La scienza e la tecnologia sono in continuo sviluppo. Policarbonato (PC) Viene utilizzato sempre di più nella produzione di macchinari. Il policarbonato è una plastica ad alte prestazioni. È ampiamente utilizzato in edilizia, elettronica, automobili, medicina e articoli di uso quotidiano. Presenta eccellenti proprietà meccaniche, ottiche e di lavorazione. Queste lo rendono importante nei settori aerospaziale, elettronico e dei dispositivi di sicurezza. Successivamente, spiegheremo perché utilizziamo la lavorazione CNC per il policarbonato. Infine, analizzeremo le proprietà del policarbonato. Inoltre, condivideremo suggerimenti sulla lavorazione CNC del policarbonato. Questo per la vostra comprensione. Iniziamo!
Sommario
Che cosa è il policarbonato?
Il policarbonato (PC) è un termoplastico flessibile. Non ha un punto di fusione fisso e si ammorbidisce prima di fondersi. Il policarbonato è solitamente venduto in strisce e lastre trasparenti e nere. Inoltre, il policarbonato è un'alternativa più resistente e flessibile al vetro normale quando si necessitano componenti con elevata trasmissione luminosa. È leggero e ha una bassa cristallinità perché è costituito da molecole amorfe. Il policarbonato è più resistente al calore e agli urti rispetto ad altre materie plastiche come il plexiglass.
Il PC è un materiale plastico ingegneristico flessibile con numerose proprietà eccellenti. Il policarbonato è disponibile in diverse qualità, ma generalmente presenta le seguenti proprietà meccaniche:
- Elevata resistenza alla rottura e all'impattoIl policarbonato è noto per essere molto duro e non facilmente danneggiabile dagli urti. Viene quindi spesso utilizzato in ambienti ad alte prestazioni.
- Resistente ai raggi UVAlcuni tipi di policarbonato sono estremamente resistenti ai raggi UV. Non si decompongono alla luce diretta del sole.
- Resistente al calore e al fuocoIl policarbonato può resistere a temperature fino a 140 °C. È quindi ideale per applicazioni mediche che richiedono sterilizzazioni ripetute.
- Resistente agli agenti chimiciPer quanto riguarda gli agenti chimici, il policarbonato è altamente resistente ad alcoli, grassi, acidi inorganici e idrocarburi alifatici.
- Eccellente stabilità dimensionaleQuesto termoplastico non si restringe in modo significativo, con valori compresi tra 0,6% e 0,9%. Pertanto, mantiene la sua forma nella maggior parte dei casi.
- Trasparenza e chiarezzaLa struttura amorfa del policarbonato gli conferisce un elevato grado di trasparenza e chiarezza. Lascia passare 90% di luce e ha un indice di rifrazione di 1,548. È quindi un'alternativa popolare al vetro.
Tipi comuni di policarbonato
Esistono diversi gradi di policarbonato, ognuno con le proprie proprietà meccaniche. Diversi gradi sono adatti a compiti diversi in settori diversi. I seguenti tipi di policarbonato sono comunemente utilizzati per la lavorazione CNC:
Policarbonato per uso generale
Questo policarbonato è estremamente resistente e ha un'eccellente trasparenza. Il policarbonato multiuso ha una superficie liscia e un aspetto gradevole. È anche altamente resistente ai raggi UV ed è quindi ideale per l'uso esterno.
Policarbonato caricato a vetro
Questo policarbonato è molto resistente, con elevata resistenza agli urti e tenacità. È un sostituto ideale del metallo e delle materie plastiche ingegneristiche. È reso più resistente dall'aggiunta di fibre di vetro 10-40%. Di conseguenza, può essere utilizzato in sostituzione del metallo nella produzione di componenti di livello industriale.
Policarbonato di grado meccanico
Questo policarbonato è molto stabile dimensionalmente. Presenta eccellenti proprietà elettriche, un elevato modulo di elasticità e una buona resistenza agli urti. I componenti realizzati in policarbonato di qualità meccanica vengono spesso utilizzati in situazioni in cui è necessario svolgere molti lavori.
Policarbonato AMGARDTM
Il policarbonato AMGARDTM è una plastica industriale unica. Contiene ioni d'argento, che impediscono la proliferazione di microrganismi sulla sua superficie. Questo policarbonato è ideale per la produzione di apparecchiature e strumenti medicali, schermi protettivi e altri articoli che richiedono una superficie priva di batteri e muffe.
Policarbonato TUFFAK
Il TUFFAK è un policarbonato flessibile due volte più resistente del vetro. Può essere prodotto in diversi modi, tra cui la lavorazione CNC e la termoformatura. Il policarbonato TUFFAK ha un'ottima stabilità dimensionale ed è compatibile con colle, vernici e solventi.
Perché utilizzare il policarbonato per la lavorazione CNC?
Buone proprietà meccaniche
Il policarbonato è resistente e rigido. Può sopportare la forza di taglio e la pressione durante la lavorazione meccanica. Questo mantiene i pezzi lavorati precisi in termini di dimensioni e forma.
Ottima tenacità
Il policarbonato è resistente. È difficile che si crepi o si fratturi. Questa tenacità mantiene la lavorazione stabile e sicura, soprattutto quando si lavora con forme complesse.
Buona stabilità dimensionale
Il policarbonato mantiene bene la sua forma al variare di temperatura e umidità. Questa stabilità garantisce che i pezzi lavorati mantengano le dimensioni e la forma corrette. Al variare di temperatura e umidità, le variazioni dimensionali sono minime. Questo contribuisce a mantenere la precisione della lavorazione.
Buona trasparenza
Il policarbonato è trasparente. Può essere utilizzato per realizzare componenti trasparenti o semi-trasparenti. I materiali trasparenti consentono di realizzare componenti lisci ed eleganti. Sono quindi ampiamente utilizzati in componenti e parti ottici che necessitano di ispezione visiva. Sono il materiale ideale per la realizzazione di componenti trasparenti o ottici.
Eccellente adattabilità alla temperatura
Il policarbonato mantiene la sua forma e funziona ad alte temperature. Il suo intervallo di temperatura di utilizzo continuo è tipicamente compreso tra -40 °C e 120 °C, e può persino resistere a temperature fino a 140 °C per brevi periodi. Questa resistenza al calore rende il policarbonato adatto all'uso in ambienti ad alta temperatura. Ad esempio, nei paralumi per auto, negli alloggiamenti di apparecchiature elettroniche e negli apparecchi di illuminazione.
D'altra parte, il policarbonato mantiene una buona tenacità e resistenza agli urti anche a basse temperature. Rimane robusto anche a temperature fino a -40 °C. Questo lo rende ideale per l'uso in climi freddi, ad esempio in attrezzature per esterni e componenti aerospaziali.
Buona lavorabilità
Il policarbonato è facile da lavorare. Permette di tagliare, forare e fresare facilmente con le normali macchine CNC. Permette inoltre di realizzare numerose forme e strutture complesse tramite lavorazioni CNC. Questo facilita Lavorazione CNC e garantisce la qualità del prodotto finale in un'ampia gamma di parametri di processo. Inoltre, il policarbonato non genera calore eccessivo né usura durante la lavorazione, prolungando la durata dell'utensile.
Lavorabilità superiore del policarbonato
Nella lavorazione CNC, il policarbonato presenta diverse eccellenti proprietà di lavorazione:
- Requisiti di bassa forza di taglio: Il policarbonato è relativamente morbido, quindi richiede una forza di taglio inferiore durante il processo. Questo contribuisce a ridurre il carico sulla macchina utensile, prolungare la durata dell'utensile e ridurre il consumo energetico.
- Stampaggio ad alta precisione: Permette lavorazioni ad alta precisione e una migliore stabilità dimensionale. Inoltre, i pezzi lavorati presentano minori deviazioni dimensionali e possono soddisfare le esigenze di applicazioni con requisiti di precisione più elevati.
- Buona finitura superficiale: Dopo la lavorazione, la superficie risulta liscia e piana, con un basso valore di rugosità. Inoltre, il prodotto mantiene un bell'aspetto senza richiedere particolari lavorazioni successive.
- Bassa usura degli utensili: Bassa usura dell'utensile, riduce la frequenza e i costi di sostituzione dell'utensile.
- Migliore stabilità termica: Il calore generato durante il processo di lavorazione ha un impatto relativamente limitato sulle sue prestazioni, contribuendo a mantenere la precisione della lavorazione e la qualità della superficie.
Eccellenti proprietà meccaniche e ottiche
Ora, le macchine CNC preferiscono utilizzare il policarbonato. Questo principalmente perché ha ottime proprietà meccaniche e ottiche.
Proprietà meccaniche
- Resistenza all'impatto: Il policarbonato (PC) è un materiale robusto con un'eccellente resistenza agli urti. Ciò significa che i materiali in PC mantengono la loro integrità e stabilità strutturale anche in ambienti ad alto stress o sottoposti a urti. Questa proprietà consente ai componenti in PC lavorati a CNC di essere estremamente durevoli e resistenti ai danni.
- Stabilità termica: I materiali in policarbonato sono termicamente stabili e mantengono le loro proprietà meccaniche anche a temperature elevate. La temperatura di deformazione termica è solitamente compresa tra 110 e 150 °C. Ciò significa che durante la lavorazione CNC, il calore non deforma né danneggia il policarbonato.
- Isolamento elettrico: I materiali in PC presentano buone proprietà di isolamento elettrico, che li rendono ideali per l'uso in applicazioni elettroniche ed elettriche. Nella lavorazione CNC, questa proprietà consente ai componenti in PC di isolare corrente e tensione, mantenendo l'apparecchiatura sicura e stabile.
Proprietà ottiche
- Elevata trasparenza: I materiali in PC presentano un'elevata trasmissione luminosa, con un tasso di trasmissione della luce superiore a 90%. Questo conferisce ai componenti in PC un chiaro vantaggio in scenari applicativi come la produzione di componenti ottici o alloggiamenti trasparenti. Questa trasparenza può essere mantenuta durante la lavorazione CNC, ottenendo un prodotto finale con un'ottica eccellente.
- Alto indice di rifrazione: Con un indice di rifrazione di circa 1,585-1,586, i materiali in policarbonato sono materiali ad alto indice di rifrazione. Questo elevato indice di rifrazione rende il policarbonato trasparente. Può sostituire il vetro e altri materiali costosi, riducendo i costi.
- Resistenza alla luce: I materiali in PC presentano eccellenti proprietà di resistenza alla luce e possono mantenere la loro trasparenza anche in caso di esposizione prolungata ai raggi UV, resistendo efficacemente all'invecchiamento. Ciò conferisce ai componenti in PC un'elevata durata in ambienti esterni o in applicazioni che richiedono un'esposizione prolungata alla luce.
Vantaggi dell'utilizzo del CNC per la lavorazione del policarbonato
- Versatilità delle opzioni di elaborazione: Il policarbonato può essere lavorato utilizzando un varietà di processi di lavorazione CNC, tra cui fresatura, tornitura, foratura e taglio. Ciò gli consente di eccellere in una varietà di applicazioni manifatturiere, dalla semplice lavorazione a piano fisso alla fabbricazione di strutture 3D complesse.
- Elevata efficienza di lavorazione: L'elevato grado di automazione e la capacità di eseguire lavorazioni meccaniche in modo rapido e continuo aumentano notevolmente la produttività, il che è molto vantaggioso per la produzione di massa e la prototipazione rapida.
- Bassa generazione di stress interno: Durante la lavorazione CNC, il policarbonato è meno soggetto a stress interno. Questo riduce il rischio di deformazione dei pezzi dopo la lavorazione. Questo è fondamentale per le applicazioni che richiedono un'elevata stabilità dimensionale.
- Elevata precisione e coerenza: La capacità di raggiungere un'elevata precisione dimensionale e di forma garantisce che ogni parte in policarbonato lavorata presenti un elevato grado di coerenza e soddisfi rigorosi standard industriali e requisiti di progettazione.
- Capacità di elaborazione di forme complesse: Possiamo realizzare facilmente componenti in policarbonato con forme complesse. Queste forme includono strutture interne e contorni esterni. Rispecchieranno fedelmente il design.
- Buona qualità della superficie: La superficie dei pezzi lavorati con CNC è liscia e piana, riducendo la necessità di successivi processi di trattamento superficiale e risparmiando tempo e costi.
- Elevato utilizzo dei materiali: Una programmazione accurata e una pianificazione accurata dei percorsi di lavorazione possono ridurre al minimo gli sprechi di materiale, riducendo così i costi di produzione.
- Ripetibilità: Con la lavorazione CNC, purché la programmazione e le impostazioni siano le stesse, è possibile produrre più e più volte le stesse parti, il che garantisce la stabilità della qualità del prodotto e migliora notevolmente l'efficienza della produzione.
Applicazioni di parti in policarbonato con lavorazione CNC
- Settore Elettronico ed Elettrodomestici: Il policarbonato è resistente e isolante. È ideale per la realizzazione di connettori elettrici, terminali e altri componenti isolanti. Questi componenti garantiscono la sicurezza e l'affidabilità degli impianti elettrici.
- Settore automobilistico: Il policarbonato è robusto e resistente al calore. È ideale per la realizzazione di coperture per fari anteriori e posteriori e cruscotti per auto. Questi componenti devono essere resistenti e offrire buone prestazioni ottiche.
- Costruzione: Il policarbonato è trasparente e resistente alle intemperie. Queste proprietà lo rendono ideale per tetti trasparenti, coperture per lucernari e finestre in edilizia. Fornisce luce naturale e consente di risparmiare energia.
- Dispositivi medici: Il policarbonato è biocompatibile e sterilizzabile. Questo lo rende adatto alla produzione di strumenti chirurgici, siringhe e apparecchiature diagnostiche. Garantisce un utilizzo sicuro in ambito medico.
- Aerospaziale: Nel settore aerospaziale, il policarbonato viene utilizzato per i finestrini e i portelli degli aerei. Mantiene i voli sicuri ed efficienti perché è leggero e resiste bene agli urti.
- Campo ottico: Il policarbonato ha ottime proprietà ottiche. Viene utilizzato per realizzare molti tipi di lenti, come quelle delle fotocamere.
Opzioni di finitura della lavorazione CNC per parti in policarbonato
Il policarbonato è soggetto a graffi, quindi è possibile utilizzare diversi trattamenti superficiali. Questi trattamenti superficiali contribuiscono a migliorare le proprietà fisiche dei componenti in policarbonato dopo la lavorazione meccanica, rendendoli più adatti all'uso in applicazioni pratiche. Di seguito sono riportati alcuni dei trattamenti superficiali per il policarbonato:
Lavorazione meccanica
La lavorazione meccanica è un metodo di lavorazione comune ed economico. È adatta a pezzi lavorati che non richiedono ulteriori lavorazioni. I pezzi lavorati possono presentare piccoli segni di lavorazione o graffi sulla superficie. Tuttavia, è un metodo di produzione più economico e veloce.
È importante notare che la lavorazione meccanica non può fornire una superficie otticamente trasparente per i componenti in policarbonato. Questo può essere ottenuto lavorando i componenti in policarbonato con utensili diamantati. Pertanto, i clienti devono richiedere questo trattamento superficiale direttamente in fase di preventivo. Ciò potrebbe aumentare i costi di lavorazione.
Lucidatura a vapore
I pezzi lavorati con una macchina CNC presentano spesso segni di lavorazione visibili, che possono alterare l'aspetto del prodotto. La lucidatura a vapore viene spesso utilizzata per rimuovere graffi e segni di lavorazione dai pezzi in policarbonato lavorati. Questa operazione viene eseguita immergendo il pezzo in una soluzione che reagisce con la superficie e ne fonde. In questo modo, il materiale scorre e maschera i segni di lavorazione.
La superficie di un componente in policarbonato lavorato a CNC è solitamente trasparente. Tuttavia, se fuso durante la lavorazione, può diventare quasi opaco. Dopo la lavorazione, la lucidatura a vapore è un ottimo metodo per levigare la superficie e conferirle una lucentezza uniforme o un aspetto perfettamente trasparente. Tuttavia, questo trattamento superficiale non è adatto per componenti che devono essere otticamente trasparenti.
Lucidatura
Questo processo migliora l'aspetto dei segni degli utensili sulla superficie dei componenti in policarbonato lavorati. Per levigare la superficie del componente, si utilizza una mola lucidante in cotone a rapida rotazione. Questo metodo è ideale per la lavorazione di componenti di grandi dimensioni con superfici esterne lisce. D'altro canto, la lucidatura non ha lo stesso effetto della lucidatura a vapore sul policarbonato lavorato.
Rivestimento antigraffio
Uno degli svantaggi del policarbonato è la sua tendenza a graffiarsi. Possiamo rivestire i componenti in policarbonato lavorati con macchine CNC. Questo aiuta a ridurre i graffi e a migliorarne la trasparenza ottica.
Suggerimenti degli esperti per la lavorazione CNC del policarbonato
Attualmente, i campi di applicazione del policarbonato si stanno ampliando sempre di più. Yonglihao Machinery è un'azienda di lavorazione e produzione CNC da molti anni. Vanta una vasta esperienza e competenza nella lavorazione CNC del policarbonato. Ecco alcuni consigli per la lavorazione del policarbonato:
Selezione degli strumenti
Durante la lavorazione, utilizzate utensili affilati. Garantiscono tagli lisci e riducono delaminazione e bave. È consigliabile scegliere un materiale per utensili adatto alla lavorazione del policarbonato. Ad esempio, l'acciaio al tungsteno o l'acciaio rapido sono ottime scelte.
Selezionare i parametri di taglio appropriati
I parametri di taglio sono fattori importanti che influenzano l'efficienza di lavorazione e la qualità del prodotto. Per il policarbonato, i parametri di taglio corretti possono garantire una lavorazione rapida. Garantiscono anche una buona qualità del prodotto. In generale, la velocità di taglio del policarbonato dovrebbe essere moderata, solitamente compresa tra 2500 e 3000 giri/min. Una velocità troppo elevata causerà il surriscaldamento e la fusione del materiale, mentre una velocità troppo bassa renderà il taglio non uniforme.
Inoltre, una velocità di avanzamento adeguata riduce al minimo le vibrazioni e l'abrasione del materiale. La velocità di avanzamento consigliata è compresa tra 800 e 1200 mm/min. Tuttavia, è necessario adattare i parametri in base ai requisiti di lavorazione e all'utensile scelto. È inoltre opportuno che la profondità di taglio di ogni passata sia inferiore per evitare cricche nel materiale o surriscaldamento dell'utensile. Generalmente si consiglia una profondità di taglio compresa tra 0,5 e 2 mm. Tuttavia, è importante notare che i parametri di taglio ottimali non sono fissi e devono essere selezionati in base all'usura dell'utensile, alla composizione e alle proprietà specifiche del policarbonato e ai requisiti di lavorazione.
Utilizzo del refrigerante
Utilizziamo il refrigerante per raffreddare l'utensile. Riduce inoltre l'usura e migliora la qualità superficiale. La scelta del refrigerante dovrebbe basarsi sulle caratteristiche della plastica e sulle esigenze di lavorazione.
Pianificazione del percorso utensile
Pianificare il percorso utensile per ridurre la forza di taglio ed evitare stress. Ridurre al minimo la concentrazione di forza. L'utilizzo di un approfondimento graduale del metodo di taglio può migliorare la qualità della lavorazione.
Serraggio e fissaggio
Per mantenere il policarbonato in posizione durante la lavorazione, utilizzare ventose, morsetti o nastro biadesivo. Impediscono al materiale di muoversi. D'altra parte, è possibile ridurre le vibrazioni del materiale aggiungendo più punti di serraggio. È anche possibile utilizzare spessori antivibranti. Questi accorgimenti garantiscono un taglio fluido e una qualità superficiale ottimale.
Post-trattamento
Eseguiamo il post-trattamento secondo necessità, che include lucidatura e levigatura. Questi passaggi migliorano la finitura e la qualità della superficie lavorata. È possibile utilizzare carta vetrata fine o pasta lucidante per lucidare la superficie e migliorarne la finitura.
Conclusione
La lavorazione CNC del policarbonato è uno strumento importante nella produzione moderna. Ciò è dovuto alla sua grande resistenza e flessibilità di lavorazione. Permette di realizzare componenti di qualità. Inoltre, può anche migliorare i prodotti. Ciò avviene attraverso una migliore lavorazione e post-trattamento. Scienza e tecnologia stanno progredendo. La tecnologia di lavorazione sta maturando. La lavorazione CNC del policarbonato mostrerà presto i suoi vantaggi unici e la sua ampia gamma di applicazioni. Offrirà soluzioni migliori e più rapide per molti settori. Se avete bisogno di componenti in policarbonato, contattateci all'indirizzo Yonglihao Machinery. Saremo lieti di assistervi e fornirvi soluzioni e prodotti di lavorazione professionali.
Domande frequenti
Perché il policarbonato è preferito nella lavorazione CNC?
Il policarbonato presenta un'eccellente lavorabilità, resistenza agli urti e trasparenza.
Quali tipi di policarbonato sono più adatti alla lavorazione CNC?
Le scelte più comuni sono il policarbonato rinforzato con fibra di vetro, il policarbonato per uso generico e il policarbonato per lavorazioni meccaniche.
Il policarbonato presenta un'eccellente lavorabilità, resistenza agli urti e trasparenza.
Il policarbonato viene utilizzato nelle lenti delle automobili, nelle parti meccaniche, negli ingranaggi, nelle pompe e nelle maschere.
Come si confronta la lavorabilità del policarbonato con quella di altre materie plastiche?
Il policarbonato è più facile da lavorare rispetto a molte altre materie plastiche. Ha una maggiore resistenza agli urti e al calore.