CNCプラスチック加工

本ページでは、プラスチック材料の用途と応用範囲を理解していただきたいと思います。CNC材料およびCNC加工プロセスの詳細については、AN Prototypeにご相談ください。

CNCプラスチック加工プロセスガイドライン

CNC加工は、回転工具とドリルを用いて、プログラムによって、ソリッド材料ブロックから材料を除去して部品を製造する減材製造プロセスである。CNC加工は多機能、高効率の高速製造技術であり、高精度、高品質、高速稼働と多くの材料と兼用できる特徴があります。金属、木材、複合材料、プラスチックはすべてCNC加工に適用できます。その中でプラスチックは最も一般的な一種であり、カスタムプラスチック部品を製造する際、CNC加工は射出成形よりも正確に部品加工でき、均一で公差が極めて厳しい数千個の部品を正確で迅速に生産することができる。CNC加工に適したプラスチックはいろいろありますが、どのように適切なものを選ぶのでしょうか。これは一連の異なる要素に依存しています。プラスチック材料を選ぶ前にそれの特性を理解するべきです、最も一般的なプラスチックの例を挙げて紹介させていただきます。

NC加工プラスチックの一般的なプロセス

AN-Prototype

CNC加工プラスチック部品の利点

AN Prototypeはプラスチック部品CNC加工信頼できる専門な会社です。

コスト効果

金型の初期費用は非常に高い可能性があるので、CNCが単一のプラスチック部品を加工するコストは射出成形技術よりも高い可能性がありますが、CNC加工部品の全体コストは通常、成形部品よりも経済的である。CNC加工で製造された部品は、3 Dプリントよりも正確に加工できます。

短納期

金型作成必要がないので、精密プラスチック部品を迅速に製造するには、CNCプロトタイプは最適な加工メーカとなります。CNC加工プロセスはかなり速く、わずか3日で10個程度のプラスチック部品を製造することができます。

より良い表面仕上げ

製造するプラスチック部品は、他の部品と効果的に組み合わせるため、滑らかな表面仕上げを作る必要があります。機械加工部品は、射出成形部品よりも滑らかな表面を提供することができます。射出成形金型により、粗い部品が作られても、機械加工によりゲートを除去して滑らかにすることもできます。

より厳密な公差

CNCプラスチック加工は通常、射出成形や他のプロセスよりも厳しい公差を実現することができる。プラスチックのCNC加工は高効率な製造技術であり、精密公差パラメータが必要な製品加工に適用されています。これは、高精度要求の部品にとって特に重要です。

プラスチック材料CNC加工に考慮すべき4つの要素

CNC加工材料について説明したように、材料の物理的性質が加工性に影響を与えます。ワークの品質結果は材料によって異なります。プラスチックを使用すると、CNC加工中と加工後にもワークの寸法や形状が変化する可能性があります。設計エンジニアは、設計の製造性を確保するために、プラスチックの各特性を考慮する必要があります。

#1熱膨張及び熱変形温度（HDT）

熱膨張と収縮の原理によって、ほとんどの材料は高温で膨張し体積が増加する。CNC加工では、使用する工具は材料と接触する際に熱が発生します。プラスチックの場合、熱膨張係数は金属より高い。そのため、加工後の寸法変化はより顕著である。そのため、各プラスチックのCNC加工中の熱入力に対する反応を理解することが重要である。これらの要因は、CNCプラスチック部品の公差に直接影響します。また、材料の熱変形温度（HDT）は、材料が高温によって変形し始めやすい時期を表示しています。最終材料を選択する際には、部品が予想用途に適していることを確認するために、この点を考慮する必要があります。

#2 プラスチックの硬度と強度

最終的な用途の要求を満たすために、部品プラスチックの硬度と強度特性を考慮する必要があります。硬度と強度の特性はCNC加工中に部品の公差にも影響します。プラスチック材料の引張強度は、部品の最終表面仕上げに影響を与えるように、CNC切削方法に影響を与えます。硬度は切り屑の形成方法にも影響ます。非常に柔らかい材料については、作業者が適切な予防措置を取らなければ、くっさく削りが発生する可能性がある。一般的に、プラスチック材料の硬度と引張強度は使用するCNC工具の摩耗寿命に影響を与えないですが、金属やセラミックスの加工場合、より重要な考慮事項であります。

#3 空気中の湿式化学物質とプラスチックの反応

一部のプラスチックは空気または冷却剤から水分を吸収する或いは、空気中の一部化学物質の影響を受けるので、エアコンある部屋や密封された袋に入れる必要があります。水分と化学物質の影響はプラスチック材料の寸法変化を発生して、正確な公差を維持するには影響を与えます。水分と空気中の化学物質はプラスチックの強度と安定性を完全に低下します。

#2 プラスチックの硬度と強度

外観と関連性能（光透過率など）は、設計上重要な要素の1つである場合、使用可能なプラスチック材料の種類が制限されます。さらに、CNC加工中には、粗面仕上げ作業が光透過率やシャープネスに影響を与えないように注意する必要があります。

プラスチック部品の高速製造

CNC加工プロセスではAN-Prototypeが選びれた理由

ISO 9001 & ISO13485 認証

AN PrototypeはISO 9001とISO 13485認証規格に合格されています。私たちの先進的な品質管理プロセスは品質管理システムに合致している。

先進的なCNC旋盤

米国と日本など海外から輸入した3軸、4軸、5軸CNC旋盤は、複雑な加工作業を時間通りに実行でき、あらゆる種類のCNCプラスチックプロジェクトを処理できることを保証します。

各種プラスチックの性能を十分に理解する必要

AN-Prototypeは、各種類のプラスチックを使用してプラスチック部品を製造することができます。異なるプラスチックの性能について十分理解して、多数テストと実験を行った。

15年間のプラスチックCNC加工経験

2009年以来、プラスチック部品のCNC加工が得意です。当社の技術チームは、精密プラスチック部品を迅速に製造し、仕様に合わせてカスタム加工を行います。

機械仕様

欠点

利点

機械仕様

欠点

PMMA(アクリル)

PMMAは硬質熱可塑性プラスチックであり、その光学特性によって、CNC加工するプラスチックでは、人気がある素材です。それは強靭で、軽便で、実験室の化学品に耐えます、特に強靭性と耐衝撃性に耐えます。ポリスチレンに比べてPMMAは光透過性が良くて、気候や紫外線に強い。しかし、PMMAは耐熱性、耐衝撃性、耐摩耗性または耐摩耗性の面で及ばないです。この材料は重い負荷では割れ易く、塩素化または芳香族炭化水素、ケトンまたはエーテルとともに使用すると分解される特性で、PMMAは光管、温室ハウス、自動車用ランプシェードなどの応力低い用途の部品に使用されます。

利点

機械仕様

欠点

利点

機械仕様

欠点

HDPE

HDPEは、柔軟で加工しやすい熱可塑性プラスチックであり、低温でも応力割れる。耐化学物質、耐腐食に抵抗できる。低密度ポリエチレン（LDPE）と同じ優れた衝撃強度を持って、引張強度はその4倍である。しかし、この材料の紫外線耐性は低い。また、低い摩擦係数と高い耐摩耗性のため、歯車の良好な材料であり、潤滑性と耐化学性のため、軸受の良好な材料でもあります。

利点

機械仕様

欠点

PVC

PVCは高度に耐久性があり、用途が広いプラスチック材料であり、防湿、耐化学性と耐摩耗性を持って、CNC旋盤の加工が容易である。正確な部品やアセンブリを製造するために、簡単に切断、ドリル、ミリング、旋削を行うことができます。PVCは化学的に反応しないため、いくつかの業界で広く使用されています。硬質PVCはリング、ローラー、マット、パイプ、バルブ部品などの部品の製造に適している。また、PVCは他のプラスチックに比べて低コストの材料であり、多くの応用のための経済的な選択肢となっています。

利点

機械仕様

欠点

UHMW

UHMWは強靭で汎用的でCNCにやさしいプラスチックで、高い耐摩耗性を持っている。製品チームが耐久性と低摩擦性のプラスチックを工業用途に使用する必要がある場合、UHMWが答えです。しかし、UHMWはクリープしやすく、80°C以上の温度で使用できないので、高負荷用途には適用しない。UHMWはトラック車両のライニング、食品加工機械部品、耐摩耗ストリップ、船舶埠頭の舷側保護マットに使用される材料であります。

利点

機械仕様

欠点

CNC加工プロジェクトに最適な素材を選びましょう

世の中の一杯種類のプラスチックがありますが、最適なCNCプロジェクトはどれでしょうか。透明性のある頑丈なプラスチックを探している場合は、PC、PMMA、PETから選びられますが、熱制限を注意する必要があります。化学的に強いプラスチックを探している場合、ABS、PEEK、POM、PVC、HDPEはCNC加工用の良い選択になるかもしれません。

CNC machining plastic parts tips

CNC加工プラスチック部品パラメータ

NC制御でプラスチックを加工する場合、加工の品質と効率を保証するためにいくつかのパラメータを設定する必要があります。一般的に使用されるパラメータ設定は下記のように示します。

CNCプログラミング

CNCプログラミングを設定する際に重要なのは、プラスチックが金属ではないことを覚えておくことです。生地がしっかり挟まれていると、表面に大きな跡が残りやすくなります。実際、あまりにも大きな力を加えると、部品が破断する可能性があります。

切削工具

CNCプラスチック部品のための最適な切削工具の選択は複雑な作業です。プラスチックと複合材料の成分の違うのは大きいことが原因です。一部のプラスチックには、硬質炭化物粒子や添加剤を添加して可撓性、耐熱性、またはその他のパラメータを向上しますが、これによって、すべて加工用プラスチックの反応方式が変えられたので、プラスチック部品を加工するためには、プラスチックの特性によって、適切な切削工具が必要になります。

切断プロセス

プラスチック切削プロセスを説明するために、CNCプラスチックフライス加工を例にします。注意される主な問題は、部品のオーバー摩擦と塑性変形です。これらの問題を避けるために、切断作業中に常に工具の鋭利さを維持すること。材料が十分に堅固ではない場合、冷凍して固くする方法がありますが、プラスチックは低温で硬く脆くなるので、気をつける必要があります。

切断パラメータ

切断屑がCNCプラスチック部品に溶け入れないため、ツールを動作するままで、1つの場所に長く留まらない、できるだけ早く中身を取り出出すこと。プラスチック加工の材料投入速度は速くしなければならない。材料送りスピードパラメータが大きいほど、主軸速度も速くなります、アルミニウムの場合、材料供給スピードは切断速度の約3倍であります。

切断速度

切削速度とは、加工中の工具の移動速度のことです。工具速度が高すぎると工具が摩耗したり破損したりする可能性があり、速度が低すぎると加工効率が低下する可能性があります。工具速度の設定は、特定のプラスチック材料、工具タイプ、工作機械の性能などの要素に基づいて調整する必要があります。

材料供給速度：

材料供給速度とは、加工中にワークが移動する速度のことです。送り量が高すぎると表面が粗くなったり、熱がかかりすぎたりする可能性がありますが、送り量が遅すぎると加工効率が低下する可能性があります。送り速度の設定は、プラスチック材料、工具タイプ、工作機械の性能などの要素に基づいて調整する必要があります。

切断の深さ：

切削深さとは、各工具の深さのことです。切削深さが大きすぎると工具が摩耗したりワークが変形したりして、小さすぎると加工効率に影響します。切断深さの設定は、プラスチック材料、工具タイプ、工作機械の性能などの要素に基づいて調整する必要があります。

切断ギャップ（ステップ距離）：

切断ギャップは、2つの隣接する切断間の距離です。隙間が大きすぎるとワークの表面が粗くなり、隙間が小さすぎると工具の摩耗が増加する可能性があります。切断ギャップの設定は、プラスチック材料、工具タイプ、機械の性能に応じて調整する必要があります。

冷却液：

冷却液は加工中に発生する熱を減少させ、工具の摩耗とワークの変形のリスクを低減する。プラスチックのCNC加工では、適切な冷却液タイプを選んで、加工中に定期的に追加する必要があります。

3 DプリントではなくCNCでプラスチックを加工するのでしょうか

1.CNC加工適用なプラスチック材料が多種類あります。高速加工メーカーとして、カスタムプラスチックプロトタイプを作る際にまず考えるのは、3 DプリントではなくCNC加工方法です。PVC、POM、PEI、PEEKなどのプラスチック材料は、3 D加工には適用できない。信頼性と適正なプラスチック配合物がないからです。CNC加工は、お客様の仕様に合わせて何れなタイプのプラスチック部品を簡単に製造することができます。

2.コスト効果。3 D印刷専用材料は通常より高価であり、製造コストは使用する材料の数に基づいて価格を設定することで、より大きい部品またはより数が多い部品のコストが高くなります。CNCプラスチックはより便利でコスト効率の高いプロセスであり、特に小ロット製造に適用されます。

3.CNC加工により、プラスチック部品の表面をより滑らかにする。3 Dプリントプロセスでは、プラスチック部品に除去しにくい跡を残するので、品質高い表面仕上げの概念モデルまたは機能プロトタイプを製造には適切しない。普通、CNCフライスプロセスを使用して、部品の高品質な仕上げを確保します。より寸法精度の高いプラスチック部品の製造には、5軸のCNCフライス設備は、より複雑な部品を高精度に加工することができ、最も厳しい製造課題を対応できます。

CNC加工プラスチック部品の応用

まとめ

CNCプラスチック加工は、精度、速度、および製造公差の小さい部品加工に適用して、各業界の設計者に信頼されています。本ページでは各種のCNC加工材料の性能及びプラスチック部品の応用範囲について、詳しく紹介しています。

CNCプラスチックプロジェクトをAN Prototypeに依頼してただければ、私たちは設計を現実できるカスタムプラスチックCNC加工サービスを提供させていただきます。

AN Prototypeは、CNC加工用なプラスチック材料を扱っており、厳しいRosh規格に合格してRosh認証も取っています。AN Prototypeの技術チームは、専門的な材料選択アドバイスと設計アドバイスを提供することができます。設計をアップロードしていただければ、競争力のある価格で無料見積もりと無料DＦM分析を提供させていただきます。

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