POM-CNC-Bearbeitung: Prozesse, Anwendungen und Vorteile
Die numerisch gesteuerte Bearbeitung bietet häufig zahlreiche Vorteile. Es wird in großem Umfang bei der Herstellung von Komponenten für Automobil-, Luft- und Raumfahrt- und Verbraucheranwendungen eingesetzt. Darüber hinaus besitzt es Eigenschaften, die denen von Metallen teilweise ähneln.
Polyoxymethylen oder POM ist ein faszinierendes Kunststoffharz mit umfangreichen Anwendungen in verschiedenen Industriebereichen. Die Luft- und Raumfahrt-, Automobil- und Elektronikindustrie sind bedeutende Abnehmer dieses Polymers. Die POM-Verarbeitung ermöglicht insbesondere beim Einsatz in Fertigungsanwendungen eine schnelle und effiziente Bearbeitung. Darüber hinaus bietet es Benutzern Vorteile wie hohe mechanische Festigkeit, Steifigkeit, Bearbeitbarkeit und eine vielfältige Auswahl an Sortenoptionen.
Dieser Artikel enthält die folgenden wichtigen Details zur POM-CNC-Bearbeitung sowie deren grundlegende Eigenschaften in Bezug auf Funktionalität, Anwendungen, Vorteile und mehr. Lasst uns beginnen.
Was ist POM?
POM, ein Homopolymer, ist auch als Delrin bekannt. Es wird weithin als technischer Thermoplast für die Herstellung von Prototypen für industrielle Anwendungen eingesetzt. Es liegt typischerweise in zwei Formen vor: Copolymer oder Homopolymer. Von komplizierten Prototypen bis hin zu robusten Maschinenkomponenten bietet es wirtschaftliche Vorteile für den Fertigungssektor.
Produktdesigner können von seiner strukturellen Integrität, Farbvielfalt und Steifigkeitseigenschaften profitieren. Darüber hinaus eignet es sich aufgrund seiner Zuverlässigkeit und Widerstandsfähigkeit in feuchten Umgebungen für Komponenten in Marine-, Medizin- und Luft- und Raumfahrtanwendungen. POM, allgemein bekannt unter alternativen Bezeichnungen wie: Polyacetal (Polyoxymethylen), Polyoxymethylen, Polyformaldehyd oder Polyoxymethylen.
Warum wird POM für die CNC-Bearbeitung ausgewählt?
POM oder Polyoxymethylen bietet erhebliche Vorteile beim Einsatz in Bearbeitungsprozessen. Dank fortschrittlicher Techniken wie Präzisionsbearbeitung oder CNC-Bearbeitung – einschließlich Fräsen, Bohren, Stanzen und Stanzen – zeigt es eine außergewöhnliche Vielseitigkeit in verschiedenen Güten, was sich für Bearbeitungsspezialisten als äußerst vorteilhaft erweist. Delrin ist auch mit anspruchsvollen Schneidtechnologien wie Laserschneiden und Extrusionsprozessen kompatibel.
Zu den wichtigsten Merkmalen der CNC-Bearbeitung gehören:
Es ist leicht, verschleißfest und weist geringe Reibungseigenschaften auf.
◦ Die geringe Reibungsfähigkeit von POM bestimmt seine Eignung für hochpräzise rotierende Komponenten wie Automobilbuchsen, Lager und Zahnräder.
◦ POM ist aufgrund seiner inhärenten optischen Transparenz und Kristallinität mit Acryl vergleichbar.
◦ Delrin ist in verschiedenen Texturen, Farben und Qualitäten erhältlich.
◦ Die POM-CNC-Bearbeitung ist für die Massenproduktion von entscheidender Bedeutung und effizient.
◦ Es weist im Vergleich zu anderen Polymertypen wie Nylon und Polyethylen eine geringere Wärmeabsorptionsrate auf. ◦ Bei der Weiterentwicklung zum CNC-POM-Prototyping spielt die Bearbeitung eine entscheidende Rolle bei der Prototypenerstellung.
◦ Delrin oder POM wird aufgrund seiner hohen Steifigkeit und Festigkeit auch als Metallkunststoff oder Superstahl bezeichnet.
◦ POM ermöglicht effizientes Fräsen, Bohren, Schlitzen und Schneiden mittels CNC-Bearbeitung.
◦ Hersteller nutzen es in verschiedenen Anwendungen, darunter Luft- und Raumfahrt, Automobil und Konsumgüter. ◦ Konstrukteure profitieren von der Dimensionsstabilität und erreichen engere Toleranzen von ±0,0005 Zoll.
◦ CNC-Bearbeitung erleichtert schnelles Prototyping.
◦ Für die POM-Bearbeitung können auch CNC-Drehmaschinen eingesetzt werden.
◦ Es stellt eine kostengünstige Lösung dar und bietet wirtschaftliche Vorteile bei der Massenproduktion.
◦ POM ist mit gängigen Techniken wie CNC-Bearbeitung, Spritzguss und 3D-Druck kompatibel.
◦ Prototypen mit komplizierten Geometrien lassen sich leichter durch POM-CNC-Bearbeitung herstellen.
POM-CNC-Bearbeitungsmethoden
Die CNC-Bearbeitung von Kunststoffen kann mit verschiedenen Techniken eingesetzt werden; zum Beispiel: CNC-Fräsen, CNC-Bohren, Drehen, Schleifen, Stanzen und Stanzen. Seine einfache Bearbeitung beeinflusst maßgeblich seine Anwendung in diesen Prozessen. Darüber hinaus erregt es aufgrund seiner hohen Dehnungsrate große Aufmerksamkeit. Lassen Sie uns nun Methoden besprechen, um optimale Ergebnisse bei der POM-CNC-Bearbeitung zu erzielen.
Der Prozess beginnt mit computergestütztem Design und Programmierung, um Präzision, Qualität und Optimierungsgrad zu steigern. Nach der virtuellen Konfiguration werden Anweisungen in Form von G-Code an CNC-Werkzeugmaschinen für nachfolgende Bearbeitungsvorgänge übertragen.
Anschließend werden Schneidvorgänge am Werkstückmaterial (POM) durchgeführt, um optimale Abmessungen und Toleranzen zu erreichen. Es wird empfohlen, bei der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von Delrin Kühlmittel zu verwenden, um ineffektive Bearbeitungsvorgänge wie Spanbildung oder Überhitzung zu verhindern.
Im Folgenden sind einige Techniken aufgeführt, die üblicherweise bei der Bearbeitung von robustem Polyoxymethylen (POM) eingesetzt werden.
1. CNC-Fräsen von POM
Für die Bearbeitung von POM-Bauteilen wird häufig CNC-Fräsen eingesetzt. Werkzeuge mit scharfen Kanten ermöglichen eine optimale Winkelerzielung und Oberflächengüte. Daher empfiehlt sich der Einsatz von einschneidigen Schaftfräsern zur Bearbeitung von Delrin. Diese Fräser verhindern die Spanansammlung bei Bearbeitungsvorgängen.
2. POM CNC-Bohren
Für die Bearbeitung von Polyoxymethylenharz eignen sich am besten Standard-Spiralbohrer und Zentrierbohrer. Diese Werkzeuge verfügen über robuste, geschliffene Schneidkanten, die letztendlich einen reibungslosen Bohrvorgang auf Delrin ermöglichen. Die optimale Schnittgeschwindigkeit zum Bohren von POM sollte etwa 1500 U/min bei einem Lippendrehwinkel von 118° betragen.
3. POM-CNC-Drehen
Die CNC-Drehoperationen für POM ähneln denen für Messing. Optimale Ergebnisse werden durch Hochgeschwindigkeitsdrehen mit moderaten Vorschüben erzielt. Bei Präzisionsdreharbeiten müssen spanbrechende Nuten verwendet werden, um Störungen und eine übermäßige Spanansammlung zu verhindern.
4. Stanzen und Stanzen
Stanzen und Stanzen sind bevorzugte Methoden für kleine bis mittelgroße komplexe Bauteile. Während des Betriebs können Blechrisse ein erhebliches Problem darstellen und zu Verarbeitungsfehlern führen. Um dies zu mildern, empfiehlt es sich, die Delrin-Platte vorzuwärmen und manuelle oder hochdurchdringende Stempel zu verwenden.
Kernpunkt: Bei der CNC-Bearbeitung von POM ist es wichtig, das POM fest im Griff zu haben oder es sicher zu halten, während Schneidwerkzeuge aus hartem Stahl oder Hartmetall verwendet werden.
Delrin-Sorten
Für die CNC-Bearbeitung geeignet Zwei der gängigsten Delrin-Typen erweisen sich als äußerst nützlich für die CNC-Bearbeitung: Polyacetal Resin 150 und Polyacetal Resin 100 (AF).
Lassen Sie uns ihre Kompatibilität bewerten:
1. Delrin 150
Delrin 150 gehört zur Familie der Polyacetal-Homopolymere. Es weist eine hohe mechanische Festigkeit, Steifigkeit und Verschleißfestigkeit auf. Diese besonderen Eigenschaften machen es zur idealen Wahl für die CNC-Bearbeitung von Zahnrädern, Buchsen, Unterlegscheiben und Automobil-Innen-/Außenverkleidungsteilen. Darüber hinaus eignet es sich aufgrund seiner Stabilität bei erhöhten Temperaturen hervorragend für Teile von Bewässerungs- und Fördersystemen.
2. Delrin 100 (A)
Delrin 100 A enthält Polytetrafluorethylen (PTFE), um die mechanische Stabilität und Viskosität zu verbessern. Es wird häufig in Getriebesystemen oder Komponenten verwendet, die reibungsarme Eigenschaften erfordern. Darüber hinaus weist es eine hohe Feuchtigkeits- und Chemikalienbeständigkeit auf. Darüber hinaus weist es keine selbstschmierenden Eigenschaften (Öl oder Fett) auf und unterscheidet sich dadurch von anderen Delrin-Qualitäten.
Oberflächenbehandlungsmöglichkeiten für POM
Bei der Bearbeitung spielt die erforderliche Oberflächenbeschaffenheit eine entscheidende Rolle. Bei der Oberflächenbehandlung kommen typischerweise zwei Möglichkeiten zum Einsatz: spanende Bearbeitung und Sandstrahlen. Nachfolgend finden Sie eine kurze Einführung dazu.
Bearbeitungsoberflächen Die CNC-Bearbeitung hinterlässt auf Acetalteilen normalerweise eine raue oder strukturierte Oberfläche. Die maschinelle Bearbeitung ist die bevorzugte Oberflächenbehandlung, wenn eine grobe oder strukturierte Oberfläche erforderlich ist, um die Reibungseigenschaften einer Komponente zu verbessern. Typische durch maschinelle Bearbeitung erreichbare Rauheitsbereiche liegen bei etwa 32 bis 250 Mikrozoll (0,8 bis 6,3 Mikrometer).
Perlenstrahlen: In den meisten Fällen hinterlassen Bearbeitungswerkzeuge Werkzeugspuren auf Acetalteilen. Sandstrahlen wird häufig eingesetzt, um Werkzeugspuren zu beseitigen und die optische Attraktivität bearbeiteter Delrin-Komponenten zu verbessern. Bei diesem Verfahren werden Glasperlen oder feine Schleifpartikel unter hohem Druck auf die bearbeitete Oberfläche geschleudert.
Darüber hinaus erhöht es die Haltbarkeit und verleiht bearbeiteten Polyacetalharz-Komponenten ein wertvolles, glattes, mattes, ästhetisch ansprechendes, satiniertes Aussehen. Es gibt andere Techniken; zum Beispiel: Eloxieren, Polieren, Lackieren und Heißprägen. Aus wirtschaftlichen Gründen bevorzugen die meisten Konstrukteure jedoch die beiden oben genannten Methoden.
Welche Einschränkungen gibt es bei der CNC-Bearbeitung mit Delrin?
Allerdings bietet die CNC-Bearbeitung mit Delrin erhebliche Vorteile. Darüber hinaus weist es auch gewisse Nachteile auf. Im Folgenden werden die Einschränkungen von Delrin erläutert:
Haftung: Obwohl Acetalharz eine hervorragende chemische Beständigkeit aufweist, stellt es bei der Verklebung mit starken Klebstoffen oft eine Herausforderung dar. Um dieses Problem zu lösen, müssen Designer möglicherweise Oberflächennachbearbeitungsoptionen einsetzen, um optimale Ergebnisse zu erzielen.
Thermische Empfindlichkeit: Die thermische Empfindlichkeit ist für Designhersteller ein wichtiges Anliegen. Die Toleranz von Acetal gegenüber Hochtemperaturbedingungen ist bemerkenswert ausgeprägt. Es eignet sich weiterhin hervorragend für Anwendungen, bei denen mechanische Stabilität von größter Bedeutung ist. Unter bestimmten Umständen kann die Einwirkung erhöhter Temperaturen jedoch zu Verformungen oder Verwerfungen führen. Im Vergleich zu Nylon weist Delrin auch unter widrigen Umgebungsbedingungen eine überlegene Festigkeit und strukturelle Integrität auf.
Hohe Entflammbarkeit: Die Verarbeitung von Polyoxymethylenharz stellt Herausforderungen hinsichtlich der Entflammbarkeit dar. Es reagiert empfindlich auf Temperaturen über 121 °C. Um die Temperaturen während der Bearbeitungsvorgänge aufrechtzuerhalten, wird immer der Einsatz von Kühlmitteln, wie z. B. Luftkühlern, empfohlen. Um Entflammbarkeitsrisiken zu mindern oder zu kontrollieren, müssen bei der Verarbeitung von POM auch Feuerlöscher der Klasse A eingesetzt werden.
Anwendungen von Delrin
CNC-Bearbeitung Von der Innen- und Außenseite von Automobilen bis hin zu Komponenten für die Luft- und Raumfahrt findet Delrin zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten. Lassen Sie uns einige wichtige Einsatzmöglichkeiten in der Fertigung untersuchen:
Medizinische Industrie
POM dient als lebenswichtiges Material für medizinische Komponenten und Geräte. Als technischer Thermoplast entspricht es den strengen FDA- oder ISO-Qualitätsstandards. Seine Anwendungen reichen von Gehäusen und Verkleidungen bis hin zu komplizierten Funktionsteilen; zum Beispiel: Einwegspritzen, chirurgische Instrumente, Ventile, Inhalatoren, Prothesen und medizinische Implantate.
Automobilsektor
Derlin liefert diverse Automobilkomponenten für die Automobilindustrie. Seine hohe mechanische Festigkeit, geringe Reibung und Verschleißfestigkeit ermöglichen es Ingenieuren, kritische Teile für Autos, Motorräder und Elektrofahrzeuge herzustellen. Gängige Beispiele sind: Scharniergehäuse, Verriegelungsmechanismen und Kraftstoffgebereinheiten.
Verbrauchergeräte
Bei Convenience-Anwendungen bietet die Polyoxymethylenverarbeitung mehrere bemerkenswerte Vorteile. Fertigungsspezialisten nutzen es für Reißverschlüsse, Kochgeschirr, Waschmaschinen und Clips.
Industrielle mechanische Komponenten
Die beeindruckende Stärke von Derlin ermöglicht seinen Einsatz in der industriellen Komponentenfertigung. Seine Verschleißfestigkeit und seine geringen Reibungseigenschaften machen es zur idealen Wahl für Teile wie Federn, Lüfterräder, Zahnräder, Gehäuse, Abstreifer und Rollen.
