5 gängige Anwendungen für die CNC-Kunststoffbearbeitung

Die CNC-Bearbeitung ist ein subtraktiver Fertigungsprozess, der ein fertiges Teil bildet, indem kontinuierlich dünne Schichten von einem massiven Metall- oder Kunststoffblock gebohrt, gedreht oder gefräst werden. Eine CAD-Datei (Computer Aided Design) führt das computergesteuerte Schneidwerkzeug entlang eines festgelegten Werkzeugpfads, um das endgültige Teil zu formen.

Da ein Computer für den größten Teil der Bearbeitung während dieses Prozesses verantwortlich ist, ist das Verfahren für schnelle Durchlaufzeiten und die Herstellung hochwertiger, einheitlicher Teile bekannt. Darüber hinaus können durch die CNC-Bearbeitung Teile mit einigen der engsten möglichen Toleranzen hergestellt werden.

Es gibt jedoch einige wichtige Einschränkungen, die Ingenieure und Produktdesigner berücksichtigen sollten, wenn sie die CNC-Bearbeitung von Kunststoffteilen in Betracht ziehen. Der größte Nachteil der CNC-Bearbeitung sind oft die Kosten. Obwohl die Betriebskosten für die CNC-Bearbeitung je nach Methode variieren, können die anfänglichen Anlaufkosten allgemein hoch sein. Daher ist dieser Herstellungsprozess außerhalb von Produktionsläufen mittlerer bis hoher Stückzahlen wahrscheinlich nicht kosteneffektiv.

Obwohl kein Herstellungsprozess perfekt ist, bietet die CNC-Bearbeitung zahlreiche Vorteile, die sie zu einer ausgezeichneten Wahl für viele Teile machen. Produktmanager und Ingenieure sollten in Betracht ziehen, die CNC-Bearbeitung für die folgenden Kunststoffanwendungen einzusetzen.

1. Medizinprodukte

Die Kunststoff-CNC-Bearbeitung ist aufgrund der inhärenten Präzision, die das Verfahren bietet, eine ausgezeichnete Wahl für medizinische Geräte und Komponenten. Hersteller medizinischer Geräte vertrauen auf die CNC-Bearbeitung, um identische, komplizierte Teile zuverlässig herzustellen.

Vorteilhaft ist auch die durch das Verfahren ermöglichte Gestaltungsfreiheit. Ingenieure können digitale Konstruktionsdateien einfach ändern oder manipulieren, um das gewünschte Teil zu erreichen, wodurch die Erstellung personalisierter medizinischer Geräte wie zahnärztlicher Bohrschablonen oder Herzimplantate schnell und einfach wird. Darüber hinaus gibt es viele handelsübliche Materialien in medizinischer Qualität für die CNC-Bearbeitung.

2. Teile der Lebensmittel- und Getränkeindustrie

Da sich die Vorschriften der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) weiterentwickeln und die Verbraucher zunehmend eine gesunde, nachhaltige Lebensmittel- und Getränkeherstellung fordern, ist die Nachfrage nach hochwertigen Gastronomiegeräten höher denn je. Hersteller in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie benötigen Teile, die robust genug sind, um rund um die Uhr zu arbeiten, aber sicher und sanft genug, um mit den Lebensmitteln in Kontakt zu kommen, die Menschen täglich zu sich nehmen.

Die CNC-Bearbeitung hilft Ingenieuren, dieses empfindliche Gleichgewicht zu erreichen. Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht (UHMWPE), ein beliebter Kunststoff, der in der CNC-Bearbeitung verwendet wird, ist ein flecken-, verschleiß-, geruchs- und lösungsmittelbeständiger Kunststoff, der alle Anforderungen der FDA, USDA und 3-A Dairy erfüllt. Es kann verwendet werden, um alles von Sprühbalken bis hin zu Fließbandteilen herzustellen.

3. Halbleiterteile

Halbleiterteile bieten ein mittleres Maß an elektrischer Leitfähigkeit, die irgendwo zwischen einem Leiter und einem Isolator einzuordnen ist. Halbleiterteile werden in einer Reihe elektronischer Geräte verwendet, darunter Dioden, integrierte Schaltkreise, Transistoren und mehr. Sie sind stoßfest, in der Regel kompakt und können fast ein Leben lang halten.

Der Bau dieser Teile wäre ohne Kunststoff-CNC-Bearbeitung nicht möglich. Halbleiterteile und -baugruppen sind oft sehr kompliziert und erfordern extrem enge Toleranzen und hochglänzende Oberflächengüten. Die Präzision und mechanische Festigkeit, die durch die CNC-Bearbeitung ermöglicht werden, machen dieses Verfahren ideal für die Herstellung solcher Teile. Die CNC-Bearbeitung von Kunststoffen erzeugt robuste Teile mit hervorragenden elektrischen Eigenschaften, die sich ideal für Anwendungen wie elektrische Isolatoren, kleine Schaltkreise, Dichtungen und wasserdichte Dichtungen eignen.

4. Automobil- und Luft- und Raumfahrtteile

Wenn es um die Herstellung von technischen Hochleistungsteilen und -komponenten für Automobil- und Luft- und Raumfahrtanwendungen geht, ist die CNC-Bearbeitung aufgrund der großen Vielfalt an verfügbaren Kunststoffen, die strenge Vorschriften erfüllen, eine ideale Methode.

Beispielsweise kann ULTEM® (PEI) bei Temperaturen über 400 °F eingesetzt werden und wird häufig zur Herstellung von Feuerblockern, Flugzeugsitzbezügen und Turbinentriebwerken verwendet. Die CNC-Bearbeitung von Kunststoffen mag einer der teureren verfügbaren Herstellungsprozesse sein, aber Luft- und Raumfahrtingenieure können Stärke und Haltbarkeit nicht bepreisen, wenn es um unternehmenskritische Teile geht.

5. Funktionstest

Die Kunststoff-CNC-Bearbeitung kann auch zur Durchführung von Funktionstests verwendet werden, wenn eine kleine Charge potenzieller Teile aus dem endgültigen Material hergestellt werden muss, bevor mit dem Spritzgussverfahren begonnen wird.

Angenommen, ein Ingenieur hat ein Design für ein kundenspezifisches Zahnrad, das unter Verwendung von spritzgegossenem Polytetrafluorethylen (PTFE) in Massenproduktion hergestellt wird. Der Ingenieur kann geneigt sein, das Teil zuerst durch 3D-Druck zu testen; Leider ist PTFE nicht 3D-druckbar. Die CNC-Bearbeitung hingegen ist mit einer viel breiteren Palette von Materialien kompatibel, einschließlich PTFE.

Mit der CNC-Bearbeitung können Ingenieure und Produktteams eine Reihe von Teilen aus dem endgültigen Material bearbeiten, Funktionstests durchführen, das Design überprüfen und das Design dann für die Massenproduktion durch Spritzgießen freigeben.

Probieren Sie die Kunststoff-CNC-Bearbeitung aus

Obwohl die CNC-Bearbeitung oft hohe Vorlaufkosten erfordert, bietet sie Vorteile, die andere Methoden einfach nicht erreichen können.

Hier bei Fast Radius können wir mit Ihnen zusammenarbeiten, um festzustellen, ob Ihr Teil ein guter Kandidat für die Kunststoff-CNC-Bearbeitung oder einen anderen Herstellungsprozess ist. Wir helfen unseren Kunden, ihre Projektanforderungen zu bewerten und die beste Technologie für den Job zu finden. Lassen Sie uns neue Dinge möglich machen – kontaktieren Sie uns noch heute.

Weitere Informationen über die CNC-Bearbeitung und andere Fertigungsverfahren, die Fast Radius anbietet, finden Sie in den entsprechenden Artikeln in unserem Ressourcenzentrum.

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