Tworzywo ABS jest popularnym wyborem w produkcji, ponieważ oferuje dobrą wytrzymałość i pozostaje niedrogie. Wielu projektantów wybiera go do prototypów i gotowych części. Jednak podczas obróbki mogą pojawić się problemy. Materiał może się wypaczać, odpryskiwać, a nawet topić, jeśli stosowane są niewłaściwe metody. Wiele zespołów poszukuje jasnych kroków, które pozwolą obrabiać ABS z mniejszą liczbą problemów i lepszymi wynikami.
Przy odpowiednim podejściu obróbka ABS staje się znacznie łatwiejsza. Wiele sklepów używa go do obniżenia kosztów i przyspieszenia rozwoju produktu. Przyjrzyjmy się, dlaczego ABS jest inteligentną opcją do produkcji części.
Czym jest obróbka tworzyw sztucznych ABS?
Obróbka tworzyw sztucznych ABS to proces kształtowania ABS (akrylonitryl-butadien-styren) w gotowe części przy użyciu narzędzi takich jak frezy, wiertarki i tokarki. ABS jest tworzywem termoplastycznym. Jest wytrzymały, odporny na uderzenia i lekki. Występuje w postaci arkuszy, prętów lub bloków. Można go ciąć, wiercić lub przekształcać w części za pomocą podstawowych narzędzi do obróbki skrawaniem.
Obróbka skrawaniem usuwa materiał z ABS w celu uzyskania określonego kształtu lub rozmiaru. Działa to dobrze w przypadku części niestandardowych lub niskonakładowych. Ponieważ ABS nie wymaga specjalnych narzędzi, jest to niedroga opcja do testowania projektów produktów.
Właściwości materiałowe tworzywa ABS
Tworzywo ABS oferuje zrównoważone połączenie wytrzymałości, odporności na ciepło i obrabialności. Cechy te sprawiają, że jest to praktyczny wybór dla wielu potrzeb związanych z rozwojem i produkcją produktów.
Wytrzymałość mechaniczna i trwałość
ABS zapewnia dobrą odporność na uderzenia i może wytrzymać codzienne obciążenia. Nie pęka łatwo pod naciskiem. Wytrzymałość pomaga chronić wewnętrzne części w obudowach, osłonach i obudowach. Umiarkowana sztywność utrzymuje kształt podczas użytkowania. ABS dobrze sprawdza się w normalnych warunkach w przypadku części, które nie przenoszą dużych obciążeń.
Odporność termiczna i chemiczna
ABS mięknie w temperaturze około 105°C (220°F), czyli niższej niż wiele tworzyw konstrukcyjnych. Z tego powodu ważna jest kontrola ciepła podczas obróbki. Zbyt wysoka temperatura może spowodować zmiękczenie lub wypaczenie. Pod względem chemicznym ABS jest odporny na łagodne kwasy i zasady. Jednak silne rozpuszczalniki, takie jak aceton, mogą go uszkodzić. Najlepiej sprawdza się w suchych pomieszczeniach.
Zachowanie podczas cięcia i wiercenia
ABS dobrze obrabia się ostrymi narzędziami. Zamiast drobnego pyłu powstają małe, poskręcane wióry. Tępy frez lub wysoka prędkość posuwu mogą spowodować stopienie lub rozdarcie. Wiercenie przebiega płynnie przy użyciu odpowiedniego wiertła, ale wióry powinny być często usuwane. Lekki nacisk i wolniejsze prędkości zmniejszają gromadzenie się ciepła i zmniejszają ryzyko pęknięć na krawędziach.
Korzyści z obróbki tworzyw sztucznych ABS
ABS jest jednym z najbardziej obrabialnych tworzyw sztucznych na rynku. Oferuje kilka kluczowych zalet, dzięki czemu jest materiałem wybieranym przez inżynierów i producentów.
Łatwy w obsłudze
ABS jest miękki w porównaniu do metali i niektórych twardszych tworzyw sztucznych. Można go łatwo ciąć, wiercić i frezować przy użyciu standardowych narzędzi. Nie potrzeba specjalnych maszyn ani zaawansowanych ustawień, aby uzyskać dobre wyniki. Oszczędza to zarówno czas, jak i koszty.
Stabilne i przewidywalne wyniki
ABS dobrze zachowuje swój kształt przy obróbce z odpowiednimi prędkościami i posuwami. Rzadko odpryskuje lub pęka, jeśli narzędzia są ostre. Zachowuje również wąskie tolerancje, dzięki czemu nadaje się do funkcjonalnych prototypów lub części montażowych.
Opłacalne
ABS jest powszechnie dostępny i niedrogi. Sprawia to, że idealnie nadaje się do testowania projektów lub produkcji niewielkich części bez ponoszenia wysokich kosztów materiałowych. Resztki materiału można również ponownie wykorzystać do mniejszych zadań lub testów.
Łatwy do wykończenia
Po obróbce ABS można łatwo szlifować, polski, kleju lub farby. Pomaga to uzyskać pożądany wygląd lub funkcję bez dodatkowej pracy. Dobrze łączy się również z innymi częściami ABS poprzez spawanie rozpuszczalnikowe lub kleje.
Uwagi dotyczące obróbki wstępnej
Przed rozpoczęciem obróbki ABS należy przyjrzeć się rodzajowi, formie i kondycji materiału. Te drobne wybory mogą wpłynąć na jakość części i łatwość obróbki.
Wybór odpowiedniej klasy ABS
ABS występuje w różnych gatunkach. Niektóre są ogólnego przeznaczenia. Inne mają dodatkowe cechy, takie jak odporność na płomienie lub wysoka udarność. Wybierz gatunek, który pasuje do funkcji części. Na przykład, trudnopalny ABS może być stosowany w obudowach elektrycznych. W przypadku prostych obudów lub pokryw dobrze sprawdza się ABS ogólnego przeznaczenia. Upewnij się, że gatunek odpowiada zarówno końcowemu zastosowaniu, jak i potrzebom obróbki.
Forma arkuszowa vs blokowa: Co wybrać?
ABS jest dostępny w postaci arkuszy, prętów i bloków. Arkusze nadają się do płaskich części lub profili wycinanych laserowo. Bloki lub grube pręty są lepsze do frezowanych części, które wymagają głębi lub wielu powierzchni. Wybierz arkusz, jeśli wycinasz kształty 2D. Używaj bloków, gdy części wymagają elementów z kilku stron.
Wymagania dotyczące suszenia przed obróbką
ABS może absorbować wilgoć z powietrza. Mokry ABS może pęcherzykować lub pozostawiać szorstkie krawędzie podczas obróbki. Aby uzyskać najlepsze rezultaty, należy suszyć ABS w temperaturze 70°C (160°F) przez 2 do 4 godzin przed obróbką. Pomaga to zapobiec wadom powierzchni, zwłaszcza jeśli materiał był przechowywany w wilgotnym miejscu. Suszenie poprawia wykończenie i zmniejsza wypaczenia.
Techniki obróbki CNC dla ABS
ABS dobrze sprawdza się w większości operacji CNC. Tnie czysto, zachowuje swój kształt i nie zużywa szybko narzędzi. Oto jak sprawdza się w typowych procesach obróbki skrawaniem.
Przemiał
Frezowanie ABS jest proste przy odpowiedniej konfiguracji. Należy używać ostrych frezów i utrzymywać niskie prędkości wrzeciona, aby uniknąć stopienia. Wykonuj lekkie cięcia i umiarkowane prędkości posuwu, aby utrzymać wióry w ruchu i ograniczyć ciepło. Frezowanie pod kątem często zapewnia gładsze wykończenie. Płytkie przejścia pomagają zapobiegać wypaczeniom lub rozdarciom.
Obrócenie
ABS obraca się gładko na tokarce. Należy używać narzędzi z węglików spiekanych lub HSS o ostrych krawędziach. Utrzymuj niskie lub umiarkowane obroty, ponieważ wysokie prędkości mogą powodować topienie. Wykonuj lekkie cięcia i utrzymuj stały posuw. Chłodne powietrze lub lekka mgiełka mogą pomóc kontrolować temperaturę. Dobrze podeprzyj obrabiany przedmiot, aby zapobiec wibracjom lub drganiom.
Wiercenie
ABS łatwo się wierci za pomocą standardowych wierteł krętych. Należy używać niskich prędkości i lekkiego nacisku, aby uniknąć stopienia lub pęknięcia. Często usuwaj wióry, aby zmniejszyć tarcie i ciepło. W przypadku głębokich otworów należy używać wierteł do dziobania, aby zapobiec zatykaniu i przegrzaniu.
Gwintowanie i gwintowanie
ABS można gwintować, ale wymaga to ostrożności. Należy używać gwintowników ręcznych lub powolnych gwintowników maszynowych i unikać forsowania narzędzia. Zbyt mocne dokręcenie może spowodować zerwanie gwintu. Aby uzyskać mocniejsze i trwalsze gwinty, użyj wkładek termoutwardzalnych lub wciskanych. Poprawiają one siłę mocowania i zmniejszają ryzyko pękania.
Zalecane parametry obróbki
Właściwa konfiguracja obróbki pomaga zapobiegać topnieniu, wypaczaniu lub słabemu wykończeniu powierzchni. Oto kilka podstawowych wskazówek, które sprawdzają się w przypadku plastiku ABS.
Prędkości cięcia i posuwu
Należy utrzymywać niskie lub umiarkowane prędkości cięcia. Około 500-1000 OBR. do wiercenia i 1 000-4 000 OBR. do frezowania zwykle działa dobrze. W przypadku większych narzędzi należy pracować wolniej. Lekkie i średnie prędkości posuwu-0,05-0,2 mm/obr. to dobry zakres. Zbyt szybki może powodować drgania lub pęknięcia. Zbyt wolna prędkość powoduje nagrzewanie.
Rodzaje narzędzi i powłok
Należy używać ostrych narzędzi z węglików spiekanych lub stali szybkotnącej (HSS). Polerowany rowek pomaga w czystym usuwaniu wiórów. W przypadku ABS nie są potrzebne specjalne powłoki, ale polerowane lub niepowlekane narzędzia zmniejszają tarcie. Unikaj tępych lub zużytych narzędzi - topią one tworzywo sztuczne i pozostawiają szorstkie krawędzie.
Stosowanie płynu chłodzącego i przedmuchiwanie powietrzem
Płyn chłodzący nie jest wymagany w przypadku ABS i może czasami powodować pękanie. Użyj sprężonego powietrza lub lekkiej mgiełki rozpuszczalnego w wodzie chłodziwa, aby schłodzić część i usunąć wióry. Piaskowanie jest bezpieczne i utrzymuje obszar cięcia w czystości. Należy uważać na wysokie ciśnienie - może ono poruszyć lub spowodować wibracje małych części.
Zastosowania obrabianego tworzywa ABS
Obrabiane części ABS są wykorzystywane w wielu branżach. Są wystarczająco wytrzymałe do rzeczywistego użytku i łatwe do modyfikacji podczas projektowania.
Prototypowanie i rozwój produktu
ABS jest szeroko stosowany do tworzenia funkcjonalnych prototypów. Umożliwia zespołom testowanie dopasowania, formy i funkcji przed masową produkcją. Można szybko obrabiać małe partie, aby wypróbować różne pomysły. Jest również łatwy do malowania lub klejenia, co pomaga w testowaniu montażu lub wykończenia powierzchni.
Obudowy, osłony i obudowy
ABS jest wytrzymały i odporny na uderzenia. Dzięki temu doskonale nadaje się do produkcji części ochronnych, takich jak obudowy, wsporniki lub pokrywy. Dobrze trzyma śruby i nie pęka łatwo. Jest stosowany w małych urządzeniach, panelach sterowania i narzędziach ręcznych. Obróbka skrawaniem pozwala na niestandardowe rozmiary i rozmieszczenie otworów, czego mogą nie oferować części formowane.
Przypadki użycia w branży motoryzacyjnej, elektronicznej i medycznej
W branży motoryzacyjnej ABS jest używany do wykończenia wnętrz, mocowań i małych części wsporczych. W elektronice dobrze sprawdza się w pokrywach przełączników, obudowach złączy i prowadnicach kabli. W urządzeniach medycznych jest często używany do tymczasowych części lub obudów podczas testów. Czyste wykończenie i łatwość obróbki sprawiają, że jest to elastyczny materiał w różnych branżach.
Wskazówki dotyczące optymalizacji obróbki ABS
Uzyskanie najlepszych wyników w przypadku ABS zależy od prawidłowej konfiguracji, płynnego ruchu narzędzia i stabilnego mocowania. Poniższe wskazówki mogą pomóc poprawić jakość części i ograniczyć liczbę przeróbek.
Planowanie ścieżki narzędzia
Planuj ścieżki narzędzia z płynnymi, stopniowymi ruchami zamiast ostrych zakrętów lub nagłych zmian kierunku. Zmniejsza to naprężenia zarówno na narzędziu, jak i na materiale. Każde przejście powinno być płytkie, aby uniknąć popychania lub zginania tworzywa sztucznego. Rozpocznij od przejścia zgrubnego, a następnie zakończ lekkim przejściem, aby uzyskać lepszą jakość powierzchni.
Techniki mocowania
ABS jest miękki, dlatego należy unikać stosowania nadmiernej siły zacisku. Użyj miękkich szczęk, gumowych podkładek lub stołów próżniowych, aby przytrzymać część bez pozostawiania śladów. W przypadku cienkich arkuszy należy użyć płyty nośnej lub wspornika, aby zapobiec zginaniu podczas cięcia. Przed rozpoczęciem obróbki należy zawsze upewnić się, że część jest płaska i stabilna.
Najlepsze praktyki dotyczące czystych krawędzi i ostrych elementów
Ostre narzędzia i odpowiednie prędkości posuwu pomagają zapobiegać powstawaniu zadziorów i nadtopień - często usuwaj wióry za pomocą powietrza lub podciśnienia, aby utrzymać cięcia w czystości. Użyj lekkiego przejścia wykańczającego, aby dopracować narożniki i usunąć drobne wady. W razie potrzeby wygładź krawędzie za pomocą drobnego szlifowania lub lekkiego skrobania.
Wnioski
Obróbka plastiku ABS to prosty i ekonomiczny sposób na tworzenie trwałych, funkcjonalnych części. Dobrze sprawdza się przy frezowaniu, wierceniu i toczeniu CNC. Można uzyskać czyste krawędzie i wąskie tolerancje przy odpowiednich prędkościach, ostrych narzędziach i dobrej konfiguracji. ABS jest łatwy w obróbce i nadaje się do wielu zastosowań - od prototypów po gotowe produkty.
Potrzebujesz niestandardowych części z tworzywa ABS lub wsparcia w zakresie obróbki skrawaniem? Skontaktuj się z naszym zespołem, aby szybko, pomoc ekspertów przy następnym projekcie.
Hej, jestem Kevin Lee
Przez ostatnie 10 lat byłem zanurzony w różnych formach produkcji blach, dzieląc się tutaj fajnymi spostrzeżeniami z moich doświadczeń w różnych warsztatach.
Skontaktuj się z nami
Kevin Lee
Mam ponad dziesięcioletnie doświadczenie zawodowe w produkcji blach, specjalizując się w cięciu laserowym, gięciu, spawaniu i technikach obróbki powierzchni. Jako dyrektor techniczny w Shengen, jestem zaangażowany w rozwiązywanie złożonych wyzwań produkcyjnych i napędzanie innowacji i jakości w każdym projekcie.
