Menu
+420 606 758 245

Obrábění plastů

Polotovary technických plastů lze snadno obrábět na standardních kovoobráběcích a dřevoobráběcích strojích.


VŠEOBECNÁ DOPORUČENÍ

Vzhledem ke špatné tepelné vodivosti a relativně nízkému bodu tání termoplastů je nutno zajistit, aby vzniklé teplo bylo udržováno na nejnižší možné úrovni a aby co nejméně přecházelo na obrobek. Zabrání se tak změnám v barvě, deformacím a vzniku napětí v obrobku.

Při opracování termoplastů platí následující doporučení:


  • nástroje je třeba udržovat neustále ostré a hladké
  • posuv by měl být co největší
  • musí být zajištěn co nejlepší odvod třísky
  • nástroje musí být takového tvaru, aby se obráběného materiálu dotýkaly jen řeznou plochou
  • při operacích, kdy vzniká nadměrné teplo (např. při vrtání), je vhodné použít chladící médium

Síla potřebná pro obrábění technických plastů je nižší, než síla nutná pro obrábění kovů, Proto je možné snížit upínací tlaky. Příliš velké upínací tlaky mohou také způsobit deformaci materiálu, což vede k menší přesnosti obrábění. 

ŘEZNÉ NÁSTROJE

Vhodné jsou běžné materiály používané pro kovoobrábění – rychlořezná ocel. V případě velkých výrobních dávek, či obrábění plněných materiálů (skelné vlákno, grafit, MoS2) je vhodné použití karbidových, keramických a diamantových řezných nástrojů. Pro obrábění špičkových plastů (PEEK, PEI, PSU…) jsou nejlepší nástroje diamantové. 

TOLERANCE

Tolerance pro obrábění termoplastů jsou významně vyšší než tolerance pro kovové součásti. 

Je to způsobeno zejména jejich tepelnou roztažností, bobtnáním vlivem absorpce vlhkosti a možnými deformacemi způsobenými vnitřním pnutím během obrábění. Deformace se objevují převážně tehdy, kdy obráběním vznikají asymetrické či velké změny v průměru (např. pouzdra, vyráběná z velkých tyčí Kruhového průřezu), případně hluboké drážky při frézování. 

Dle požadavků na toleranci, může nastat nutnost temperování materiálu (odstranění vnitřního pnutí) po předběžném obrábění (min. přesah 3 % průměru) a před konečným obráběním součástí. V současné době neexistují specifické mezinárodní normy pro tolerance při obrábění termoplastických součástí. Podle empirického pravidla pro soustružené nebo frézované součásti lze přijmout toleranci 0,1 - 0,2 % jmenovitého rozměru, bez zvláštních opatření. Pro menší součásti je minimální tolerance pouze 0,05 mm. Přesnějších tolerancí lze dosáhnout u špičkových plastů (PEEK, PEI, PSU…). Jako vodítko pro tyto potřeby lze použít normu DIN 7168.

Teflon (PTFE) je třeba obrábět při minimální teplotě 23°C. Zabrání se tak změně rozměrů, ke které dochází při teplotě cca. 20°C (inverzní bod struktury PTFE).

CHLAZENÍ

Při operacích, během kterých vzniká značné teplo, je nutné chlazení. Všeobecně jsou vhodné chladící kapaliny běžně používané při obrábění kovů. Rovněž lze použít stlačený vzduch. Chlazení povrchu obrobku vždy vede k lepší kvalitě povrchu a nižším tolerancím. Jsou vhodné běžné chladící emulze pro obrábění. Tyto emulze však nesmí být použity pro chlazení amorfních materiálů (PC, PMMA, ABS, SAN, PES, PSU, PEI…), které jsou náchylné k vnitřnímu popraskání po použití těchto médií. 

Více v tabulce pyramida termoplastů na konci této stránky. Pro chlazení těchto materiálů je nutné použít čistou vodu nebo stlačený vzduch. Stlačený vzduch je také velmi vhodný z důvodu dobrého odvodu třísky mezi řeznou plochou a obrobkem.


FRÉZOVÁNÍ

Lze používat frézy pro lehké kovy. Okružní frézy umožňují lepší odstraňování pilin. Doporučená geometrie nástrojů, rychlosti a posuvy jsou uvedeny v tabulce doporučené řezné podmínky.

SOUSTRUŽENÍ

Dlouhé řetězce třísek je třeba vhodným způsobem při práci odstraňovat, aby se nezamotaly do upínací hlavy, nástroje nebo obrobku. Doporučená geometrie nástrojů, rychlosti a posuvy jsou uvedeny v tabulce doporučené řezné podmínky.


VRTÁNÍ

Naprosto vyhovují vysokorychlostní šroubové vrtáky. Při vrtání produkujícím zvýšené množství tepla použijte chladicí kapalinu. Pro lepší odvádění tepla a odstranění třísek je nutné vrták často vytahovat, zejména při vrtání hlubokých děr. Pro vrtání velkých průměrů se doporučuje používat vrtáky se ztenčeným dříkem, aby se snížilo tření a následná tvorba tepla. Při vrtání velkých otvorů se doporučuje vrtat postupně - tzn. otvor o průměru 50 mm by měl být vrtán postupně na průměr 15, 35 a 50 mm.

K vrtání měkčích plastů se používají spirálové vrtáky na plasty. Tyto vrtáky mají strmější šroubovici, větší drážky pro odvod třísek a vrcholový úhel 60-90°. Tím je zajištěno rychlé odvádění třísek a snižuje se nebezpečí zaseknutí nebo vytahování materiálu. Na plasty s vysokým obsahem plnidel a na duroplasty zesílené sklenými vlákny se používají vrtáky na plasty s břity ze slinutých karbidů.

K zamezení trhlin během obrábění materiálů s příměsí skelných vláken se doporučuje provádět osové vrtání za předehřevu (cca +100°C). Spirálový vrták musí být nově naostřen a to do ostrého úhlu, posuv maximálně 0,10mm/otáčka. Geometrie nástrojů, rychlosti a posuvy jsou uvedeny v tabulce doporučené řezné podmínky.

ŘEZÁNÍ

Strojně lze termoplasty řezat na pásové, kotoučové nebo přímočaré pile s dostatečně vzdálenými zuby, aby byl zajištěn dobrý odvod pilin. Zuby musí mít dostatečný rozvod, aby nedocházelo ke svírání materiálu za řeznou plochou. Je třeba, aby desky při řezání na kotoučové pile dobře ležely na stole pily. Tím se zamezí kmitání desky, což je velmi nebezpečné a vede to k nečistému řezu. 

K řezání materiálů s příměsí skelných vláken používejte vždy velmi ostré pilové listy či kotouče s dobrým rozvodem zubů. Doporučují se řezací brusné kotouče osazené diamanty. Pro občasné řezání termoplastů lze používat listy z nástrojové oceli pro opracování dřeva. Duroplasty je třeba řezat pilovými kotouči, které mají zuby opatřené destičkami ze slinutých karbidů. Geometrie nástrojů, rychlosti a posuvy jsou uvedeny v tabulce doporučené řezné podmínky.

POZOR: materiál PA 6.6 GF30 a špičkové plasty plněné skleným vláknem či uhlíkem je potřeba řezat pásovou pilou s roztečí zubů 4 - 6 mm. Použití kotoučové pily z důvodu možného popraskání materiálu se nedoporučuje. 


DOPORUČENÉ ŘEZNÉ PODMÍNKY




Po rozkliknutí se obrázek zvětší.

Doporučuje se používat pouze naostřené HSS nástroje.


PYRAMIDA TERMOPLASTŮ