Comment choisir un broyeur de finition de carbure pour les plastiques, acrylique et composites

On suppose souvent que les matériaux plastiques, acryliques et composites sont plus faciles à usiner parce qu'ils sont plus doux que le métal, mais cette hypothèse provoque plus de déchets que ne le pensent la plupart des magasins.L'acrylique peut fondre et se souder à la pointe à des températures étonnamment basses.Le PVC peut enfoncer des flûtes conçues pour le métal, et les composites renforcés de fibres peuvent délaminer ou laisser un bord fibreux déchiré au lieu d'une coupe propre.Un ensemble d'outils et de paramètres qui fonctionne bien en aluminium ou en acier produit souvent un mauvais résultat dans ces matériaux parce que les mécanismes de défaillance sont fondamentalement différents.

Ce guide aide les machinistes CNC, les ingénieurs de processus et les équipes d'achat à sélectionner une géométrie appropriée pour le broyeur d'extrémité de carbure pour les plastiques, l'acrylique et les composites,et construire une stratégie de paramètres qui contrôle la chaleur et les dommages de fibres plutôt que de traiter ces matériaux comme une réflexion après coupure de métal.

Pourquoi les plastiques et les matériaux composites échouent différemment du métal

Trois comportements matériels conduisent la plupart des problèmes pratiques dans cette catégorie:

• Faible point de fusion ou de ramollissement.Beaucoup de plastiques, en particulier l'acrylique, commencent à ramollir ou à fondre à des températures facilement atteintes par le frottement d'un outil conçu pour le métal.éclaboussure à travers la surface, ou de les souder à nouveau dans le flux de la puce au lieu de les séparer proprement.
• Une mauvaise conductivité thermique.Comme le titane, la plupart des plastiques ne conduisent pas la chaleur efficacement, de sorte que la chaleur générée au bord de coupe reste concentrée dans la zone de coupe plutôt que de se dissiper dans le matériau en vrac.
• Le comportement des fibres ou des charges dans les composites.Les composites renforcés de fibres ne se coupent pas comme le font les plastiques ou les métaux homogènes.ou en fibre à l'extrémité de la coupe, notamment aux points d'entrée et de sortie.

Parce que ces modes de défaillance sont thermiques et structurels plutôt que principalement sur la dureté, la géométrie de l'outil, la netteté des bords,et l'évacuation des copeaux est généralement plus importante que la dureté du revêtement dans ce groupe de matériaux.

Considérations géométriques pour les plastiques et les composites

Nombre de flûtes et espace pour les puces

Une conception à flûte unique ou à deux flûtes est courante pour l'acrylique et les plastiques généraux car elle maximise l'espace des puces et réduit le nombre de bords de coupe générant du frottement par révolution.Cela aide à évacuer les copeaux avant qu'ils ne puissent ramollir et réadhérerPour les composites, le nombre de flûtes et la conception sont souvent choisis en fonction de la priorité accordée à une finition de surface propre, à une délamination minimale à la sortie ou à un équilibre des deux,et cela doit être confirmé par le type de fibre spécifique et la structure du stratifié.

Des bords de râteau tranchants et positifs

Un tranchant pointu avec un angle de râteau positif tranche le plastique au lieu de le pousser et de le frotter.qui est le déclencheur principal de la fusion et du re-soudage des thermoplastiques acryliques et similairesDans les matériaux composites, la netteté des bords affecte si les fibres sont coupées proprement ou arrachées de la matrice.

Les flûtes et les faces de râteau polissées

Une surface de flûte et de râteau hautement polie réduit le frottement qui fait que le plastique adouci colle et s'emballe plutôt que d'évacuer.usinage de l'aluminium, bien que la finition et la géométrie spécifiques adaptées aux plastiques doivent être confirmées pour le matériau exact plutôt que d'être supposées provenir d'un outil de découpe de métaux.

Géométries spécialisées pour les composites

Les matériaux composites, en particulier ceux avec renforcement par fibres abrasives, bénéficient souvent de géométries et de préparations de bords conçues pour cisailler les fibres plutôt que de les déchirer.en particulier aux limites des couches et aux points de sortie de coupeLorsqu'un outil standard produit à plusieurs reprises une délamination ou un retrait de fibres sur un stratifié spécifique, unoutil de fraisage sur mesureConçu autour de l'orientation des fibres et de la structure du stratifié peut fournir un meilleur contrôle qu'un outil générique.

Considérations relatives au revêtement et au substrat

Beaucoup de plastiques et d'acryliques sont efficacement usinés avec des outils en carbure poli non revêtus, car la priorité est donnée à une précision nette,bord à faible frottement plutôt que résistance à l'usure abrasive d'une pièce dureLes matériaux composites, en particulier ceux avec un renforcement en verre ou en fibre de carbone, peuvent être abrasifs pour l'outil, bien qu'ils soient plus légers que le métal. and coating or substrate selection for these materials should be confirmed with the tool supplier based on the specific fiber content and matrix type rather than assumed from either a metal-cutting or plastic-cutting default.

Une stratégie de paramètres pour les plastiques et les composites

Commencez prudemment et validez sur la configuration réelle

La vitesse de coupe et les valeurs d'alimentation pour les matières plastiques et les composites doivent être considérées comme une référence de départ et non comme un réglage garanti.rigidité de la machine, la tenue de travail, et si l'évacuation des copeaux par refroidissement ou par soufflage d'air est utilisée.

Gérez la chaleur avant qu'elle ne se dissout

Étant donné que de nombreux plastiques ramollit à des températures relativement basses, le contrôle de la chaleur est souvent la variable la plus importante du processus.vitesse de fuseau appropriée pour le diamètre de l'outil, et en évitant un frottement prolongé à n'importe quel point de la coupe.Réduire l'alimentation comme réponse par défaut à la fusion peut parfois aggraver le problème en augmentant le temps de séjour et la chaleur à l'extrémité de coupe plutôt que d'aider.

Entrée et sortie de contrôle dans les composites

La délamination et l'extraction des fibres dans les composites se concentrent souvent aux points d'entrée et de sortie, où le support des fibres est réduit.avec un support ou un matériau de support lorsque cela est pratique, peut réduire les dommages aux bords par rapport à un chemin non modifié conçu pour le métal.

Maintenir une évacuation adéquate des puces

Les puces qui ne sont pas nettoyées efficacement peuvent se recouper, générer de la chaleur supplémentaire et augmenter le risque de réadhésion dans les thermoplastiques ou de dommages supplémentaires aux fibres dans les composites.L'aide au soufflage d'air est courante dans l'usinage des matières plastiques où le liquide de refroidissement d'inondation n'est pas utilisé ou ne convient pas au matériau.

Ajustez une variable à la fois

Lorsque vous résolvez un problème de fraisage de plastique ou de composites, changez la vitesse de la broche, l'alimentation, la géométrie de l'outil ou la méthode d'évacuation des copeaux une à la fois et enregistrez le résultat.L'ajustement de plusieurs variables peut produire un résultat amélioré sans révéler quel changement était responsable.

Erreurs courantes dans le moulage des plastiques et des matériaux composites

Application directe des paramètres de coupe des métaux

Les données de coupe développées pour l'aluminium ou l'acier ne sont pas transférées directement sur les plastiques ou les composites car les mécanismes de défaillance sont thermiques et structurels plutôt que principalement abrasifs.Les paramètres de départ spécifiques au matériau doivent être demandés au fournisseur de l'outil pour le matériau et l'outil exacts..

Utilisation d'un outil terne ou usé après sa durée de vie

Un outil qui fonctionnerait encore de manière acceptable dans le métal peut produire la fusion, l'encrassement ou la déchirure des fibres dans les plastiques et les composites bien avant qu'il ne montre l'usure conventionnelle,parce que le seuil de chaleur et de frottement pour la défaillance est inférieur dans ces matériaux.

Ignorer l' évacuation des puces

Les puces qui s'empilent dans les flûtes au lieu de s'évacuer proprement peuvent se ré-adhérer aux thermoplastiques ou causer des dommages secondaires aux fibres dans les composites.Confirmer que la géométrie de la flûte choisie et toute assistance de soufflage d'air ou de liquide de refroidissement sont adéquates pour l'opération.

Traiter tous les plastiques et composites comme un seul groupe de matériaux

L'acrylique, le PVC, le nylon et les composites renforcés de fibres se comportent différemment sous la coupe.ou un ensemble de paramètres validé pour un matériau ne doit pas être considéré comme transférant directement à un autre sans confirmation.

Sous-estimation des conditions d'entrée et de sortie dans les composites

Beaucoup de problèmes de délamination et de retrait de fibres proviennent du point d'entrée ou de sortie de la coupe plutôt que lors de l'engagement à l'état d'équilibre.La révision de la stratégie du parcours d'outils lors de ces transitions est souvent plus productive que l'ajustement de la vitesse globale et de l'alimentation seule.

Questions fréquemment posées

Pourquoi l'acrylique fond- il même à une vitesse de coupe modérée?

L'acrylique a une température de ramollissement relativement faible et ne conduit pas la chaleur efficacement, de sorte que le frottement au bord de coupe peut augmenter rapidement la température locale.l'outil à faible friction combiné à une évacuation adéquate des copeaux aide à limiter l'accumulation de chaleur avant qu'elle n'atteigne le point de ramollissement.

Dois-je utiliser un outil à flûte simple ou à flûte multiple pour les plastiques?

Une conception à flûte unique ou à deux flûtes est courante pour l'acrylique et les plastiques généraux car elle maximise l'espace des puces et réduit le frottement par révolution,mais le bon choix dépend du matériau spécifiqueConfirmez le nombre de flûtes avec le fournisseur de l'outil pour l'application exacte.

Quelles sont les causes de la délamination des matériaux composites?

La délamination résulte souvent du fait que les fibres sont arrachées à la matrice plutôt que coupées proprement, en particulier aux points d'entrée et de sortie où le support de la fibre est réduit.,La stratégie et le parcours d'outils à ces transitions influencent tous le résultat.

Les matériaux composites nécessitent-ils un revêtement différent de celui des plastiques?

Ce n'est pas nécessairement le même revêtement, mais le choix du substrat et du revêtement devrait refléter le fait que certains composites sont abrasifs pour l'outil en raison du renforcement en fibres,Alors que beaucoup de plastiques privilégient unConfirmer la combinaison appropriée pour la teneur en fibres spécifique et le type de matrice.

Quelles informations dois-je fournir lorsque je demande une recommandation pour un moulin de finition en plastique ou en composites?

Indiquer le matériau et la qualité spécifiques (y compris le type de fibre et la teneur en fibres pour les composites), l'épaisseur de la paroi ou la géométrie des caractéristiques, la géométrie de l'outil en cours, le cas échéant, les détails de la broche et de la machine,paramètres de coupe en courant, méthode d'évacuation des copeaux, et photographies de toute fusion, tache ou délamination observée.

Conclusion

Les difficultés liées à l'usinage des plastiques, acryliques et composites résultent principalement d'un faible point de fusion, d'une mauvaise dissipation thermique et du comportement des fibres plutôt que de la dureté.,bord de râte pointu et niveau de polissage, combiné à une stratégie de paramètres qui gère la chaleur et contrôle les conditions d'entrée et de sortie dans les composites,donne à ces opérations une base plus stable que l'application directe des procédés de découpe des métaux.

Supal (Changzhou) Precision Tools Co., Ltd. fournituresmoulins à extrémité de carburePour examiner une application de fraisage en plastique ou en composites,contact Supalavec la qualité de votre matériau, la géométrie des caractéristiques, l'outil et les paramètres actuels, la méthode d'évacuation des copeaux, et toute photographie de fusion, d'encrassement ou de délamination observée.Cette information permet d'identifier une géométrie d'outil appropriée et un processus pratique de démarrage pour la validation sur la machine..