プラスチック加工プロセス:どのように機能しますか?

プラスチック材料の主な属性の 1 つは、その後の作業を実行する必要なく、完成したコンポーネントに成形できることです。工具と成形技術を使用して、複雑な形状、穴、およびアンダーカット機能を部品に成形することができます。ただし、これにはすべて工具費がかかります。

プラスチック成形のさまざまな工程で使用される成形工具や成形装置は、すべて手作りの一点物です。多くの場合、製造に数週間から数か月かかることがあり、その結果、コストが高くなります。プラスチック部品が指定されていて、使用する数が多くない場合は、部品の機械加工がより経済的になります。すべてのプラスチック材料を機械加工できるわけではありません。プラスチックの剛性が高いほど、機械加工が容易になります。より柔軟で柔らかいプラスチックは、機械加工には適していません。以下は、プラスチック加工プロセスの仕組みの概要です。

要点

すべての材料の機械加工に使用される切削工具は、切削されるコンポーネントの剛性に依存しています。金属を切削する場合、素材本来の剛性が良いです。したがって、カッター (のこぎり、ドリル、または工作機械のビット) が金属を切断するとき、コンポーネントは歪みに抵抗します。プラスチックの場合、機械加工は、繊維強化熱硬化性プラスチック材料、ガラス強化ナイロン、アクリルまたは PEEK などの剛性の高い材料に適している傾向があります。剛性の低いプラスチックは、カッターがコンポーネントを切断しようとすると変形して曲がる傾向があり、細かい寸法公差の実現が困難になります。

プラスチック加工プロセスにおける考慮事項

プラスチック材料の柔らかい性質のため、保持ジグと固定具は、機械加工されるプラスチックを保護する顎で設計する必要があります。これは、機械加工されるブロックの形状に成形された他のプラスチック材料でも可能です。さらに、治具は切断される材料を支えるために堅牢である必要があります。

機械加工中の熱可塑性プラスチック材料は、結果として得られる削り屑が連続的で、チッピング状でない限り、エア ブラストで冷却できます。熱硬化性プラスチックは液体クーラントを使用して冷却できますが、水中で膨潤しやすいプラスチックに関しては、加工寸法が変化しないように注意する必要があります。

プロセスで発生する熱は熱膨張を引き起こす可能性があります。冷却すると寸法が変化する可能性があるため、この影響を考慮する必要があります。

プラスチック加工プロセス

CNC 加工 – 切断するコンポーネントが複雑な形状の場合、そのプロファイルをコンピューターにプログラムすることができます。 CNC マシニング センターを使用して、重複した数のコンポーネントを製造できます。通常、CNC マシンで使用される複数の交換可能なカッターにより、複雑で多様なコンポーネントを機械加工できます。

旋削 – 達成する形状が丸い場合は、単純な旋削操作を使用できます。旋盤に取り付けられた特殊な補助装置により、旋盤の操作能力を拡張できます。

フライス加工 – この機械加工方法は、単純なフライス加工からプロファイルおよび CNC フライス加工までさまざまです。旋盤作業と同様に、フライス盤に追加するか、より複雑なフライス盤を使用することで、フライス盤の能力を拡張してより複雑な形状を作成できます。

のこぎり – 常にこの機械加工方法は、他の機械加工操作によるその後の作業のために、棒材からプラスチック材料のセクションを切り離すためだけのものです.

型抜き - 場合によっては、プラスチック材料の型抜きを使用して単純なコンポーネントを作成できます。プロセスはシート材料に限定されます。オスとメスの金型で所定の形状に打ち抜きます。このプロセスは、手動のプロセスでも、特殊な機械を使用した自動化でもかまいません。

ホット ナイフによる切断 – 柔らかくて剛性の低いタイプのプラスチックは、ホット ナイフを使用して切断し、プラスチックをスライスすることができます。電気的に加熱されたワイヤーまたはブレードが、プラスチックを局部的に溶かします。このタイプのプロセスは、通常、発泡スチロールや発泡スチロール (eps) のブロックを切断するために使用されます。

パンチング – 特定の形状は、金属タイプのパンチング プレスで切断できます。 CNC マシンのように、それらは常にコンピュータ制御されており、マルチ ツール ビットが装備されています。このプロセスは、より薄い熱可塑性および熱硬化性シートに限定されます。

ウォーター ジェット切断 – このプロセスは、繊維強化熱硬化性コンポーネントのエッジ トリムに使用されます。これがなければ、他のプロセスではトリムすることが困難です。材料の強靭な補強層は、従来のナイフや切断装置によるトリミングを無視します。狭い切削経路と、粉塵や欠けのない高速進行が利点です。

分離 – アクリルとラミネート シートは、鋭利なナイフを使用してスコアリングし、スコアリング ラインを壊すことで分離できます。

レーザー切断 – このプロセスは、熱硬化性ではありませんが、特定のタイプのアクリルおよびその他のプラスチックの切断およびプロファイル ボーリングに使用できます。このプロセスでは、産業用レーザーを使用してプラスチックを溶かし、多くの場合、コンピューター制御のプロファイル追従を行います。

超音波切断 - 柔らかく薄いプラスチックの一部は、超音波装置を使用して切断できます。ツール内の超音波によって生成される高周波は、切断されるプラスチックを局所的に溶かす効果があります。ここでも、コンピュータ プロファイル制御と統合されたこのプロセスは、高速自動生産ラインに適しています。