dass es den Anforderungen seiner endgültigen Anwendung standhält. Diese Eigenschaften wirken sich aber auch auf das Verhalten eines Materials bei der Bearbeitung aus.

Die Zugfestigkeit eines Materials kann sich darauf auswirken, wie es Späne bildet, was sich auf die endgültige Oberflächenbeschaffenheit auswirkt. Auch die Härte kann die Art und Weise beeinflussen, wie sich Späne bilden, und bei sehr weichen Materialien kann es zu Aushöhlungen kommen, wenn der Bediener keine geeigneten Vorsichtsmaßnahmen trifft.

Darüber hinaus können die Härte und Zugfestigkeit eines Materials die Lebensdauer der verwendeten Werkzeuge beeinflussen. Dies ist jedoch im Allgemeinen eine wichtigere Überlegung bei der Bearbeitung von Metallen und Keramik.

#3 Feuchtigkeitsaufnahme und Reaktion auf Chemikalien

Bestimmte Kunststoffe können Feuchtigkeit aus der Luft oder dem Kühlmittel aufnehmen oder durch bestimmte Chemikalien beeinträchtigt werden. Möglicherweise müssen sie sogar in klimatisierten Räumen oder versiegelten Beuteln aufbewahrt werden.

Die Auswirkungen von Feuchtigkeit und Chemikalien können dazu führen, dass sich die Abmessungen des Materials ändern, was die Fähigkeit beeinträchtigt, genaue Toleranzen einzuhalten. Sie können sogar die Festigkeit und Stabilität der Kunststoffe insgesamt beeinträchtigen.

#4 Aussehen, Transparenz und Lichtdurchlässigkeit

Das Aussehen und die damit verbundenen Eigenschaften, wie z. B. Lichtdurchlässigkeit, können ein wesentlicher Aspekt Ihres Designs sein. Wenn dies der Fall ist, schränkt dies die Anzahl der Ihnen zur Verfügung stehenden Kunststoffmaterialien ein. Darüber hinaus muss beim Bearbeitungsprozess darauf geachtet werden, dass eine raue Oberflächenbeschaffenheit die Lichtdurchlässigkeit oder Transparenz nicht beeinträchtigt.

Top 10 der in der CNC-Bearbeitung verwendeten Kunststoffe

Basierend auf den oben beschriebenen Faktoren fragen Sie sich vielleicht, welche bearbeitbaren Kunststoffe am besten geeignet sind und wie Sie diese Faktoren auf den Kunststoff anwenden, den Sie für Ihr Projekt verwenden sollten?

Glücklicherweise gibt es viele Anwendungen für CNC-bearbeitete Kunststoffe, darunter Medizin, Automobil, Luft- und Raumfahrt, Militär, Elektronik, Kleidung, Technologie und sogar Bauwesen! In der folgenden Tabelle finden Sie 10 der am besten bearbeitbaren Kunststoffe:

Name Chemischer Name Beschreibung Vorteile Nachteile Anwendungen
ABS Acrylnitril-Butadien-Styrol Ein Terpolymer, hergestellt durch Polymerisation von Styrol und Acrylnitril. Thermische und chemische Stabilität und gute Festigkeit. Kann bei Erwärmung auf über 400 °C gesundheitsschädlich sein. Bedienfelder, Rohre, Tastaturen usw.
Acetal/POM Polyoxymethylen Ein thermoplastischer Kunststoff, der sich hervorragend für die Herstellung von Präzisionsteilen mit hoher Härte eignet. Geringe Feuchtigkeitsempfindlichkeit, hohe Chemikalienbeständigkeit, guter elektrischer Widerstand, hohe Härte. Empfindlich gegenüber Säurehydrolyse und Oxidation durch Chlor. Mechanische Zahnräder, Schrauben, Spulen, Telefone, Fernseher usw.
Acryl/PMMA Poly(methylmethacrylat) Ein transparenter Thermoplast. Transparenz, Zug- und Biegefestigkeit. Schlechte Schlagfestigkeit, begrenzte Hitzebeständigkeit und geringe chemische Beständigkeit. Leichte Linsen, Intraokularlinsen, künstliche Zähne usw.
Nylon/PA Polyamide Ein seidenähnlicher Thermoplast, der durch Schmelzen in eine Vielzahl von Formen gebracht werden kann. Gute Elastizität, wasch- und färbbar und hitzebeständig. Geringe Saugfähigkeit, Verschmutzungsprobleme, mangelnde Stabilität. Unterlegscheiben, Dichtungen, Räder, verschleißfeste Barrieren usw.
PC/Polycarbonat Polycarbonat Gruppe von Thermoplasten, die langlebige Materialien mit hoher Schlagfestigkeit herstellen können. Gute Steifigkeit, hochtransparent und gute Wärmebeständigkeit. Geringe Kratzfestigkeit und kann sich ausdehnen. Elektronik, Dachbahnen, CDs, Automobil- und Flugzeugteile usw.
PEEK Polyetheretherketon Ein halbkristalliner organischer Thermoplast, der in mehreren fortschrittlichen technischen Anwendungen nützlich ist. Sehr gute Festigkeit, Hitzebeständigkeit und Chemikalienbeständigkeit. Teuer im Vergleich zu anderen Kunststoffen und mit schlechter UV-Lichtbeständigkeit. Luft- und Raumfahrt- und Automobilkomponenten, Pumpen, Lager, medizinische Implantate usw.
PET Polyethylenterephthalat Ein farbloses und halbkristallines thermoplastisches Polymerharz. Es kann halbstarr oder starr sein und ist außerdem sehr leicht. Gute Festigkeit und Steifigkeit, geringe Feuchtigkeitsempfindlichkeit, vollständig recycelbar. Thermisch empfindlich, angemessene HDT, angemessene Formbarkeit. Erfrischungsgetränkeflaschen, Solarzellen, Tiefkühlkostschalen, Magnetbänder usw.
PVC Polyvinylchlorid Ein synthetisches Kunststoffpolymer, das in starrer Form (RPVC) oder flexibler Form erhältlich ist. Gute mechanische Festigkeit und Zähigkeit und gute chemische Beständigkeit. Schlechte Hitzestabilität, kann giftige Dämpfe freisetzen, wenn es geschmolzen oder Feuer ausgesetzt wird. Fensterrahmen, Abfluss-/Wasserrohre und Ventilkomponenten usw.
HDPE Polyethylen hoher Dichte Thermoplastisches Polymer hergestellt aus Ethylen. Hohe Festigkeit und Steifigkeit, geringe Feuchtigkeitsaufnahme und gute chemische Korrosionsbeständigkeit. Empfindlich gegen Spannungsrisse, empfindlich gegen oxidierende Säuren, hohe Wärmeausdehnung und leicht entzündlich. Chemikalientanks, Schneidebretter für die Lebensmittelzubereitung, Orthesen und Prothesen usw.
FEP Fluoriertes Ethylenpropylen Copolymer ähnlich PTFE- und PFA-Harzen. FEP ist hochtransparent und beständig gegen Sonnenlicht. Niedriger Reibungskoeffizient, gute Spannungsrissbeständigkeit und chemische Beständigkeit gegenüber einer Vielzahl von Lösungsmitteln. Sehr empfindlich gegenüber Stress und begrenzter Kraft. Chemiegeräte, Lebensmittelverarbeitungsgeräte und verschiedene reibungsarme Teile.

Es gibt viele andere bearbeitbare Kunststoffe, erkundigen Sie sich also bei unseren Serviceexperten, wenn Sie ein anderes Material verwenden möchten!

Welchen Kunststoff sollten Sie für Ihr CNC-Projekt wählen?

Wie Sie vielleicht bemerkt haben, gibt es eine Vielzahl von CNC-bearbeitbaren Kunststoffen. Aber was ist das Beste für Ihr Projekt?

Wenn Sie nach einem starken Kunststoff mit Transparenzeigenschaften suchen, sollten Sie zwischen PC, Acryl oder PET wählen, obwohl Sie die thermischen Einschränkungen berücksichtigen sollten.

Vielleicht brauchen Sie etwas mit guter chemischer Beständigkeit? Wenn ja, kann die CNC-Bearbeitung Ihres Produkts aus ABS, PEEK, POM, PVC, HDPE oder FEP eine hervorragende Option sein.

Es hängt wirklich von Ihren Zielen für die Rolle ab. Und wenn Sie Unterstützung bei der Entscheidung benötigen, welches Material für Ihre Anwendung am besten geeignet ist, können unsere Experten Sie mit aufschlussreichen Ratschlägen beraten, damit Ihr Projekt genau richtig wird!


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