Návod na obrábění polotovarů technických plastů

Polotovary technických plastů (tyče, desky, trubky, atd.) lze snadno obrábět na běžných kovoobráběcích a dřevoobráběcích strojích.

Všeobecná doporučení

S ohledem na špatnou tepelnou vodivost a relativně nízký bod tání termoplastů je nutno zajistit, aby při obrábění vznikalo co nejméně tepla a současně aby co nejméně přecházelo na plastový obrobek. Zabrání se tak deformací, vzniku napětí v obrobku, změnám barvy a natavení povrchu. Proto je nutno dodržet následující doporučení:

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

Síla nutná pro obrábění technických plastů je nižší, než síla nutná pro obrábění kovů a navíc příliš vysoké upínací síly vedou k pružné deformaci obrobku, což má vliv na přesnost obrábění. Proto je nutno snížit upínací tlaky a při obrábění např. tenkostěnných pouzder je nezbytné obrobek podpírat.

Řezné nástroje

Vhodné jsou běžné materiály používané pro kovoobrábění. Pro svou dlouhodobou trvanlivost jsou však nástroje s břitem ze slinutého karbidu lepší než nástroje z uhlíkaté oceli. Platí to zejména při obrábění grafitu, MoS₂ a termoplastů vyztužených skelným vláknem.

Chlazení

Při operacích, během nichž 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 1000, PSU 1000, PEI 1000, PPSU 1000, SEMITRON ESd 410C, ABS, PMMA a PVC), které jsou náchylné k vnitřnímu popraskání po použití těchto médií. Pro chlazení těchto materiálů je nutné použít čistou vodu nebo stlačený vzduch. Stlačený vzduch je rovněž velmi vhodný z důvodu dobrého odvodu třísky mezi řeznou plochou a obrobkem.

Tolerance

Obráběcí tolerance pro termoplasty jsou významně vyšší než tolerance pro kovové součásti. Je to způsobeno zvýšeným koeficientem tepelné roztažnosti, bobtnáním vlivem absorpce vlhkosti a možnými deformacemi způsobenými vnitřním pnutím během obrábění. Deformace se objevují zejména tehdy, kdy obráběním vznikají asymetrické nebo velké změny v průměru (např. pouzdra, vyráběná z velkých tyčí kruhového průřezu). V těchto případech, podle požadavků na toleranci, může nastat nutnost tepelné úpravy (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. Jako vodítko pro tento účel lze použít normu ISO 2768. Teflon je nutno obrábět při minimální teplotě 23°C. Zabrání se tak změně rozměrů, ke které dochází při teplotě cca. 20°C (inverzní bod struktury PTFE).

Soustružení

Dlouhé "řetězce" třísek je nutno vhodným způsobem při práci odstraňovat, aby se nezamotaly do upínací hlavy, nástroje nebo obrobku. Doporučená geometrie nástrojů, rychlosti a posuvy jsou uvedeny v tabulce řezných podmínek.

Frézování

Lze používat frézy pro lehké kovy. Okružní frézy jsou výhodnější, neboť umožňují lepší odstraňování pilin. Doporučená geometrie nástrojů, rychlosti a posuvy jsou uvedeny v tabulce řezných podmínek.

Vrtání

Naprosto vyhovují vysokorychlostní šroubové vrtáky. Při vrtání produkujícím velké množství tepla použijte chladící kapalinu. Pro lepší odvádění tepla a odstraňování třísek je nutné vrták často vytahovat, zejména při vrtání hlubokých děr. Pro vrtání otvorů o velkém průměru se doporučuje používat vrtáky se ztenčeným dříkem, aby se snížilo tření a následně i tvorba tepla. Při vrtání velkých otvorů se rovněž doporučuje vrtat postupně - tzn. otvor o průměru 50 mm by měl být vyvrtán postupně na průměr 15, 35 a 50 mm. 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. Doporučená geometrie nástrojů, rychlosti a posuvy jsou uvedeny v tabulce řezných podmínek.

Vystružování

Používají se výstružníky s přímými nebo šroubovitými drážkami. Musí být velmi dobře ostřené kvůli špatnému odstraňování třísek a pružnosti termoplastů.

Řezání

Vyhovují pásové, kotoučové nebo přímočaré pily s dostatečně vzdálenými zuby, aby bylo zajištěno dobré odstraňování pilin. Zuby by měly mít dostatečný rozvod, aby nedocházelo ke svírání materiálu za řeznou plochou a v případě potřeby navíc použít rozpínací klíny. K řezání materiálů s příměsí skelných vláken používejte vždy velmi ostré pilové listy / kotouče s dobrým rozvodem zubů. Doporučená geometrie nástrojů, rychlosti a posuvy jsou uvedeny v tabulce řezných podmínek. POZOR: ERTALON 66-GF30, DURATRON T4301 PAI, DURATRON T 4501 PAI, DURATRON T5530 PAI, KETRON PEEK HPV, KETRON PEEK GF30, KETRON PEEK CA30, TECHTRON HPV PPS, SEMITRON ESd 410C a SEMITRON ESd 520HR je potřeba řezat pásovou pilou s roztečí zubů 4-6 mm (DURATRON CU60 PBI 2-3 mm). Nepoužívejte pro řezání těchto materiálů kotoučové pily, většinou vede jejich použití k popraskání materiálu.

Ochranné balení proti vlhkosti

Obrobené součástí z takových polymerů, které přijímají vlhkost z okolního prostředí, je nutno po obrobení ošetřit a/nebo skladovat tak, aby se zabránilo nabobtnání a tudíž změnám v jejich rozměrech. Pro udržení velmi přesných tolerancí u obrobků z materiálů ERTALON / NYLATRON nebo SEMITRON ESd je doporučeno skladovat je v ochranném plastikovém obalu / sáčku s pohlcovači vlhkosti.