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塑料型材加工指南
日期：2024-12-21 12:14
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摘要：
塑料型材加工指南
前**知名公司提供所有材料都消除了內(nèi)應(yīng)力，確保其*高等級(jí)的機(jī)械性能和尺寸穩(wěn)定性。另外，由于塑膠比金屬軟，在機(jī)械加工過程中或之后要保持緊密配合公差非常困難。塑膠零件，即使尺寸非常穩(wěn)定的、經(jīng)增強(qiáng)處理的塑膠，如要求更緊的配合，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)*好每英寸留±0.001英寸的公差。
1． 型材機(jī)械加工注意事項(xiàng)
塑膠的熱膨脹率大于金屬10倍； 塑膠散熱比金屬慢，要避免局部過熱 ；塑膠的軟化（融化）溫度比金屬低得多；塑膠比金屬彈性高。鑒于塑膠和金屬之間的這些差異，您就會(huì)在實(shí)踐中掌握夾具、刀具材料、角度、速度和進(jìn)給率，達(dá)到*好的機(jī)械加工效果。推薦使用四周經(jīng)研磨倒角的正面刀具。為延長刀具壽命和達(dá)到*佳的表面光潔度，建議使用表面經(jīng)過研磨的硬質(zhì)合金刀具。
2． 冷卻液選擇
絕大數(shù)機(jī)械加工操作一般不需要冷卻液（不包括鉆孔和切斷）。為了獲得*佳的表面光潔度和緊密的公差，建議使用水溶性的冷卻液。噴霧和壓縮空氣冷卻對(duì)切割面很有效。普通的油基切割液盡管適于很多金屬和塑膠，可能造成非晶體塑膠的應(yīng)力破裂，如PC、PSU、PEI等。
3．機(jī)械加工
鉆孔加工過程中，我們強(qiáng)烈建議使用冷卻液，特別是切口敏感材料如PAI、PI、PBI及碳纖或玻纖增強(qiáng)產(chǎn)品。為使局部過熱*小，延長工具壽命，一定使用冷卻液。
1．車削：車削操作需要四周研磨倒角的正面刀具，這種刀具減少了切口處的切屑堆積，提高表面光潔度。對(duì)于車削操作，細(xì)粒度的C-2硬質(zhì)合金刀是*好的。
2．鉆削：削操作時(shí)要考慮塑膠的隔熱性，特別是孔深大于直徑兩倍以上的情況。
3．車螺紋及攻絲：車螺紋要使用硬質(zhì)合金刀進(jìn)行單點(diǎn)切削，并且在結(jié)尾的4-5次走刀時(shí)進(jìn)給0.001英寸。建議在車螺紋時(shí)使用冷卻液。對(duì)于攻絲，采用雙排屑槽絲錐，并注意絲錐不要積屑。建議在攻絲時(shí)也使用冷卻液。
4．銑削：工作臺(tái)進(jìn)給量大和銑床芯軸轉(zhuǎn)速高的情況下，一定要將塑膠工件裝夾牢固。銑削平面時(shí)，既要使用正面銑刀還要用到切刀。
5．鋸：應(yīng)該根據(jù)所切材料的厚度和表面要求選擇鋸片。帶鋸比較通用，可以鋸直線、連續(xù)曲線或不規(guī)則線條。桌鋸適合直切各種厚度的塑膠，*厚達(dá)4英寸而且切口較小。對(duì)于一般鋸削為了減少摩擦熱，*好使用粗木鋸；鋸齒傾角為0゜，齒拔30-100。無齒拔的冷拔圓鋸片適合3/4英寸厚工件的光滑切削。碳化鎢鋸片耐磨，切出的斷面光潔度*好。
4．退火處理：
PEEK棒材：注射成型或機(jī)械加工操作會(huì)使構(gòu)件增加應(yīng)力。這些應(yīng)力會(huì)降低設(shè)備的物理性能，如上所述，可以在溫度150°C/2小時(shí)下對(duì)樣品進(jìn)行退火來消除這些應(yīng)力。然后打開烤箱，使構(gòu)件在室溫下冷卻。 PAI/PI 棒材：200°C/2小時(shí)，然后打開烤箱，使構(gòu)件在室溫下冷卻。
重要提示：
· PSU，PEI和PPSU等非結(jié)晶體熱塑塑料在與極性有機(jī)溶劑（如乙醇）接觸時(shí)，有非常敏感的應(yīng)力脆裂性。工作環(huán)境對(duì)無應(yīng)力零件完全無害，但對(duì)應(yīng)力大的零件會(huì)引起應(yīng)力脆裂。不僅外加負(fù)荷會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，機(jī)械加工過程中和型材生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力都會(huì)對(duì)應(yīng)力脆裂現(xiàn)象產(chǎn)生很大作用。因此采用某種型式的熱處理使機(jī)加件進(jìn)行應(yīng)力釋放將會(huì)使應(yīng)力脆裂的危險(xiǎn)降至*低。在這些非晶體熱塑塑料機(jī)加工時(shí)不得使用油型的冷卻液，因?yàn)樗鼈兯坪踉黾迎h(huán)境應(yīng)力脆裂。對(duì)于這些材料，*好的冷卻劑是純水或壓縮空氣。
·PAI有極易受各種化學(xué)破壞的缺點(diǎn)。蒸汽也將使該種材料性能迅速降低。當(dāng)需要在高溫下工作又特別需要化學(xué)性能和抗水解性能時(shí)，PEEK可能是理想材料。為了提高PAI件的耐磨性能和化學(xué)性能，我們推薦對(duì)機(jī)加工件進(jìn)行二次硬化。由于PAI有相當(dāng)高的吸濕性，如零件在高溫下工作或加工精度要求較高時(shí)，在安裝前應(yīng)乾燥處理，如果潮濕而零件又迅速在200℃以上的環(huán)境下工作，將導(dǎo)致熱沖擊變形。
·在150℃以上（高于玻璃相變溫度），所有PEEK級(jí)的塑料機(jī)械性能迅速下降，而線性熱膨脹系數(shù)迅速增大。如在超過150℃的溫度工作中負(fù)荷較大時(shí)，可選擇PAI制造高度精密零件。
前**知名公司提供所有材料都消除了內(nèi)應(yīng)力，確保其*高等級(jí)的機(jī)械性能和尺寸穩(wěn)定性。另外，由于塑膠比金屬軟，在機(jī)械加工過程中或之后要保持緊密配合公差非常困難。塑膠零件，即使尺寸非常穩(wěn)定的、經(jīng)增強(qiáng)處理的塑膠，如要求更緊的配合，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)*好每英寸留±0.001英寸的公差。
1． 型材機(jī)械加工注意事項(xiàng)
塑膠的熱膨脹率大于金屬10倍； 塑膠散熱比金屬慢，要避免局部過熱 ；塑膠的軟化（融化）溫度比金屬低得多；塑膠比金屬彈性高。鑒于塑膠和金屬之間的這些差異，您就會(huì)在實(shí)踐中掌握夾具、刀具材料、角度、速度和進(jìn)給率，達(dá)到*好的機(jī)械加工效果。推薦使用四周經(jīng)研磨倒角的正面刀具。為延長刀具壽命和達(dá)到*佳的表面光潔度，建議使用表面經(jīng)過研磨的硬質(zhì)合金刀具。
2． 冷卻液選擇
絕大數(shù)機(jī)械加工操作一般不需要冷卻液（不包括鉆孔和切斷）。為了獲得*佳的表面光潔度和緊密的公差，建議使用水溶性的冷卻液。噴霧和壓縮空氣冷卻對(duì)切割面很有效。普通的油基切割液盡管適于很多金屬和塑膠，可能造成非晶體塑膠的應(yīng)力破裂，如PC、PSU、PEI等。
3．機(jī)械加工
鉆孔加工過程中，我們強(qiáng)烈建議使用冷卻液，特別是切口敏感材料如PAI、PI、PBI及碳纖或玻纖增強(qiáng)產(chǎn)品。為使局部過熱*小，延長工具壽命，一定使用冷卻液。
1．車削：車削操作需要四周研磨倒角的正面刀具，這種刀具減少了切口處的切屑堆積，提高表面光潔度。對(duì)于車削操作，細(xì)粒度的C-2硬質(zhì)合金刀是*好的。
2．鉆削：削操作時(shí)要考慮塑膠的隔熱性，特別是孔深大于直徑兩倍以上的情況。
3．車螺紋及攻絲：車螺紋要使用硬質(zhì)合金刀進(jìn)行單點(diǎn)切削，并且在結(jié)尾的4-5次走刀時(shí)進(jìn)給0.001英寸。建議在車螺紋時(shí)使用冷卻液。對(duì)于攻絲，采用雙排屑槽絲錐，并注意絲錐不要積屑。建議在攻絲時(shí)也使用冷卻液。
4．銑削：工作臺(tái)進(jìn)給量大和銑床芯軸轉(zhuǎn)速高的情況下，一定要將塑膠工件裝夾牢固。銑削平面時(shí)，既要使用正面銑刀還要用到切刀。
5．鋸：應(yīng)該根據(jù)所切材料的厚度和表面要求選擇鋸片。帶鋸比較通用，可以鋸直線、連續(xù)曲線或不規(guī)則線條。桌鋸適合直切各種厚度的塑膠，*厚達(dá)4英寸而且切口較小。對(duì)于一般鋸削為了減少摩擦熱，*好使用粗木鋸；鋸齒傾角為0゜，齒拔30-100。無齒拔的冷拔圓鋸片適合3/4英寸厚工件的光滑切削。碳化鎢鋸片耐磨，切出的斷面光潔度*好。
4．退火處理：
PEEK棒材：注射成型或機(jī)械加工操作會(huì)使構(gòu)件增加應(yīng)力。這些應(yīng)力會(huì)降低設(shè)備的物理性能，如上所述，可以在溫度150°C/2小時(shí)下對(duì)樣品進(jìn)行退火來消除這些應(yīng)力。然后打開烤箱，使構(gòu)件在室溫下冷卻。 PAI/PI 棒材：200°C/2小時(shí)，然后打開烤箱，使構(gòu)件在室溫下冷卻。
重要提示：
· PSU，PEI和PPSU等非結(jié)晶體熱塑塑料在與極性有機(jī)溶劑（如乙醇）接觸時(shí)，有非常敏感的應(yīng)力脆裂性。工作環(huán)境對(duì)無應(yīng)力零件完全無害，但對(duì)應(yīng)力大的零件會(huì)引起應(yīng)力脆裂。不僅外加負(fù)荷會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，機(jī)械加工過程中和型材生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力都會(huì)對(duì)應(yīng)力脆裂現(xiàn)象產(chǎn)生很大作用。因此采用某種型式的熱處理使機(jī)加件進(jìn)行應(yīng)力釋放將會(huì)使應(yīng)力脆裂的危險(xiǎn)降至*低。在這些非晶體熱塑塑料機(jī)加工時(shí)不得使用油型的冷卻液，因?yàn)樗鼈兯坪踉黾迎h(huán)境應(yīng)力脆裂。對(duì)于這些材料，*好的冷卻劑是純水或壓縮空氣。
·PAI有極易受各種化學(xué)破壞的缺點(diǎn)。蒸汽也將使該種材料性能迅速降低。當(dāng)需要在高溫下工作又特別需要化學(xué)性能和抗水解性能時(shí)，PEEK可能是理想材料。為了提高PAI件的耐磨性能和化學(xué)性能，我們推薦對(duì)機(jī)加工件進(jìn)行二次硬化。由于PAI有相當(dāng)高的吸濕性，如零件在高溫下工作或加工精度要求較高時(shí)，在安裝前應(yīng)乾燥處理，如果潮濕而零件又迅速在200℃以上的環(huán)境下工作，將導(dǎo)致熱沖擊變形。
·在150℃以上（高于玻璃相變溫度），所有PEEK級(jí)的塑料機(jī)械性能迅速下降，而線性熱膨脹系數(shù)迅速增大。如在超過150℃的溫度工作中負(fù)荷較大時(shí)，可選擇PAI制造高度精密零件。
