Poliamido PA6 strypas: kaip jį tinkamai mechaniškai apdirbti

PA6 poliamido strypai tinka mechaniniam apdirbimui: juos galima tekinti, frezuoti ir gręžti be didesnių apribojimų, o medžiaga tai atlaiko gerokai geriau nei daugelis kitų konstrukcinių plastikų. Visą procesą lemia viena išlyga: higroskopiškumas. PA6 sugeria aplinkos drėgmę, todėl keičiasi jo matmenys, tad prieš tikslų apdirbimą medžiagą reikia kruopščiai išdžiovinti ir kondicionuoti. Be to, būtina kontroliuoti pjovimo parametrus, nes priešingu atveju drožlės pradeda lydytis ant ašmenų.

Trumpai tariant:

• Poliamidas PA6 sugeria iki 3,5 % drėgmės, todėl prieš tikslų apdirbimą jį reikia kruopščiai išdžiovinti ir kondicionuoti.
• Lieto PA6-G rūšis labiau tinka didelėms, tikslioms detalėms, nes po apdirbimo ji mažiau deformuojasi ir geriau išlaiko matmenis.
• Apdirbant reikia naudoti aštrius vienaašmenius įrankius, aušinti suslėgtu oru ir vengti drožlių perkaitimo bei lydimosi.
• Strypai tiekiami standartinio 1000 mm ilgio, jų skersmuo svyruoja nuo kelių iki daugiau kaip 100 mm, taip pat galima užsakyti individualių matmenų gaminius.
• Prieš serijinę gamybą labai svarbu išdžiovinti medžiagą, ją kondicionuoti ir tinkamai parinkti pjovimo parametrus, kad būtų išvengta deformacijų ir su drėgme susijusių problemų.

Turinys

• Poliamido strypų savybės, lemiančios apdirbimą
• PA6 ar PA6-G: kuri poliamido atmaina tinka konkrečiai detalei
• Kokių PA6 strypų skersmenų ir tolerancijų galima įsigyti
• Kaip žingsnis po žingsnio mechaniškai apdirbti poliamidinį strypą
• PA6 pjovimo parametrai ir įrankių parinkimas
• Poliamido detalių klijavimas ir apdaila
• Dažniausios PA6 strypų apdirbimo klaidos ir kaip jų išvengti
• Kada verta užsakyti pagal matmenis pagamintą poliamido strypą
• Užsisakykite pagal matmenis pagamintą PA6 strypą iš „Plastnet“
• Šaltiniai
• Dažniausiai užduodami klausimai

Poliamido strypų savybės, lemiančios apdirbimą

Prieš nustatydami stakles, turite žinoti kelis skaičius. PA6 tankis yra maždaug 1,13-1,15 g/cm³, o medžiaga ilgą laiką tinkama naudoti nuo -40°C iki +100°C temperatūroje, todėl tai yra geras kompromisas tarp stiprumo, mažos trinties ir vibracijų slopinimo.

Didžiausias technologinis iššūkis yra drėgmės sugertis, siekianti 2,5-3,5 % PA6 atveju. Kelias savaites drėgname sandėlyje laikytas strypas gali būti kitokių matmenų nei ką tik iš džiovyklos pristatytas strypas, o tai tiesiogiai veikia apdirbimo tolerancijas.

Praktinės medžiagos savybės, kurias verta žinoti prieš paleidžiant programą:

• mažas svoris, palyginti su metalais, todėl elementus lengviau transportuoti ir montuoti;
• geras atsparumas korozijai ir dilimui sąlytyje su kitomis medžiagomis;
• natūralus vibracijų slopinimas, naudingas guoliuose ir slydimo elementuose;
• mažos savaiminės trinties, dėl kurios daugelyje pritaikymų reikia mažiau tepti.

Tokios modifikacijos kaip stiklo pluoštas ar lubrikantai (pavyzdžiui, MoS₂) padidina standumą ir atsparumą karščiui, tačiau kartu keičia medžiagos elgseną po pjovimo įrankiu. Strypai su stiklo pluošto priedu labiau dilina pjovimo įrankius, todėl juos gali tekti dažniau keisti.

PA6 ar PA6-G: kuri poliamido atmaina tinka konkrečiai detalei

Rinkoje siūlomos dvi pagrindinės poliamidinių strypų atmainos, o pasirinkimas tarp jų lemia galutinės detalės kokybę. PA6-G, arba liejamasis poliamidas, pasižymi geresniu matmenų stabilumu ir mažesniais vidiniais įtempiais nei ekstruzinis poliamidas. Todėl jis natūraliai pasirenkamas ten, kur svarbus tikslumas.

Praktiškai skirstoma taip:

• PA6-G (liejamasis) — rinkitės dideliems ruošiniams, didelio skersmens įvorėms ir elementams, kuriems taikomos siauros tolerancijos, kai dėl vidinių įtempių po apdirbimo galėtų atsirasti deformacijų;
• PA6 (ekstruzinis) — rinkitės mažiau matmenims kritiniams elementams, kreipiančiosioms, poveržlėms ar detalėms, kurioms keliami vidutiniai tikslumo reikalavimai, kai svarbus prieinamumas ir kaina;
• modifikuotas atmainas — rinkitės, kai reikia konkrečios savybės (mažesnės trinties, didesnio standumo), nepamiršdami poveikio pjovimo parametrams.

Liejama atmaina pirmenybę įgyja apdirbant dideles ir tikslias detales būtent todėl, kad po apdirbimo ji mažiau deformuojasi ir laikui bėgant geriau išlaiko matmenis.

Kokių PA6 strypų skersmenų ir tolerancijų galima įsigyti

Poliamidinių strypų gamintojai laikosi kelių standartinių formatų, todėl užsakymą lengviau planuoti. Tipinis prekybinis ilgis yra 1000 mm, o skersmenys, priklausomai nuo tiekėjo, svyruoja nuo kelių milimetrų iki daugiau nei 100 mm. PA6-G strypas, kurio skersmuo yra 140 mm, o ilgis - 1000 mm, yra tipiško didelio formato pavyzdys; vėliau jis keliauja į tekinimo stakles tolesniam apdirbimui.

Užsakydami medžiagą, pateikite tiekėjui visą informaciją: rūšį (PA6 arba PA6-G), reikiamą ilgį, galutinę toleranciją, galimą modifikaciją (stiklo pluoštą, spalvą) ir detalės paskirtį. Daugiau apie išlaidas ir užsakymo būdus rasite poliamidinių strypų kainų vadove.

Kaip žingsnis po žingsnio mechaniškai apdirbti poliamidinį strypą

PA6 apdirbimas prasideda gerokai prieš įjungiant stakles. Medžiaga turi būti išdžiovinta ir kondicionuota, kitaip apdirbtas ruošinys per kelias dienas pakeis matmenis.

1. Patikrinkite strypo drėgnumą. Jei medžiaga buvo laikoma atvirame sandėlyje, laikykite, kad prieš tikslų apdirbimą ją reikia išdžiovinti.
2. Išdžiovinkite strypą. Įprasta praktika - džiovinti 80-110 °C temperatūroje, kol liekamoji drėgmė nesiekia 0,2 %, atsižvelgiant į strypo skerspjūvį ir gamintojo rekomendacijas.
3. Kondicionuokite medžiagą. Prieš apdirbdami detales, kurioms taikomos siauros tolerancijos, laikykite strypą sausoje patalpoje, kad stabilizuotumėte matmenis.
4. Įtvirtinkite strypą be pernelyg didelio suspaudimo. Poliamidas yra elastingas, o per stiprus įtvirtinimas tekinimo griebtuve laikinai deformuoja detalę.
5. Tekinimas: naudokite aštrius vienaašmenius peilius, užtikrinančius gerą drožlių pašalinimą, ir venkite ilgo ašmenų kontakto su medžiaga vienoje vietoje.
6. Frezavimas ir gręžimas: pjovimo zonai aušinti papildomai naudokite suslėgto oro srautą ir reguliariai nutraukite ciklą, kad drožlė nekauptų šilumos.
7. Kontrolė po apdirbimo: išmatuokite detalę, kai jos temperatūra stabilizuosis iki patalpos temperatūros, o ne iškart nuėmę ją nuo staklių.

Šilumą kaupiančios drožlės yra pagrindinis šio apdirbimo priešas. Dėl perteklinės šilumos pjovimo zonoje drožlė lydosi, o ne atpjaunama, ir išsilydęs poliamidas prilimpa prie ašmenų bei palieka paviršiuje atplaišų.

Profesionalo patarimas: Jei detalės tolerancijos kritinės, atlikite grubųjį apdirbimą, palaukite kelias valandas, kol stabilizuosis vidiniai įtempiai, o tada užbaikite apdirbimą baigiamuoju pjūviu. Šis vienas žingsnis pašalina didžiąją dalį deformacijų, kurios kitu atveju išryškėtų tik po savaitės.

PA6 pjovimo parametrai ir įrankių parinkimas

Poliamidas nesielgia kaip metalas, todėl pjovimo parametrus reikia parinkti kitaip nei plieno ar aliuminio apdirbimo vadovuose. Užuot rinkusis mažą greitį ir atsargią pastūmą, polimerai geriau toleruoja greitą drožlės atpjovimą, kai šiluma pašalinama kartu su drožle, o ne leidžiama jai kauptis pjovimo zonoje.

Patikrinti PA6 įrankių sprendimai atrodo taip:

• vienaašmenės frezos su dideliu pjovimo kampu, geriausia 15-25°, veikia geriau nei standartinės daugiabriaunės metalo frezos;
• ašmenys su poliruotu grioveliu palengvina drožlių pašalinimą ir sumažina jų prilipimo riziką;
• pjovimo kampas, siekiantis 20-25°, kartu su poliruotu grioveliu sumažina drožlių strigimo ir lydymosi riziką;
• aušinkite suslėgtu oru, o ne emulsija, nes poliamidas papildomai sugeria drėgmę iš aušinimo skysčio.

Mastelio keitimo taisyklė paprasta: didėjant skersmenims, pastūmą didinkite proporcingai skerspjūviui, kad išlaikytumėte pastovų pjovimo briaunos sąlyčio su medžiaga laiką. Plastikų frezavimas naudojant vienbriaunes frezas, didelį priekinį kampą, oro srautą ir padidintą pastūmą yra išbandytas derinys, neleidžiantis lydytis drožlėms, nepriklausomai nuo detalės mastelio. Didelis pjovimo greitis kartu su tinkama pastūma užtikrina lygesnį paviršių ir mažesnį liekamąjį detalės įkaitimą nei lėta, „metalinė“ apdirbimo strategija.

Poliamido detalių klijavimas ir apdaila

PA6 elementų sujungimui reikia kitokio požiūrio nei metalui. Epoksidinių arba poliuretaninių dervų pagrindo klijai gerai veikia tinkamai paruošus paviršius, tai yra juos nuriebalinus ir šiek tiek mechaniškai sušiurkštinus. Ten, kur sujungimas turi atlaikyti didesnes dinamines apkrovas, geriau rinktis mechaninius sujungimus (įlaidas, kaiščius, sriegius), nes klijai ant poliamido ne visada išlaiko visą savo stiprumą esant kintamai drėgmei.

Apdailindami paviršių, prisiminkite kelias taisykles:

• atplaišas pašalinkite aštriu įrankiu arba šepečiu, vengdami pernelyg įkaitinti kraštus;
• norėdami išgauti mažą šiurkštumą (mažą Ra), paskutinio praėjimo metu naudokite didesnes apsukas ir mažesnę pastūmą;
• projektuodami sujungimus, palikite laisvumo medžiagai brinkti dėl drėgmės, ypač detalėse, naudojamose drėgnoje aplinkoje;
• srieginiuose sujungimuose pirmenybę teikite didesnio žingsnio sriegiams, kurie geriau toleruoja nedidelius poliamido matmenų pokyčius.

Dažniausios PA6 strypų apdirbimo klaidos ir kaip jų išvengti

Dauguma poliamido apdirbimo problemų kyla dėl trijų priežasčių: netinkamo aušinimo, netinkamos medžiagos drėgmės ir nerealių tolerancijų, nustatytų projektavimo etape.

1. Drožlių perkaitimas ir lydymasis. Dažniausiai tai lemia per mažas pjovimo greitis arba oro srauto nebuvimas. Padidinkite pastūmą ir patikrinkite pjovimo briaunos geometriją, užuot lėtinę stakles.
2. Per siauros tolerancijos neatsižvelgiant į drėgmę. Projektuotojas, neįvertinęs dėl drėgmės vykstančio brinkimo, per patikrą gaus atmestą detalę, nors ji buvo tinkamai apdirbta. Atsargą dėl drėgmės sugėrimo numatykite jau brėžinio rengimo etape.
3. Drėgmės kontrolės nebuvimas kaip kokybės kontrolės dalies. Atlikite paprastą testą: pasverkite mėginį prieš džiovinimą ir po jo, kad žinotumėte, kiek drėgmės iš tikrųjų pašalinote.
4. Kondicionavimo praleidimas prieš serijinę gamybą. Viena tinkamai neparuošta partija gali sugadinti visą darbo prie staklių dieną.

Profesionalo patarimas: Prieš pradėdami serijinę gamybą, pagaminkite vieną bandomąją detalę, iškart po apdirbimo ją išmatuokite ir dar kartą išmatuokite po 24 valandų. Matmenų skirtumas apie konkrečios medžiagos partijos elgseną pasakys daugiau nei bet kuris katalogo lapas.

Kada verta užsakyti pagal matmenis pagamintą poliamido strypą

Per daugelį metų bendraudamas su technikos specialistais matau viena: daugiausia tolerancijos problemų kyla ne prie staklių, o dėl netinkamai parinktos pradinės medžiagos. Jei detalės tolerancijos siauros arba skersmuo didelis, užsisakykite tiekėjo iš karto nupjautą ir kondicionuotą PA6-G strypą, užuot rizikavę deformacijomis patys jį pjaudami.

— Aptarnavimas

Užsisakykite pagal matmenis pagamintą PA6 strypą iš „Plastnet“

Galite užsisakyti konkretaus skersmens, ilgio ir rūšies poliamido strypus, paruoštus tolesniam apdirbimui, todėl nereikės savo dirbtuvėse pjaustyti metro ilgio atkarpų.

Norėdami gauti kainos pasiūlymą, paruoškite visą informaciją: medžiagos rūšį (PA6 arba PA6-G), skersmenį, ilgį, reikiamą toleranciją ir informaciją apie tolesnį apdirbimą (ar detalė bus tekinama, frezuojama, ar tik pjaunama). Visą pagal matmenis gaminamų produktų pasiūlą rasite pagrindiniame „Plastnet“ puslapyje, kuriame taip pat galite peržiūrėti konstrukcinių plastikų lakštus ir strypus. Parašykite detalės parametrus ir pasiteiraukite apie pasirinkto skersmens prieinamumą – gausite atsakymą, pritaikytą jūsų naudojimo sričiai, o ne bendrą kainoraštį.

Šaltiniai

• Poliamidas PA6, PA6-G – lakštai, strypai, įvorės | Konstrukciniai plastikai
• Plastikai
• PA, poliamidas - „Plastechopedia“ - „Plastech“ portalas
• Plastikų CNC frezavimas - POM, PEEK, PA, PTFE

Dažniausiai užduodami klausimai

Kokie yra poliamido, kaip konstrukcinės medžiagos, trūkumai?

Pagrindinis trūkumas yra higroskopiškumas: PA6 sugeria nuo 2,5 iki 3,5% drėgmės, todėl keičiasi jo matmenys ir prieš tikslų apdirbimą reikia jį išdžiovinti. Be to, medžiaga yra labiau linkusi termiškai deformuotis nei metalai, todėl pjovimo parametrus reikia parinkti kitaip.

Kuo galima klijuoti poliamidą?

PA6 klijuoti naudojami epoksidiniai arba poliuretaniniai klijai ant tinkamai paruošto ir nuriebalinto paviršiaus. Vietose, kurias veikia didesnės dinaminės apkrovos, geriau rinktis mechaninį, o ne vien klijuojamą sujungimą.

Ar poliamidas išsitempia veikiamas drėgmės?

Poliamidas mechaniškai neišsitempia, tačiau sugerdamas drėgmę išbrinksta, todėl keičiasi jo linijiniai matmenys. Dėl šios priežasties tikslioms detalėms prieš galutinį apdirbimą reikia atlikti džiovinimą ir kondicionavimą.

Ar poliamidas yra plastikas, ar kitos rūšies medžiaga?

Poliamidas yra termoplastinių poliamidų grupei priskiriamas plastikas, gaminamas ekstruziniu būdu (PA6) arba liejimo būdu (PA6-G). Abi rūšys tinkamos mechaniniam apdirbimui, tačiau skiriasi matmenų stabilumu.

Kiek „Plastnet“ kainuoja pagal matmenis pagamintas poliamido strypas?

Dabartinės poliamido strypų kainos priklauso nuo skersmens, ilgio ir medžiagos rūšies; išsamią informaciją apie kainas rasite parduotuvės svetainėje. Išsamų pirkimo vadovą rasite straipsnyje apie poliamido strypų kainą.

Rekomendacijos

• PA6 („Ertalon“) – savybės ir panaudojimas