なぜPEEKはCNCの加工の間にゆがみを分けます
PEEKは、温度抵抗、耐薬品性、機械性能、低吸湿性を兼ね備えているため、要求の厳しいコンポーネントに選定されています。 しかしながら、寸法的に安定したPEEKコンポーネントを製造することは、アルミニウムや鋼の同じ方法でプラスチック加工の単なる問題ではありません。
PEEK CNCの加工の間に、熱生成、残留応力、締め金で止める圧力、標準的な形の質および物質的なグレードはすべて最終的な次元に影響を与えることができます。 コンポーネントは、まだクランプされると正しく測定でき、その後、フィクスチャーから除去した後に移動します。 薄い壁は弓、大きい平面は平坦を失うかもしれません、そして堅い穴は部品が室温に達するの後で漂流するかもしれません。
チームを購入するには、これらの問題は、納期の遅れ、繰り返した検査と予期しないスクラップコストを作成します。 エンジニアにとって、それらはより深刻な質問を作成します。コンポーネントは、実際の運用環境で公差範囲内で残っていますか? このガイドでは、材料選択と設計検討から加工戦略、応力緩和、最終CMM検査まで、カスタムCNC PEEK部品における経験豊富なメーカーの変形と寸法変化を制御する方法を説明します。
切断ゾーンで発生する熱
切削工具は摩擦と材料の除去によって熱を発生させます。 金属は切断面積から離れてこの熱の重要な部分をすることができます。 PEEKは同じ方法で熱を散らすことはありませんので、温度はツールやワークピースの周りにローカルに上昇することができます。
過度の局所熱は、一時的な熱膨張、退屈またはスロット寸法が冷却後に変化し、切断エッジの近くで軟化し、表面が悪いこと、および薄いまたはサポートされていないセクション内の追加のストレスを引き起こす可能性があります。 重い加工操作直後に測定された寸法は、部品が室温で安定しているのと同じ寸法と異なる場合があります。
半製品の残留応力
PEEKの棒、シートおよび管は放出、圧縮の鋳造物、冷却するか、または前の加工操作の間に導入された残りの圧力を含むかもしれません。 大量の材料を取除くことは元の圧力バランスを妨げることができます。 例えば、厚板の片面を積極的に加工し、もう一方よりもストレスを全く解放するかもしれない。 切断プログラムや公称寸法が正しい場合でも、その部分が曲がる場合があります。 単なる購買決定ではなく、株式選定が精密加工の一部です。
余分なか不均等なクランプ力
PEEKは、クランプ時に弾力的に変形させることができます。 据え付け品の圧力が高すぎると、機械が一時的に圧縮されるか、または歪んだ間、部品を切ることができます。 顎かクランプが解放されると、部分は自然な形に戻ることを試みます。 結果は、周囲の直径、歪んだ薄い壁、平坦の損失、並列誤差または退屈な変化である可能性があります。 最も安全な外観の備品は、常に最も正確な備品ではありません。 PEEKは制御された、分散圧力の安定したサポートを要求します。
不均衡な材料除去および早い点検
片側から材料のほとんどを取除くことは不均等なセクションを作成し、内部の圧力を非対称的に解放できます。 壁厚さの深いポケット、薄い床および大きい変更は共通の危険区域です。 PEEK寸法は温度の影響を受けます。 暖かい部分があまりにも早く検査される場合、結果は、その安定した室温状態を表すことはできません。 軸受け座席、精密穴、シーリング表面、平らな土台の表面、薄い壁の直径および密接に置かれた穴パターンのために特に重要になります。
PEEKの加工の公差を制御するための7つの実用的な方法
精密 CNC の PEEK の部品を作り出すことは 1 つの積極的な加工の周期ではなく制御された順序を要求します。
1. 正しいPEEKのグレードによって始めて下さい
物質的なグレードは剛さ、熱拡張、用具の摩耗、表面の終わりおよび次元の行動に影響を与えます。
未充填PEEK 1000 化学抵抗、靭性、電気絶縁材および純度のバランスの取れた組合せを提供します。 半導体機器、電気部品、分析機器、流体処理部品に選定されることが多いです。 強化グレードと比較して、より延性がありますが、圧力と薄肉の変形を締めるのにもより硬く、一般的により敏感です。
PEEK GF30 約30%のガラス繊維強化が含まれています。 補強は剛さを高め、機械負荷の下で寸法安定性を改善できます。 充填されていないPEEKよりも高い剛性率を必要とする構造的または絶縁部品として検討することができます。 デザイナーは依然として繊維の方向、ノッチの感受性および高められた用具の摩耗を考慮する必要があります。
PEEK CF30 約30%のカーボン繊維の補強を含んでいます。 一般的に、充填されていないPEEKよりも高い剛性と低熱膨張を提供し、寸法的に要求するコンポーネントに魅力的です。 CF30はすべての精密部品のための最もよい選択自動的にではないです。 カーボン繊維の補強は電気行動、用具の摩耗、表面の特徴および失敗モードを変えます。 アプリケーションの機能要件に応じて選択する必要があります。
グレードの選択は作動の負荷、温度較差、電気条件、化学暴露、摩耗条件および公差優先順位に基づいているべきです、強いグレードが常に最もよいであるという仮定で単に。
2.安定した、トレース可能な半製品を使用して下さい
精密は材料がCNC機械に達する前に始まります。 加工の製造者は要求されたPEEKのグレード、在庫形の製造業方法、わずかな次元、物質的なトレーサビリティの条件、証明の条件および付加的な圧力救助が評価されるべきであるかどうか確認します。
規制または品質に敏感なプロジェクトの場合、製造開始前に材料の証明書、バッチトレーサビリティ、またはコンプライアンスの文書が必要かどうか、チームを購入する必要があります。 知られていない、または矛盾する在庫材料は、最高の加工プロセスの価値を減らすことができます。
3. 最終的な仕上げの前に荒い機械
重要な材料の除去を必要とする部品のために、荒い段階は重要な表面に加工の公差を残している間ほとんどの余分な在庫を取除くことができます。 部分は、半仕上げと最終仕上げの前に安定させることができます。
制御されたシーケンスは、信頼できるダム面、荒加工の主要機能を確立し、重要な寸法の公差を残して、コンポーネントを解放し、適切な場所に再クランプし、安定した温度に戻り、より軽いカットで重要な寸法を仕上げることが可能である。 厳密な順序は部品のサイズ、壁厚さ、公差、グレードおよび幾何学によって決まります。 目的は、すべての材料を削除し、すべての重要な機能を1つの高ストレス操作で仕上げることを避けることです。
4. 制御切断熱
熱制御は精密PEEKの加工に中心です。 有用なプロセスの原則は鋭い切削工具を使用して、用具の摩耗を監視し、有効な破片の避難所を維持し、破片が再切断、熱生成が重要であるとき適切な冷却戦略を適用し、より軽い仕上げは重要な特徴の切口を使用しておよび工作物に対する延長用具の住居を避けます。
GF30およびCF30のような満たされたグレードは満たされたPEEKより研摩的です。 従って用具の状態は注意深く監視されなければなりません。 摩耗したツールは、表面仕上げが目に見える前に切断力と熱を増加させることができます。 すべての PEEK コンポーネントの 1 つの普遍的な送り速度またはスピンドル速度はありません。 用具の直径、機械剛性率、切口の深さ、在庫のグレード、冷却剤の方針および特徴の幾何学はすべて正しいプロセス窓に影響を与えます。
5. 低ストレスの固定を使用して下さい
フィクスチャーは、それを人工的な形状に強制することなく、コンポーネントをサポートする必要があります。 幾何学によって、適した対策は部品、より大きい接触区域、分散された締め金で止める圧力、薄い床、犠牲的な据え付け品、薄いリングのための内部サポート、適した平らな部品のための多数の軽い締め金で止めるポイントまたは真空の据え付け品に一致させる柔らかい顎を含むかもしれません。
最初の操作の後、 machinist は、次の datum を確立する前にコンポーネントが移動したかどうかを考慮する必要があります。 円形の部品のために、顎圧力は循環に影響を与えることができます。 プレートのために、自然に平らではない表面に直接クランプすると、誤解を招くセットアップを作成することができます。 解放されたとき、コンポーネントは、その未ストレス形状に戻り、平坦性やプロファイル検査に失敗する可能性があります。
6. 中間の圧力救助かアニールを評価すること
アニールは内部応力を減らすことによって特定のデマンドが高いPEEKの加工のプロジェクトで寸法安定性を改善できます。 コンポーネントが重い材料の除去、厚さに薄いセクションの遷移、大きな全体的な寸法、薄い壁、堅い平坦の条件、複数の加工段階を結合するか、または動作温度を要求する場合には特に関連性があります。
アニールは普遍的な条件ではないです。 正しい熱周期はPEEKのグレード、在庫の歴史、構成の幾何学および物質的なsupplierの推薦によって決まります。 制御されていない暖房か冷却プロセスは新しい次元問題を作成できます。 したがって、プロセス計画の一部として評価され、文書化されるべきです。特に、コンポーネントがタイトな幾何学的な公差を満たしなければならないとき。
7. 制御された温度の終わりそして点検
部分および機械環境の後で重要な仕上げ操作は合理的に安定しているべきです。 コンポーネントは最終検査の前にも安定する必要があります。特に厳しい耐性の退屈、平坦性、並列性および位置の要件のために。
完全な検査計画は、一般的な寸法のキャリパーとマイクロメータを組み合わせることがあり、精密内径、高さゲージ、または機能関係、表面粗度測定、および複雑なジオメトリおよびGDのCMM検査を組み合わせることができます。&T 特性。 CMM検査は貴重ですが、不安定な工程は修正しません。 最も信頼できる結果は適切な材料、制御された加工、熱安定化および図面 ベースの点検計画を結合することから来ます。
よりよい次元安定性のためのPEEKの部品の設計
設計検討中、加工問題が少なくなります。
必然的に薄い壁を避ける
薄いセクションは熱、振動、切断力およびクランプ圧力にもっと敏感です。 薄い壁が機能的に必要であれば、明確に識別するので、サプライヤーは追加のサポートと段階加工を計画することができます。
バランスの取れた壁厚さを使用して下さい
太くて薄いセクション間の突然の移行は、不均一なストレスリリースに貢献できます。 バランスの取れたジオメトリは、一般的に安定性と予測性を向上させます。 生産中に発見したのではなく、DFMレビュー中に大きなポケットと薄い床を議論する必要があります。
機能的であるところだけ堅い公差を適用して下さい
すべての次元に非常に堅い公差を適用することは製造コストを増加させ、部品の性能を改善しないかもしれません。 エンジニアは機能重大な次元、アセンブリ インターフェイス、シーリング特徴、点検参照および非重大な整理次元と区別します。 サプライヤーはDFMの検討の間に実用的な公差を推薦できますが、最終的な決定はアセンブリおよびサービス要件を反映しなければなりません。
明確な量およびGDを提供して下さい&T
比類のないダム構造は、一貫したセットアップと検査方法を作成します。 図面は、重要な機能間の機能的な関係を識別する必要があります。 有用な情報には、プライマリ、セカンダリダム、平坦性および並列性要件が含まれます。真位置公差; 表面仕上げ; スレッド標準; 検査要件; 寸法に影響を与える動作温度。
リアルなエッジ条件とRadeiiを追加
鋭い内部のコーナーは小さい用具を要求し、加工の時間を高め、圧力集中を作成できます。 設計が許すところ、実用的な内部の半径は加工性および用具のアクセスを改善します。
PEEKの加工の公差はいかに堅いことができますか。
すべてのPEEKコンポーネントの責任ある普遍的な公差要求はありません。 達成可能な公差公差差は全体的な部分のサイズ、PEEKのグレード、在庫形の条件、壁厚さ、特徴の深さ、物質的な反動の比率、datumの作戦、作動および点検温度、必要な幾何学の公差、量およびプロセス反復性によって決まります。
十分に支持された幾何学の密集したPEEK CF30の部品は大きい、薄い満たされたPEEKリングと非常に異なって振る舞うかもしれません。 従って公差の両立性は実際の2D図面および3Dモデルに対して確認されるべきです。 次元がシーリング、直線、軸受け適合またはアセンブリに重大ななら、見積もり語句の間にそれを識別して下さい。
PEEK CNC加工RFQに含まれている情報
完全なRFQは工学チームはリスクを評価し、より正確な見積もり語句を提供することを可能にします。 いつでも利用できる次のものを含んで下さい:
- STEPまたはSTP形式の3Dモデル
- PDF または DWG 形式の 2D 図面を次元化
- 必須のピークのグレード:PEEK 1000、GF30またはCF30
- 数量と予想される年間需要
- 重要な次元およびGD&T
- 表面仕上げの要件
- 動作温度
- 化学薬品か摩耗の露出
- 物質的な証明の条件
- RoHSまたはREACHの文書要件
- CMMの点検報告の条件
- 包装および清潔な条件
- 配達先および要求された調達期間
素材のグレードが確定していない場合は、適用条件を説明します。 エンジニアリングレビューは、すべての環境に適した材料を想定せずに利用可能なグレードを比較することができます。
共通のPEEKの加工の間違い
アルミニウムのようなPEEKを扱うこと
金属指向のクランプ圧力および加工の論理は余分な変形か熱を発生できます。
ラフディング時のクリティカルな寸法の仕上げ
機能が終了した後に内部のストレスが解放された場合、最終的な寸法は外部の公差を動かすかもしれません。
電気要件を見直しないCF30を選択
カーボン繊維の補強は電気行動に影響を与えるかもしれません。 CF30は、硬さであるため、充填されていないPEEKを単独で置き換えるべきではありません。
ウォームコンポーネントの検査
熱安定化前の測定は、受入された最終条件を表すものではありません。
重要なアプリケーション情報の省略
マチニストは、熱成長、化学的互換性、または部品の使用方法を知ることなく、要件を満たすことができません。
どこでも堅い公差を要求する
性能向上のため、コスト・検査時間・拒絶リスクを増加させ、機能改善を怠らないようにします。
カスタムCNC PEEK部品のためのより良いワークフロー
信頼できるPEEKの加工のプロジェクトは追跡可能なプロセスに続くべきです:
- 図面、3Dモデルおよび適用を見て下さい。
- 正しいPEEKグレードを確認します。
- 重要な寸法と変形リスクを特定します。
- 株式サイズ、ダタム戦略、固定を計画します。
- 制御された公差の荒い機械。
- 必要に応じて安定化または応力緩和を評価する。
- 制御された条件の下で重要な特徴を終えて下さい。
- 点検の前に部品を安定させるために許可して下さい。
- 合意された寸法検査を完了して下さい。
- 要求された材料および承諾の文書を提供して下さい。
このワークフローは、生産前の不確実性を減らし、購入、エンジニアリング、品質チームが同じ要件を評価しやすくなります。
PEEK図面を無料DFMレビューにアップロード
寸法安定性は材料名だけで評価できません。 幾何学、公差、在庫条件、加工の順序および点検方法は一緒に考慮されなければなりません。
GUNUOFENGはPEEKの半製品および注文のCNC-機械で造られた部品を供給します PEEK 1000、PEEK GF30およびPEEK CF30. あなたの2Dか3D図面をアップロードして機密の製造業の検討、物質的なグレードの指導、重大な公差および変形の危険の評価を要求し、詳しい見積もり語句。 材料の証明、適当なRoHS/REACHの文書およびCMMの点検報告は順序のために確認されたとき提供することができます。
あなたの図面をアップロードし、見積もりを要求して下さい お問い合わせ WhatsApp または 電子メール. 24時間以内にあなたの図面、量、物質的な好みおよび適用条件を送って下さい。