Капролон (полиамид-6 блочный), Эрталон, Текамид, Текаст, ПОМ-С (POM-C)

Многие пластмассы можно достаточно легко обрабатывать обычными для металлов методами: сверлением, пилением, фрезерованием, точением и даже лазерной резкой.
Однако для пластмасс существуют свои особенности, главное из которых - это низкая температура плавления и низкая теплопроводность. Поэтому важно контролировать перегрев детали. Чем меньше теплопроводность материала, тем неудобнее обрабатывать полимер. При нагреве полимера, стружка размягчается и начинает прилипать к обрабатывающему инструменту. Отчасти снизится нагрев пластмасс, если инструменту будет заточен, что исключит излишнее трение. При сверлении отверстий необходимо периодически останавливать процесс, вынимая сверло для охлаждения и удаления стружки. коэффициент термического расширения пластмасс значительно выше чем у металлов, поэтому в случаи необходимости получения точных размеров, перед измерением размеров деталь необходимо охладить. Особенности строения и физико-механических свойств пластмасс существенно влияют на технологию их обработки, конструкцию режущего инструмента и приспособления. Пластмассы имеют более низкие механические свойства по сравнению с металлом. Эту особенность можно было бы использовать для повышения скорости резания. Однако низкая теплопроводность пластмасс приводит к концентрации теплоты, образующейся в зоне резания. В результате этого происходят интенсивный нагрев режущего инструмента, размягчение или оплавление термопластов, обугливание или прижог реак-топластов в зоне резания. При обработке деталей из термопластов максимальная температура процесса не должна превышать 60 ... 120°С, а деталей из реактопластов 120 ... 160°С. Образующаяся теплота при обработке пластмасс отводится в основном через инструмент. Для резания на заготовки листов стеклопластика, текстолита, винипласта, оргстекла и других полимеров толщиной до 3 мм применяют гильотинные, параллельные или дисковые ножницы. Лучшее качество резки достигается на параллельных ножницах (их обычно применяют для слоистых пластиков. Листы толщиной более 3 мм распиливают ленточными и дисковыми милями, а также фрезами из высокопрочной стали с мелкими, острозаточеннымя зубьями. Для резки стеклопластиков и пластмасс с минеральными наполнителями, оказывающими абразивное действие на металл, используют карборундовые диски. Резка абразивными кругами обеспечивает высокое качество разрезаемых поверхностей. Однако при обработке выделяется большое количество пылевидной стружки. Для ее улавливания и удаления зону резания в процессе работы круга обильно охлаждают 5 %-ным раствором эмульсии. Для уменьшения сил трения и быстрого отвода тепла применяют фрезы с пластинками из твердых сплавов или съемные отрезные круги, вращающиеся с высокой скоростью. Подача регулируется в зависимости от марки и толщины обрабатываемого материала. Направление вращения фрезы относительно подачи листов зависит от места ее расположения. Ленточные пилы с узким полотном применяют для фигурной резки, с широким — для прямой. Ленточные пилы используют также для резки круглых стержней и труб. Пластмассовые заготовки строгают на поперечно-строгальных или продольно-строгальных металлообрабатывающих станках со скоростью 15...25 м/мин для листовых термопластов и 20...30 м/мин — для слоистых пластиков. Отверстия в листовых пластмассах получают вырубкой или сверлением. Процесс вырубки принципиально не отличается от штамповки металлов и выполняется на аналогичном прессовом оборудовании. Для вырубки большеразмерных отверстий пользуются штампами, имеющими режущую кромку. При пробивке отверстий в листах слоистых пластиков пользуются ступенчатыми пуансонами, первый выступ которого пробивает начальное отверстие, а второй подрезает кромки. При этом можно получать отверстия диаметром, равным половине толщины листа. В зависимости от материала, его толщины и требуемого качества готовых изделий вырубку можно выполнять с подогревом и без подогрева материала и штампа. Для получения отверстий в деталях из пластмасс используют перовые и спиральные сверла, отличающиеся от сверл для обработки металлов некоторыми конструктивными особенностями и формой заточки режущей части. Перовые сверла применяют для сверления неглубоких отверстий, к точности и качеству которых не предъявляется высоких требований, а также для сверления отверстий малого диаметра. Спиральные сверла позволяют получить более чистую поверхность отверстия и обеспечивают необходимую при сверлении точность. Отверстия глубиной более 10...15 мм рекомендуется сверлить в два приема: сначала сверлом диаметром 5...6 мм, а затем сверлом нужного диаметра. Обработка плоских и фасонных поверхностей пластмасс, выборка пазов, уступов, снятие фасок и т. д. проводятся методом фрезерования. Для фрезерования плоскостей и уступов применяют торцовые фрезы с пластинками из твердых сплавов. Фрезерование прессованных пластиков и литых изделий выполняют цилндрическими и конусными фрезами со спиральными зубьями. Для обработки фасонных поверхностей деталей из гетинакса, текстолита и стеклопластиков применяют фасонные фрезы, оснащенные пластинками из твердых сплавов. Фрезы с твердосплавными пластинками имеют более высокую стойкость; форма их фасонного профиля лучше сохраняется даже при обработке абразивных материалов. Недостаток фрез заключается в сложности заточки зубьев. Поэтому для многих пластмасс применяют фасонные твердосплавные фрезы с острозаточенными зубьями. Токарная обработка пластмасс применяется для деталей, имеющих форму прутков, колец, фланцев, полученных методом литья, экструзии, прессования. Материалы обрабатывают резцами с пластинками из твердых сплавов, которые можно заменять, не снимая резца со станка. Для получения точных размеров деталей из пластмасс учитывается влияние температурных деформаций при обработке и внутренних остаточных напряжений после обработки. Для уменьшения температурных деформаций при токарной обработке применяется жидкостное (для термопластов) или воздушное (для слоистых пластиков) охлаждение. Для снятия внутренних напряжений детали помещают в термокамеру с температурой 50 °С на 24...48 ч. После термообработки выполняют вторичные операции по доводке размеров деталей до проектных значений.

После сверления, пиления или другой обработки, часто возникает необходимость в шлифовании и полировании поверхности. Полирование пластмасс можно осуществлять следующими способам:

1. Механическое полирование
2. Термическое полирование
3. Химическое полирование

В то время когда определенные свойства являются недостатками при механическом полировании, например низкая температура плавления и низкая теплопроводности, при других способах полирования могут оказаться достоинством . При механическом полировании полимеров основное внимание необходимо уделять на отсутствие перегрева пластмассы, что при низкой теплопроводности может произойти очень легко. Если вам нужно отшлифовать и отполировать незначительную площадь, то учитывая податливость пластмасс механической обработки, шлифовать и полировать пластмассу лучше вручную, периодически проверяя нагретость поверхности пальцем. Однако мы приведем режимы механической оброботки (которе для некоторых могут оказаться ограничением ручной обработки): окружная скорость - 12-15 м/с, удельное давление на обрабатываемую поверхность - 0,2-0,1 кГ/см2
То есть при шлифовании и полировании полимеров требуемое давление на поверхность в 10 раз, а скорость в 3 раза меньше чем при полировании стали. На заключительных этапах обработки давлении должно быть наименьшим.

Разрезание ленточными пилами

Ленточными пилами можно разрезать пластмассы значительно большей толщины, чем дисковыми, и, кроме того, контур разрезания в данном случае не ограничивается только прямой линией, а может быть криволинейным. Ленточные пилы наиболее эффективны для разрезания пластмасс при толщине более 25мм.

Ленточные пилы для разрезания пластмасс удобны тем, что хорошо отводят тепло от зоны резания по сравнению, например, с дисковыми пилами.

Для продолжительной работы более экономично использовать ленточные пилы для разрезания металла, так как они обладают более высокой стойкостью по сравнению с ленточными пилами, применяемыми для разрезания дерева.]

Полотна ленточных пил выбирают в зависимости от требований к качеству и виду разреза. Широкие полотна как более жесткие применяются для получения длинных, прямых разрезов. Так, например, для разрезания длинных листов или заготовок толщиной свыше 25 мм можно использовать с шириной полотна 22 – 28 мм. При этом скорость резания должна быть в пределах 300 – 450 м/мин.

Существует несколько видов ленточных пил. На рис.1 показаны типовые профили зубьев некоторых из них:

– ленточная пила с задней заточкой зубьев (рис.1, а) используется при повышенных скоростях резания, однако, для разрезания пластмасс применяется редко из-за малой стойкости;

Рис.1.Типовые профили зубьев ленточных пил: а – с задней заточкой; б – ёлочного типа; в – с большим шагом зубьев и широкими впадинами

– наиболее распространенным видом ленточной пилы является пила с зубьями елочного типа (рис.1, б);

– ленточная пила с большим шагом зубьев и широкими впадинами (рис.1, в) обеспечивает хороший выброс опилок и уменьшает тепловыделение, что позволяет разрезать пластмассы при повышенных скоростях.

Ленточные пилы рекомендуется применять для разрезания особо толстых плит, для получения деталей (заготовок) сравнительно произвольного очертания, а также в случаях, когда не требуется большой точности обработки и не предъявляется особых требований к шероховатости поверхности среза.

При выборе толщины полотна пилы желательно учитывать следующее: если толщина листа составляет 10мм, то полотно пилы должно иметь толщину не менее 2мм; для листа толщиной 30 мм (или нескольких сложенных в кипу листов меньшей толщины) толщина полотна должна быть не менее 6 мм.