Real Project Reviews:Auswahl von Materialien für Fräsmaschinenteile

Viele Kunststoffprototypen sind Fräsmaschinenteile, normale Kunststoffe wie ABS, PC, PMMA, POM und PEEK-Blockmaterial können mit CNC-Fräsmaschinen oder CNC-Drehmaschinen bearbeitet werden. Erkunden Sie hier weitere Details zur Herstellung von CNC-bearbeiteten Teilen.

Wenn Sie einen Prototypen herstellen lassen möchten und einen bestimmten Materialbedarf haben, z. B. klares PC. Dann beschränkt sich der Prozess auf die CNC-Bearbeitung (CNC-Fräsen oder -Drehen). Natürlich könnte man dieses Teil wahrscheinlich auch im Spritzguss herstellen. Es ist jedoch unrealistisch, Tausende oder Millionen von Dollar für die Herstellung eines einzigen Prototyps auszugeben.

In diesem Artikel werde ich zwei echte Geschichten über die Wahl von Kunststoffmaterialien schreiben, inspiriert von realen Projekten. (Name, Firma und Produkt werden aus Vertraulichkeitsgründen anonymisiert).

1. Beibehaltung der Farbkonsistenz mit verschiedenen Kunststoff-Fräsmaschinenteilen

Ein alter Kunde kam mit einer neuen Anfrage für einen neuen Prototypen zu uns. Das für drei der Teile angeforderte Material ist weißes PA6 (Nylon). Zwei der Teile müssen zusammengeklebt und poliert werden.

Wie einigen bekannt sein dürfte, ist das Nylonmaterial „selbstschmierend“, kann also nicht mit anderen Teilen verklebt werden. Und es wird nicht empfohlen, Nylonmaterial zu polieren, aufgrund der Materialeigenschaften des Materials selbst, nach dem Polieren würde die Oberfläche des gefrästen Nylonteils noch rauer als die Teile, die nur mit CNC-Maschinen gefräst werden.

Der Kunde hat dann zwei Teile, die geklebt werden müssen, gegen weißes PC ausgetauscht, das geklebt (obwohl die PC-Teile nicht stark geklebt werden können) und ziemlich glatt poliert werden kann.

Da dieser Kunde jedoch großen Wert auf die Ästhetik dieses Prototyps legt, wenn alle Teile zusammengebaut und wichtigen Kunden präsentiert werden müssen, muss die Farbe der Teile konsistent sein. Die Sache ist die, selbst wenn die PC- und Nylon-Materialien alle weiß sind, sind sie leicht unterschiedlich weiß. Die folgenden Fotos wurden von mir gemacht, um unserem Kunden den Unterschied zu zeigen:

Wie oben auf den Fotos zu sehen ist, sind sie zwar alle weiß, aber in Wirklichkeit etwas anders. Es ist ein kleines Detail, aber wenn bei einem Prototypen die Ästhetik wirklich wichtig ist, die Prototypen zum Beispiel wichtigen Kunden oder auf einer Messe präsentiert werden sollen, dann ist es keine gute Idee, die Konsistenz der Farben verschiedener Materialien zu ignorieren .

Zurück zur Geschichte, als der Kunde die Fotos sah, entschied er sich für weißes ABS für alle drei Teile und war ziemlich zufrieden damit, wie das ganze Teil am Ende aussah.

2. Gibt es eine Alternative für durchsichtige PC-Fräsmaschinenteile?

Wie ich eingangs gesagt habe, wenn das Material PC sein muss, dann ist der einzige Prozess zur Herstellung eines Prototyps die CNC-Bearbeitung. Aber was ist, wenn ich nur den Prototyp brauche, um klar zu sein, es kann jedes klare Material sein und ich möchte, dass die Kosten so niedrig wie möglich sind?

Ein neuer Kunde schickte uns ein paar Designdateien mit einer einfachen Nachricht:„Dies muss ein klar polierter Polycarbonat-Prototyp sein. Es gibt einen Teil, der aus klarem Teflon sein muss“ (Informationen teilweise aus Vertraulichkeitsgründen verborgen).

Da die Nachricht ziemlich einfach war und es kein durchsichtiges Teflonblockmaterial gibt (nur Teflon-Pellets für den Spritzguss), rief ich die vom Kunden hinterlassene Handynummer an.

Nach der Kommunikation erfuhr ich, dass das ganze Teil etwa 5 Gallonen Wasser aufnehmen muss und das Material kein PC sein muss. Alle Teile können andere durchsichtige Materialien sein. Der Kunde möchte so wenig Geld wie möglich ausgeben, um den Prototypen herzustellen und zu testen, ob das Ganze so funktioniert, wie es soll. Der Teil muss nicht sehr klar sein. Es ist akzeptabel, wenn man in das Teil sehen kann. Wenn es zu teuer ist, den durchsichtigen Teil herzustellen, dann ist es in Ordnung, wenn der Teil nicht so durchsichtig ist.

Nachdem ich all diese Informationen erhalten hatte, empfahl ich die Verwendung von 3D-Druck, um dieses Teil herzustellen und es für die Oberflächenbeschaffenheit klar zu polieren. Denn der 3D-Druck kann viele komplexe Formen herstellen und kostet im Vergleich zur CNC-Bearbeitung normalerweise viel weniger. Manchmal, wenn ein Teil zu komplex für die CNC-Fräsmaschinen ist, muss das Teil in mehrere Teile geteilt, separat bearbeitet und am Ende geklebt werden.

Wenn man bedenkt, dass das Teil ziemlich viel Wasser halten muss, wäre es in diesem Fall am besten, wenn wir die Teile nicht teilen, denn egal wie stark der Kleber ist, es besteht die Möglichkeit, dass die geklebten Teile nicht halten könnten so viel Wasser.

Beim 3D-Druck bestehen die Nachteile darin, dass kleine klare Blasen in den gedruckten Teilen vorhanden sein können, das Material ziemlich begrenzt ist, bei SLA das einzige verfügbare Material lichtempfindliches Harz ist und bei SLS die fertigen Teile eine ziemlich raue Oberfläche haben, was kann weder poliert noch lackiert werden, um eine bessere Ästhetik zu erzielen.

Nach einer vorläufigen Überprüfung der Entwürfe durch mein Ingenieurteam und mich haben wir dem Kunden fünf Bearbeitungsvorschläge unterbreitet:CNC-Fräs-PC mit Dampfpolitur, CNC-Fräs-PC ohne Dampfpolitur, 3D-Druck mit Klarlack, 3D-Druck ohne Polieren und 3D-Drucken mit nur einem polierten Teil. Außerdem wurden dem Kunden ein paar Beispielfotos geschickt, um zu sehen, wie jedes Teil am Ende aussehen würde.

Wenn in diesem speziellen Fall das Material Polycarbonat sein muss, müssten einige Teile aufgrund der Struktur des Designs und der Einschränkungen der CNC-Bearbeitung selbst geteilt und geklebt werden. Wir haben dem Kunden einen sehr spezifischen Spalt- und Klebeplan zur Verfügung gestellt (das Teil muss ungefähr 5 Gallonen Wasser aufnehmen). Außerdem ist die Oberfläche der Polycarbonatteile der Fräsmaschine ziemlich neblig und nicht klar, daher müssen wir Dampfpolitur verwenden, um das Teil klar zu machen. Bei hohen Reinheitsanforderungen muss das Teil dampfpoliert und manuell poliert werden. In diesem Fall haben wir nur Dampfpolieren als Oberflächenfinish angegeben.

Wenn wir 3D-Druck (SLA) verwenden, müssen wir die Teile nicht teilen, sie können alle als ganze Teile bearbeitet und dann zusammengesetzt werden. Aber die Teile, die gerade gedruckt wurden, auch wenn es durchsichtiges Material ist, das Teil selbst ist neblig und wir müssen es von Hand polieren, um es klar zu machen.

Unter den fünf Vorschlägen sind die höchsten Kosten CNC-Fräs-PC mit Dampfpolitur, während die niedrigsten Kosten 3D-Druck (SLA) durchsichtiges Material ohne Politur sind.

Nachdem der Kunde alle unsere Vorschläge gesehen hatte, entschied er sich für den 3D-Druck und das Polieren eines Teils, das klar sein musste. Das Teil funktioniert ganz gut und das Teil ist jetzt bereit für den Spritzguss.

Zum Schluss

Obwohl die Auswahl der geeigneten Kunststoffmaterialien bei den oben genannten Projekten kleine Details sind, sind wir immer geduldig und engagiert, um unseren Kunden den optimalen Service zu bieten.