Дельрин это ацеталь DuPont, который плавно обрабатывается, создает мало трения и сохраняет форму во время резки.
Выдающиеся механические свойства Delrin, простота обработки и высокая стабильность размеров сделали его одним из самых признанных и почитаемых пластиков на современном рынке. Обработка Delrin с ЧПУ идеально подходит для работ, где пластиковые детали должны соответствовать размеру и выходить из машины чистыми.
В этой статье объясняется, что такое Delrin, как он ведет себя при обработке с ЧПУ и где он обычно используется. В ней также сравнивается Delrin с другими инженерными пластиками и даются практические рекомендации по проектированию.
Что такое материал Delrin
Дельрин жесткий, полукристаллический термопластик который остаётся размерно стабильный. Материал почти не впитывает влагу, поэтому детали не разбухают при изменении влажности. Кроме того, его молекулярная структура придает ему прочность, с которой не могут сравниться обычные пластмассы.
Свойства дельрина для обработки на станках с ЧПУ
Дельрин образует аккуратные, четко очерченные сколы, которые легко отлетают, и эта способность позволяет выполнять чистые резы, очень жесткие допуски, и идеально гладкие поверхности с очень маленькими заусенцами. Вот что делает Delrin подходящим для ЧПУ:
- Высокая прочность и жесткость: По прочности на разрыв Delrin может сравниться с некоторыми металлами. Поэтому он может служить в качестве компонента для тяжелых условий эксплуатации.
- Низкое трение и высокая износостойкость: Дельрин обладает чрезвычайно низким коэффициентом трения, а по износостойкости этот пластик не имеет себе равных. Это один из наиболее подходящих вариантов для изготовления шестеренок, подшипников, втулок и других деталей, находящихся в движении, где требуется самосмазывание.
- Устойчивость размеров: Дельрин почти не впитывает воду и имеет более низкий коэффициент теплового расширения по сравнению со многими другими видами пластика. Поэтому даже в меняющихся условиях детали сохраняют свою форму и размер, что очень важно для деталей, требующих высокой точности.
- Хорошая химическая стойкость: Дельрин проявляет устойчивость к различным органическим соединениям, среди которых многие растворители, топливо и масла.
- Сопротивление ползучести: Он противостоит холодному течению или деформации при длительной нагрузке, что является очень важным свойством для деталей, которые постоянно подвергаются нагрузкам.
- Устойчивость к усталости: Дельрин сохраняет свои механические свойства даже при повторяющихся нагрузках, поэтому его можно использовать для деталей, подвергающихся циклическим нагрузкам.
Ограничения при обработке Delrin с ЧПУ
Как и любой другой материал, У Delrin есть свои недостатки.
-
Материал Delrin размягчается при температуре 180°F (82°C), Температура выше этой приводит к разрушению свойств.
-
Сильные кислоты, основания и окислители может легко разрушить материал Delrin. Международная программа по химической безопасности (МПХБ) подтверждает это, а значит, Delrin не может быть идеальным материалом для химической обработки и некоторых методов медицинской стерилизации.
-
Обработанные детали из делрина не подходит для наружного применения, Поэтому вы увидите меление, изменение цвета и хрупкость. Конечно, существуют версии Delrin с УФ-стабилизацией, но они стоят дороже и все равно не сравнятся с сополимером ацеталя или УФ-стабилизированным поликарбонатом.
Дельрин (POM) в сравнении с другими инженерными пластиками для обработки на станках с ЧПУ
Дельрин (Гомополимер ПОМ) обычно сравнивают с другими инженерные пластмассы такие как PTFE (тефлон) и сополимер ацеталя. Эти три материала широко используются в Обработка на станках с ЧПУ, Но они сильно различаются по прочности, фрикционным свойствам и стабильности размеров.
Delrin против PTFE (тефлона)
PTFE (тефлон) обладает самым низким коэффициентом трения и очень устойчив к химическим веществам, но с точки зрения механики он очень слаб по сравнению с Delrin. Он очень легко деформируется при нагрузке и имеет нестабильные размеры, что не позволяет использовать его для изготовления деталей конструкций, требующих высокой точности.
С другой стороны, Delrin обладает гораздо большей жесткостью, износостойкостью и может обрабатываться с более жесткими допусками. Если вам нужны механические детали, которые несут нагрузку и имеют высокую точность, лучше обрабатывать Delrin.
Delrin против Acetal (сополимер POM)
Оба материала относятся к семейству POM, но Delrin - это гомополимер, в то время как ацеталь в большинстве случаев представляет собой сополимер.
Дельрин чаще всего обладает большей прочностью, жесткостью и устойчивостью к усталости; сополимер ацеталя - лучшей химической стойкостью, поэтому их можно использовать в очень жестких условиях и при повышенных температурах.
При обработке на станках с ЧПУ выбор пал на Delrin, если вам нужно очень точные механические детали. Ацеталь - один из материалов, который чаще всего используется в ситуациях с химической агрессивностью или высокой степенью перепадов температур.
Сравнительная таблица: Дельрин vs ПТФЭ vs Ацеталь (POM-C)
| Недвижимость | Дельрин (POM-H) | PTFE (тефлон) | Ацеталь (POM-C) |
|---|---|---|---|
| Механическая прочность | Высокая жесткость и прочность | Очень низкая прочность | Умеренная прочность |
| Коэффициент трения | Низкий | Крайне низкий (наилучший) | Низкий |
| Износостойкость | Превосходно | Умеренный | Хорошо |
| Устойчивость размеров | Превосходно | Плохо (высокая ползучесть) | Очень хорошо |
| Химическая стойкость | Хорошо | Выдающийся | Превосходно |
| Термическая стабильность | До ~120°C | Очень высокий | Лучшая долгосрочная стабильность |
| Обрабатываемость | Превосходно | Трудный (мягкий) | Превосходно |
| Поглощение влаги | Очень низкий | Около нуля | Очень низкий |
| Стоимость | Средний | Высокий | Ниже, чем у Delrin |
| Типичное использование | Прецизионные механические детали | Уплотнения, химические системы | Компоненты для обработки жидкостей |
-
При обработке на станках с ЧПУ Delrin лучше всего подходит для обеспечения точности, жесткости и износостойкости.
-
Когда материалы должны противостоять воздействию агрессивных химикатов или скользить почти без сопротивления, PTFE занимает лидирующие позиции.
-
Сополимер ацеталя предпочтителен в тех случаях, когда химическая стабильность и термостойкость важнее максимальной механической прочности.
Как работает обработка Delrin с ЧПУ и советы
Дельрин продается в магазинах в виде цельной массы, экструдированных стержней или формованных заготовок. Но когда вам нужно обработать полезные детали, они должны подвергнуться различным Обработка на станках с ЧПУ, В том числе токарные, сверлильные и фрезерные станки.
Общие принципы обработки Delrin с ЧПУ
-
Острые инструменты: Обработка Delrin требует использования очень острых инструментов из быстрорежущей стали (HSS) или твердого сплава. Инструменты изготовленные специально для пластмасс (например, с большим углом наклона, большим углом рельефа, полированными ребрами), лучше всего помогают остановить налипание стружки и улучшить качество обработки поверхности.
-
Оптимизированные параметры резки: Как правило, для обработки Delrin с ЧПУ требуются относительно высокие скорости вращения шпинделя и агрессивные скорости подачи для получения хорошо сформированной, легко отводимой стружки. Отдавайте предпочтение быстрому удалению материала, чтобы свести к минимуму теплопередачу на заготовку.
-
Эффективное управление чипами: При обработке Delrin обычно образуется непрерывная спиралевидная стружка. Убедитесь, что имеется достаточно места для отвода стружки, и используйте воздушные или вакуумные системы для очистки стружки из зоны резания. Это предотвратит повторное резание, истирание инструмента и повреждение поверхности.
-
Зажимные устройства и Крепление: Найдите оптимальный способ зажима заготовки, чтобы избежать вибрации и прогиба. Не используйте слишком большие усилия зажима, которые могут деформировать деталь, особенно если она имеет тонкие стенки, и убедитесь, что она имеет достаточную опору, чтобы избежать болтанки.
Вот как работает каждый процесс и каковы его лучшие практики:
Фрезерование дельрина
Фрезерование с ЧПУ Прихватки, карманы, пазы, контуры и практически любые 3D-детали. От шестеренок, корпусов до кронштейнов, где все должно быть сделано за один установ, фрезеровка справится с этой задачей.
-
В этой технике используются твердосплавные концевые фрезы с двумя или тремя фрезами.
-
Для эффективного фрезерования Delrin с ЧПУ установите скорость вращения шпинделя в диапазоне от 8 000 до 15 000 об/мин, в зависимости от размера и глубины фрезы.
-
Скорость подачи должен составлять от 0,003 до 0,008 дюйма на зуб, чтобы отводить материал, не создавая избыточного тепла.
-
Для обеспечения качества обработки лучше использовать фрезерование с подъемом, а не обычное. Это связано с тем, что при фрезеровании с подъемом фреза бьет по максимальной толщине, а затем сужается, что означает меньший прогиб и разрыв.
Токарная обработка дельрина
Токарная обработка с ЧПУ вращает вашу деталь из делрина, а инструмент остается на месте. Таким образом, Токарные станки с ЧПУ изготавливать валы, втулки, втулки и ролики с различными диаметрами, канавками и резьбой без перемещения детали.
-
В этой технике используются инструменты из быстрорежущей стали или твердого сплава с углами развала от 0 до 10 градусов и углами зазора около 6-8 градусов.
-
Скорость резания может составлять от 500 до 1200 футов поверхности в минуту, а скорость подачи - от 0,005 до 0,020 дюйма на оборот.
-
Хотя нарезание резьбы отлично подходит для крепежа и управления движением, материал Delrin прогибается при надавливании на него инструментом. В этом случае для получения точной резьбы используйте одноточечный инструмент.
Сверление в дельрине
Сверление с ЧПУ кажется простым, пока вы не начнете видеть заусенцы на входе, деформацию на выходе или заниженные отверстия из-за пружинящего отката. Поэтому для начала необходимо выбрать правильное сверло для ваших деталей.
-
Стандартное спиральное сверло с углом вращения 118 градусов справится с повседневной работой. Но для достижения лучших результатов сверло с полированными зубьями под углом 90 градусов режет чище и быстрее удаляет стружку.
-
Если глубина отверстия превышает диаметр в три раза, то от проблем спасает пековое сверление. Сверло регулярно отходит назад, чтобы убрать стружку.
-
Обратите внимание, что дельрин пружинит после сверления, в результате чего отверстия получаются на 0,001-0,003 дюйма меньше, чем размер вашего сверла. Поэтому следует немного превысить размер или обрезать до окончательного размера.
Применение Delrin для обработки с ЧПУ
Обработка Delrin с ЧПУ гарантирует, что вы получите детали, которые будут работать в различных отраслях промышленности, где точность имеет значение. К числу популярных областей применения относятся:
-
Медицина: Дельрин широко используется для изготовления хирургических ручек, корпусов насосов и систем доставки лекарств. Это объясняется тем, что он сохраняет стабильность размеров при стерилизации и соответствует стандартам биосовместимости USP Class VI.
-
Аэрокосмическая промышленность: Дельрин выдерживает допуски на высоте, снижая вес оборудования кабины и салона. Вот почему он полезен при изготовлении внутренней фурнитуры, приборных панелей и структурных кронштейнов.
-
Автомобиль: Детали топливной системы, оконные регуляторы, дверные замки и механизмы сидений выигрывают благодаря самосмазывающейся поверхности Delrin. Таким образом, движущиеся детали не нуждаются в смазке, что сокращает объем технического обслуживания и предотвращает загрязнение топливной системы.
-
Промышленное оборудование: Направляющие цепи, износостойкие ленты и механизмы позиционирования в конвейерных системах используют низкое трение Delrin для снижения энергопотребления. Это означает отсутствие необходимости в смазке и, следовательно, отсутствие загрязнений в линиях по переработке пищевых продуктов.
-
Бытовая электроника: Механизмы камер, ролики принтеров и корпуса устройств требуют жестких допусков и стабильности размеров.
-
Обработка жидкостей: Изготовленные из дельрина корпуса клапанов, рабочие колеса насосов и фитинги устойчивы к большинству химических веществ и выдерживают давление без ползучести. Благодаря низкому трению уменьшается износ насоса, а обработанная резьба не подвергается коррозии.
Заключение
Дельрин, также известный как полиоксиметилен (POM), В нем лучше, чем в большинстве инженерных пластмасс, сбалансированы эксплуатационные характеристики, обрабатываемость и стоимость. Кроме того, обработка Delrin на станках с ЧПУ экономически выгодна: быстрое время цикла, длительный срок службы инструмента и хорошая обработка поверхности.
Секрет получения максимальной отдачи от Delrin заключается в том, чтобы знать, в чем он превосходит, а в чем нет. Например, он идеально подходит для аэрокосмической, автомобильной и медицинской промышленности, где требуется низкое трение и нормальная температура. Однако для высоких температур и сильных химических воздействий вы можете рассмотреть альтернативные материалы, такие как PEEK.
Оцениваете материалы или планируете новый проект? Сотрудничество с опытный поставщик Услуги по обработке Delrin помогут вам сделать правильный выбор материала, повысить эффективность производства и добиться превосходных результатов.
Для экономичного производства многие компании также обращаются к надежные китайские поставщики деталей с ЧПУ чтобы снизить производственные затраты без ущерба для качества. Неважно, нужны ли вам прототипы или крупносерийное производство, FS Fab‘Индивидуальные детали из Delrin могут быть разработаны в соответствии с вашими требованиями, от прецизионных механических компонентов до прецизионных зубчатых колес.
Вопросы и ответы
Является ли Delrin тем же самым, что и acetal для обработки на станках с ЧПУ?
Delrin - это торговая марка компании DuPont для гомополимера ацеталя (POM-H), в то время как ацеталь включает в себя как гомополимер, так и сополимер. Они одинаково обрабатываются, но гомополимер обладает лучшими механическими свойствами и меньшим трением. Сополимер обеспечивает лучшую химическую стойкость и стабильность размеров во влажных условиях.
Какие скорости резки и подачи лучше всего подходят для Delrin?
Скорость резки Delrin с ЧПУ и подача зависят от технологии обработки, а также от оснастки и удаления стружки. Например, фрезерование Delrin может хорошо работать при скорости подачи от 8 000 до 15 000 об/мин и подаче 0,003-0,008 IPT. В отличие от этого, скорость токарной обработки варьируется от 500 до 1 200 оборотов в минуту и подачей 0,005-0,020 IPR. Сверление Delrin лучше всего работает при скорости 200-500 SFM.
Можно ли обрабатывать Delrin с жесткими допусками?
Да, при надлежащем креплении, оснастке и технике вы можете добиться точности ±0,002 дюйма или даже больше. Это связано с тем, что низкое поглощение влаги и термическая стабильность Delrin обеспечивают постоянство размеров.
Требуется ли Delrin охлаждающая жидкость при обработке с ЧПУ?
Обычно нет. Низкая теплопроводность и хорошее образование стружки исключают такую необходимость. Вместо этого можно использовать сжатый воздух для очистки от стружки, а легкая туманная охлаждающая жидкость поможет при высокоскоростной черновой обработке или обработке тонких стенок, где тепло влияет на размеры.
По ссылке Рафик
По ссылке Исурика
По ссылке Стивен Мусау
Пока нет комментариев, добавьте свой голос ниже!