Das richtige Kunststoff für CNC-Bearbeitungsprojekte wählen: Ein praktischer Leitfaden

Kunststoff-Präzisionsteile werden aufgrund ihrer günstigen, langlebigen und leichten Eigenschaften in Industrie, Landwirtschaft, Bauwesen, Transport, Verteidigung und Militärindustrie, Luft- und Raumfahrt und anderen Bereichen weit verbreitet eingesetzt. Gleichzeitig kann die Kunststoffbearbeitung Teile mit komplexen Formen erstellen, ohne ein einziges Detail zu verpassen.

In diesem Leitfaden gebe ich einen Überblick über Materialeigenschaften, Vor- und Nachteile sowie gängige Anwendungen, um Ihnen zu helfen, geeignete Kunststoffmaterialien für Ihre Projektanforderungen zu verwenden.

ABS-Kunststoff

Überblick

ABS ist ein vielseitiger Allzweckkunststoff. Er bietet hohe Schlagfestigkeit, Zähigkeit und elektrische Beständigkeit zu einem niedrigen Preis. Er lässt sich auch leicht lackieren, da er sich leicht lackieren, kleben oder schweißen lässt. Wenn Sie ihn zum Bearbeiten belassen, kann er zwar etwas glänzend sein, je nach Bearbeitungsart hat er dennoch einen matten Effekt.

Vorteile

Für Allzweck-Prototypen, Vormuster, Teile, die Stößen ausgesetzt sind und Zähigkeit erfordern, oder Teile, die kostengünstige Teile benötigen, ist ABS eine ausgezeichnete Wahl.

Nachteile

ABS hat keine gute Abriebfestigkeit oder chemische Beständigkeit und schmilzt in Aceton. Es ist auch kein besonders starker Kunststoff. Zudem wird aufgrund strengerer Umweltvorschriften an der Westküste der USA ABS nur im Mittleren Westen und an der Ostküste in großen Mengen produziert. Das bedeutet, dass Lagerbestände, die dicker als 2 Zoll sind, meist eine Woche für den Versand benötigen, was zu längeren Produktionszeiten für große ABS-Teile führt.

Anwendungen

Die häufigste Anwendung von ABS ist Spritzguss, der zur Herstellung von Elektronikgehäusen, Haushaltsgeräten und sogar den ikonischen Lego-Steinen verwendet wird. Für CNC-Bearbeitung eignet er sich hervorragend für Vormuster und Zielprototypen.

Nylon (Polyamid)

Überblick

Nylon ist ein starker und langlebiger Kunststoff, der für viele Zwecke geeignet ist. Da er Zugfestigkeit und Haltbarkeit besitzt. Sein Nachteil ist jedoch, dass er Feuchtigkeit aufnimmt, was dazu führt, dass er quillt.

Vorteile

Nylon hat hohe Festigkeit und Steifigkeit, kann gute elektrische Isolierung in einem weiten Temperaturbereich aufrechterhalten, sowie gute chemische Beständigkeit und Abriebfestigkeit. Nylon ist ideal für Anwendungen, die kostengünstige, robuste Teile erfordern.

Nachteile

Nylon nimmt Feuchtigkeit auf, was zu Ausdehnung und Verlust einiger Maßgenauigkeit führt. Wenn aufgrund der inhärenten inneren Spannung des Materials während der Bearbeitung eine große Menge asymmetrischen Materials entfernt wird, wird es sich auch verziehen.

Anwendungen

Nylon findet sich am häufigsten in medizinischen Geräten, Leiterplatten-Montagehardware, Automobil-Motorraumkomponenten und Reißverschlüssen. In vielen dieser Anwendungen wird es als kostengünstiger Ersatz für Metalle verwendet.

Nylon eignet sich gut als Material für kundenspezifische Lager und Isolatoren. Zudem hat Nylon sehr geringe Reibungseigenschaften, was es sehr leicht schleifbar macht. Die Automobilindustrie verlässt sich auf dieses Schlüsselmaterial, um verschiedene Teile von Türgriffen bis Kühlergrills herzustellen.

Acryl (PMMA)

Überblick

Acryl wird als Plexiglas oder Fluorit bezeichnet. Es ist zäh, hat gute Schlagfestigkeit und Kratzfestigkeit und kann leicht mit Acrylkleber verklebt werden.

Vorteile

Robust und kratzfest, ideal für jede Anwendung, die optische Transparenz oder Transluzenz erfordert, oder als Alternative zu nicht dauerhaftem, aber kostengünstigem Polycarbonat.

Nachteile

Acryl ist jedoch ein spröder Kunststoff und versagt durch Rissbildung oder Zersplittern statt Dehnung. Jede bearbeitete Oberfläche an einer Acrylplatte verliert Transparenz und nimmt ein mattes, transluzentes Aussehen an. Daher ist es usually am besten, darauf zu achten, ob die ursprüngliche Dicke von Acrylteilen beibehalten werden sollte, um Transparenz zu bewahren. Wenn die bearbeitete Oberfläche transparent sein muss, kann sie als zusätzlicher Nachbearbeitungsschritt poliert werden.

Anwendungen

Bearbeitetes Acryl ist transparent und wird am häufigsten als leichtes Alternativ zu Glas oder Lichtleitern verwendet.

Delrin (POM / Acetalhomopolymer)

Überblick

Delrin ist eine spezielle Marke für Acetalhomopolymer (auch als POM bekannt). Es hat eine glatte, reibungsarme Oberfläche, ausgezeichnete Maßstabilität und hohe Steifigkeit.

Vorteile

Delrin ist hochstabil und relativ einfach innerhalb enger Toleranzen zu bearbeiten, was es ideal für die Herstellung sehr harter, reibungsarmer Teile macht.

Nachteile

Der Nachteil von Delrins glatter und verschleißfester Oberfläche ist, dass es schwer zu verkleben ist. Das Material hat auch innere Spannungen, was es in Bereichen, wo es dünner ist oder wo viel asymmetrisches Material entfernt wird, zum Verziehen neigt.

Anwendungen

Delrin wird usually für Zahnräder, Lager, Buchsen und Befestigungselemente oder zur Herstellung von Vorrichtungen und Spannmitteln für die Montage verwendet.

HDPE (High-Density Polyethylen)

Überblick

HDPE steht für High-Density Polyethylen, ein Allzweck-Thermoplast mit sehr hoher Zugfestigkeit, sehr nah an Beton, und hoher Schlagfestigkeit.

Vorteile

Trotz seines Namens ist HDPE der Kunststoff mit der geringsten Dichte, den wir anbieten. Er hat auch ausgezeichnete chemische Beständigkeit, elektrische Isolierung und eine glatte Oberfläche. Aufgrund seiner chemischen Beständigkeit und Gleiteigenschaften eignet er sich sehr gut für die Herstellung von Stopfen und Dichtungen, während er auch eine ideale Wahl für gewichts- oder stromempfindliche Anwendungen ist.

Nachteile

Der Hauptnachteil von HDPE ist seine geringe Festigkeit, besonders in Bezug auf Dehnung und Biegung. Er ist schwer zu bearbeiten, daher wird Hochgeschwindigkeits-CNC-Fräsen empfohlen.

Anwendungen

HDPE ist auch ein sehr beliebtes Material für kommerzielle Kunststoffrohre. Da es usually in verschiedenen Vorbereitungsformen geliefert wird, ist es ein ideales Material für subtraktive CNC-Bearbeitung.

Polycarbonat

Überblick

Polycarbonat ist ein thermoplastisches Polymer, das Carbonatgruppen in seiner chemischen Struktur enthält. Polycarbonat ist die langlebigste Kunststoffform bei der Bearbeitung.

Vorteile

Es hat extrem hohe Schlagfestigkeit und Steifigkeit und behält die Funktion in einem weiten Temperaturbereich bei. Es ist auch optisch transparent, kann aber schwarz gefärbt werden, wenn es undurchsichtig sein muss. Polycarbonat eignet sich am besten für Anwendungen, die sehr zähe oder sehr starke Kunststoffe oder optische Transparenz erfordern. Daher ist Polycarbonat einer der am häufigsten verwendeten Kunststoffe mit der höchsten Recyclingrate.

Nachteile

Reines Polycarbonat hat keine gute Abriebfestigkeit und wird leicht zerkratzt. Falls erforderlich, können Kratzschutzbeschichtung und Dampfpolieren in nachgelagerten Verarbeitungsschritten hinzugefügt werden, um Verschleißfestigkeit oder optische Klarheit zu verbessern. Es ist auch nicht einfach, Teile dicker als zwei Zoll zu erhalten, was die Größe der Teile begrenzt, die aus Polycarbonat hergestellt werden können.

Anwendungen

Die Haltbarkeit und Transparenz von Polycarbonat bedeuten, dass es zur Herstellung von optischen Discs, Sicherheitsglas, Lichtleitern und sogar schusssicherem Glas verwendet werden kann.

PVC

Eine breite Palette von Branchen verlässt sich auf PVC-Kunststoffe für die maßgeschneiderte Bearbeitung von Kunststoffteilen. PVC ist ein starker, langlebiger, leichter Werkstoff, der Witterungseinflüssen, Verfall, Korrosion, Stößen und Abrieb widersteht. PVC hat eine lange Lebensdauer, daher ist es sehr gut für Bau- und Außenanwendungen geeignet.

Teflon (PTFE)

Polytetrafluorethylen (PTFE) ist der gängigste Name für DuPonts Teflon®, das die Eigenschaften hoher Temperaturbeständigkeit, Beständigkeit gegen die meisten Chemikalien und gute elektrische Isoliereigenschaften aufweist. Teflon ist sehr dicht, aber auch sehr weich, daher erfordert es sehr scharfe und präzise Werkzeuge, um es richtig zu bearbeiten.

Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFRP / FRP)

Glasfaserverstärkter Kunststoff (FRP) ist ein Verbundwerkstoff aus einer Polymermatrix, die mit Glasfasern verstärkt ist. Durch die Verbindung aus feinen Glasfasern kann das Material eine breite Palette von Festigkeit und Flexibilität bieten. FRP ist leicht formbar und leicht, mit einem hohen Festigkeits-Gewichts-Verhältnis.