Műanyagok CNC megmunkálása

A modern iparban a programozható eszközök kulcsfontosságú szerepet játszanak ismételhetőségük és megbízhatóságuk miatt. Olyan precíziós alkatrészek gyártásánál, mint egy konzol vagy persely (vagy ezek egész sora), meg kell tervezni és létrehozni az adott alkatrészt, ügyelve a legapróbb részletekre is. A CNC szerszámgép (Computerized Numerical Control – számítógépes számvezérlésű szerszámgép) éppen azért olyan népszerű, mivel gyors, és ami még fontosabb, olcsó precíziós alkatrészek gyártását teszi lehetővé.

Mi is az a CNC megmunkálás?

Ez a kifejezés magában foglalja a számítógéppel vezérelt eszközökkel, főként marógépekkel és esztergákkal végzett összes megmunkálási műveletet. Az első lépés minden esetben az alkatrész megtervezése. A CAD (Computer Aided Design) szoftver tökéletes erre a feladatra, különösen azért, mert megmunkálási szimulációk végrehajtását is lehetővé teszi. A Siemens NX „Manufacturing” moduljának használatával kiválaszthatja a megfelelő szerszámokat (maró, fúró, süllyesztő), programozhatja az alkalmazandó megmunkálási folyamatot (marás, esztergálás, fúrás) és beállíthatja a precíziós szintet is (durva, finom). A szimuláció ezután GRIP programozási nyelven kerül mentésre, és továbbításra a CNC szerszámgépet előkészítő technikushoz, aki feltölti a programot. A program sikeres végrehajtása után (a szabványoknak megfelelően) mindössze annyit kell tennie, hogy vár, amíg a szerszámgép nagy pontossággal legyártja a megtervezett alkatrészt.
A CNC szerszámgép fő alkotóeleme az asztal, amelyen az anyagmintákat elhelyezik – ez alapján készül el valamennyi elem. Közvetlenül az asztal fölött van egy markolattal rendelkező automata vezérelhető kar. Ha a szimulációt megfelelően programozzák, ez a kar automatikusan kiválasztja az adott művelethez a megfelelő eszközt, és elvégzi a megmunkálási folyamatot. Az egész szerszámgépet lefedik, hogy megakadályozzák a leforgácsolódott anyagok és más maradványok kijutását. A CNC szerszámgépet az elülső vezérlőpanel segítségével üzemeltetik – ez az, ahol USB meghajtó segítségével speciális meghajtószoftvert is beilleszthet.
A szerszámgépeket különböző osztályokba lehet csoportosítani. A legnépszerűbb osztályozás a tengelyek számán alapul, amelyeket egy szerszámgép képes befogadni. Jelenleg az öttengelyű szerszámok a legkeresettebbek, kiemelkedő pontosságuknak és számos alkalmazásuknak köszönhetően.

Mit lehet CNC szerszámgéppel megmunkálni?

A CNC megmunkálásra alkalmas anyagok kiválasztása valójában a megrendelő igényeitől függ. Gyakran az ügyfél nem jelzi egyértelműen az elvárásait az általuk rendelt alkatrész anyagára vonatkozóan. Az elvárás egyszerűen az, hogy az elem ellenálljon bizonyos mechanikai terhelésnek, vagy alkalmas legyen adott számú munkaciklus teljesítésére. Mindenféle fémötvözetet széles körben használnak, de a műanyagok is egyre népszerűbbek.

Ezen anyagok közé tartoznak:

• Poliamidok – nagyon merev anyagok, mechanikusan tartósak és kopásállóak. Ezáltal tökéletes választás lehet sebességváltó alkatrészekhez (fogaskerekek). Ezenfelül, a poliamidokból készült alkatrészeknek saját polírozó tulajdonságuk van a polimerizációs folyamat során végrehajtott ásványolaj-módosításoknak köszönhetően, ami leegyszerűsíti az eszközök működését, amelybe beépítésre kerülnek. Tulajdonságaiknak köszönhetően a poliamidok is tökéletesen alkalmasak a megmunkálásra.

• PET – Ebből az anyagból készült alkatrészek nagy merevséggel és méretstabilitással, valamint igen alacsony súrlódási együtthatóval rendelkeznek. A PET alkatrészek kivételesen jól működnek durva környezetben, ahol nedvességnek vagy savnak vannak kitéve.

• POM-C – ez az anyag ideális a változó terhelés alatt működő alkatrészek gyártásához. Alacsony páraelnyelésének köszönhetően nedves környezetben, pl. szivattyúknál is alkalmazható. A POM-C anyag CNC szerszámgéppel teljesen megmunkálható.

• PEEK – egy félig kristályos, rendkívül hatékony, hőre lágyuló anyag, amely magas igénybevételű környezetben is fenntartja hatékonyságát. A PEEK-ből készült csúszócsapágyak, fogaskerekek és láncvezetők az anyag magas kopásállóságának és alacsony súrlódási tényezőjének köszönhetően több órán keresztül képesek megfelelően működni. CNC megmunkáláshoz ugyancsak tökéletes. A PEEK rendszerint közbenső termékek alapanyaga, amelyek különböző formákban érhetők el, így az anyag mindig a kívánt alkatrésszé alakítható.

• Polikarbonát (PC) – amorf, hőre lágyuló, átlátszó anyag. A módosított polikarbonátot (néha „permeábilis polikarbonátnak” nevezik) szintén széles körben használják, mivel a magas UV-sugárzásnak ellenáll, így megvédi az alkatrészeket a túlzott sugárzás miatt felgyorsult öregedéstől. A PC is kitűnően áll ellen dinamikus terheléseknek, és mivel nem morzsolódik vagy töredezik, tökéletes CNC megmunkáláshoz.

A felsorolt anyagok mellett a TME kínálatában POM-H, polietilén, PMMA-Plexi és PVC is található.

Fröccsöntés vagy CNC megmunkálás?

A műanyaggyártási módszerek fejlődésével, az anyagok maguk is olcsóbbá és tartósabbá váltak. Ezáltal sokkal hasznosabbak lettek a mérnökök és a tervezők számára.
A CNC megmunkálás mellett a fröccsöntési technológia is fejlődött. A két technológia hasonló elven alapul: első az elem megtervezése, majd a gép programozása annak elkészítésére. A fröccsöntés azonban nem kevés munkát jelent és sokkal időigényesebb, mint a megmunkálás. Ami még rosszabb, egy öntés csupán egy alkatrész létrehozására alkalmas. A megmunkálás során egészen rövid idő alatt tetszőleges számú modell készíthető, nagy mennyiségű előregyártott anyag felhasználásával, és a termék gyorsan módosítható, ha a helyzet úgy kívánja; nagyobb mennyiség előállításánál – változtatható a méret, anyag és egyéb paraméterek is. Ez teszi a CNC megmunkálást kiválóan alkalmassá olyan új termékek vagy alkatrészek bevezetésére a piacra, amelyeknél a gyártó még nem 100%-ban elkötelezett. A CNC megmunkálás megismételhetősége lehetővé teszi, hogy azonos prototípuselemeket készítsünk, bemutassuk őket egy nagyobb vevőcsoportnak, és később végezzük el a szükséges módosításokat.

TME Hungary Kft.
1146 Budapest, Hermina út 17.
Tel.: +36 1 220 67 56
E-mail: Ez az e-mail-cím a szpemrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát.
www.tme.hu