Tässä artikkelissa sanaa "end" käytetään viittaamaan kaikkiin CNC-reitittimen leikkauspintoihin. Teollisuudessa erityyppisiä päitä voidaan kutsua päiksi, teräksi, päätyjyrsimeksi, leikkuriksi tai poraksi (muutamia mainitakseni). Jotkut näistä nimistä sopivat paremmin tiettyihin tarkoituksiin, mutta selvyyden vuoksi kaikkia kutsutaan tässä artikkelissa yhteisesti "päätteiksi".
CNC-reitittimessä käytettävien materiaalien valinta edellyttää muiden tekijöiden huomioon ottamista kuin vain haluttua loppuosaa. Reititin vaikuttaa eri materiaaleihin eri tavoin, ja ne vaihtelevat loppukäytön ja koneen asetusten mukaan. Materiaali vaikuttaa itse reitittimeen, erityisesti käytettyyn päähän. On tärkeää ymmärtää käytettävissä olevat materiaalivaihtoehdot ja osata tehdä ennusteita tunnettujen materiaalien käyttäytymisestä päätettäessä työskennellä epästandardin materiaalin kanssa.
Woods
CNC-reitittimessä on käytettävissä monenlaisia puulajeja, eikä niiden ominaisuuksien vaihtelua pidä aliarvioida. Niiden kovuus, sitkeys, jäykkyys ja tiheys vaihtelevat muiden ominaisuuksien ohella. Kaikki puu on kuitenkin luonnonpolymeerien selluloosan ja ligniinin komposiittia, jossa on jonkin verran mehua tai hartsia.
On tärkeää muistaa, että ominaisuudet muuttuvat puun kosteuspitoisuuden mukana. Yleensä kosteus tekee puusta pehmeämpää, joustavampaa, tiheämpää ja tarttuvampaa. Jyrsinten kanssa käytetty puu tulee aina säilyttää kuivassa ympäristössä ja leikata kuivana.
Ei ole yllättävää, että puut kaikkialla ominaisuuksien kirjossa ovat melko ihanteellisia käytettäväksi CNC-reitittimessä. Puulla on alhainen kovuus verrattuna tavallisiin teräsjyrsimen päihin, joten koneessa on vähän kulumista. Puulla on myös erittäin alhainen taipuisuus, joten irrotettu puu murtuu pieniksi lastuiksi, jotka helposti sinkoutuvat tai imuroivat työalueelta, jolloin pää pysyy suhteellisen viileänä.
Puulajit
• Havupuut: mänty, setri, kuusi.
• Lehtipuut: tammi, vaahtera, kirsikka, pähkinä.
• Suunniteltu puu: Vaneri, MDF (Medium Density Fiberboard), lastulevy.
HUOMAUTUS: Käyttäjien tulee odottaa vähentävänsä materiaalinpoistonopeuksia tiheämmässä tai sitkeämmässä puussa vastaavasti.
Komposiittilaminaatit ja vaneri
Kun materiaalia leikataan millä tahansa menetelmällä, tulee ensin ottaa huomioon materiaalin vikamekanismi. Laminoitujen komposiittien (eli hiilikuitujen, joidenkin lasikuitujen ja vanerin) tapauksessa vikamekanismi, joka on huomioitava, on kerrosten delaminaatio. Tämä voidaan testata missä tahansa materiaalin reunassa yrittämällä kallistaa reuna auki ja tarkkailemalla tehdyn halkeaman käyttäytymistä:
1. Halkeama leviää pintaan aina lyhintä tietä – Poikkikerroksen vika.
2. Halkeama leviää arkin tasolle – Delaminaatiovirhe.
Sellaisen materiaalin, joka rikkoutuu delaminoitumisen vuoksi, reunat todennäköisesti repeytyvät ja taipuvat pystysuunnassa jyrsinnän aikana. Tämän tuloksen estämiseksi on suositeltavaa käyttää puristuspäätä.
Puristuspäässä yhdistyy alaspäin suuntautuva spiraalileikkausreuna ylhäällä ja ylöspäin leikkaava spiraalireuna alaosassa. Tämä tarkoittaa, että leikattavan materiaalin ylä- ja alapinnat puristuvat keskelle leikkauksen aikana, jolloin materiaalin puristuslujuus vastustaa sen heikkoutta halkeamien avautumiseen jännityksessä.
Muista, että puristuspäät työntävät poistetun materiaalin ulos sivusuunnassa, eivät ylöspäin tai alaspäin, joten materiaalia voidaan poistaa vain paljaita reunaa pitkin.
Komposiittityypit
• Lasikuitu: Vahvistettu muovi.
• Hiilikuitu: Korkea lujuus-w8-suhde.
• Fenoli: Lämmönkestävä, kestävä.
Muistaa että pään kahden leikkaussuunnan välinen puristusvyöhyke on keskitettävä materiaaliisi.
- Komposiittisi komponentit tulee harkita sekä yhdessä että erikseen.
- Jos komposiitin matriisi on polymeerihartsi, noudata tämäntyyppiselle muoville sopivia näkökohtia.
- Jos komposiitti sisältää hankaavia kuituja tai hiukkasia, käytä asianmukaisesti karkaistua jyrsinpäätä ja jäähdytystä kulumisen vähentämiseksi.
Muovit
vaahdot
Polymeerivaahtoja on saatavana CNC-jyrsintään, ja niiden etuna on se, että päähän ei aiheudu havaittavaa kulumista, mutta mahdollistaa monimutkaisten muotojen luomisen mukautettua pakkausta, estetiikkaa, testigeometriaa tai vähäriskistä harjoittelua varten. Näiden materiaalien ominaispiirre on niiden alhainen leikkauslujuus, jonka ansiosta ne voidaan leikata nopeasti ja helposti.
Näitä materiaaleja valittaessa, jos vaahdon vetolujuus on jopa pienempi kuin leikkauslujuus, voidaan siististi leikattujen lastujen sijaan repiä pois palasia. On myös mahdollista, että suhteellisen sitkeän ja joustavan vaahtomuovin palaset repeytyvät irti ja kietoutuvat reitittimen pään ympärille.
Harvinaisissa vaahdoissa, joihin liittyy tämä riski, varmista, että käytät teräviä leikkauspäitä korkealla kierrosluvulla aggressiivisilla kanavilla, älä hankaavia tai matalia päitä. Jäykät vaahdot voidaan kuitenkin hioa leikkauksen sijaan niiden muodonmuutosten estämiseksi.
Pehmeät muovit
Pehmeät muovit (kuten pienitiheyksinen polyeteeni) määritellään suhteellisella mittarilla: Ne ovat polymeerejä, jotka tuottavat "kiharoita" tai erittäin pitkiä lastuja leikattaessa. Tämä tarkoittaa, että ne ovat vähemmän kovia ja todennäköisesti sitkeämpiä. Muista, että pehmeämmällä muovilla on myös todennäköisesti alhaisempi sulamispiste ja se menettää mittatoleranssin taipumalla leikkauksissa kuumana. Vähennä tätä taipumusta viileällä ympäristön lämpötilalla, tuulettimilla ja matalilla leikkauksilla. Leikkauspää, jossa on vähemmän uria tai vähemmän aggressiivisia kanavia, voi vähentää pitkien kiharoiden jumiutumisesta aiheutuvia ongelmia.
Kova muovi
Kovat muovit (kuten polymetyylimetakrylaatti) määritellään suhteellisella mittarilla: Ne tuottavat lyhyitä lastuja, joiden päät ovat katkenneet leikattaessa. Tämä tarkoittaa, että ne ovat jäykempiä ja niitä voidaan leikata vähemmän aggressiivisesti kanavoituilla päillä, koska pienempien hiukkasten poistamisen pitäisi olla helpompaa. Ylikuumeneminen voi kuitenkin helposti olla ongelma.
Kovat muovit muuttavat vähemmän muotoaan ylikuumennettaessa, mutta voivat sulaa tai hajota heti leikkauspinnalla, jolloin jyrsimen päähän kerääntyy palanutta muovimateriaalia, joka estää sitä leikkaamasta. Vähennä tätä taipumusta viileällä ympäristön lämpötilalla, tuulettimilla ja matalilla leikkauksilla.
Muovityypit
• Akryyli: Kirkas, värikäs, vahva.
• Polykarbonaatti: Korkea iskunkestävyys, kirkas.
• PVC (polyvinyylikloridi): kestävä, monipuolinen.
• HDPE (High-Density Polyethylene): kevyt, kosteutta kestävä.
Metallit
Suurimmassa osassa tapauksista ainoa metalli, jota reitittimellä tulisi leikata, on alumiini. Jotkut korkean Si-seokset Al:sta ovat erittäin kovia, ja niitä tulisi käyttää vain tehtaissa.
Alumiini muodostaa pitkiä kiharoita, kun se leikataan säännöllisillä päillä, mikä usein johtaa tukkeutumiseen, jos suurta välystä ei ole käytettävissä. Kun alumiinia on leikattava pienellä toleranssilla, tulee käyttää erityistä lastunmurtajapäätä. Tällaisessa päässä, jonka ominaisuudet ovat hankaavien päiden ja monien uurreisten leikkauspäiden ominaisuuksien välissä, on "timantti" romboedrisen pintakuvio, joka estää yksittäistä leikkauspintaa pysymästä kosketuksissa suuren materiaalimäärän kanssa koko leikkauskierroksen aikana. rikkoutuva materiaali poistetaan useiksi erillisiksi lastuiksi.
Huomaa, että metallin kovuus ja diffuusiojäähdytys ovat herkkiä ympäristön lämpötilalle, joten reitittimesi oikeat asetukset voivat muuttua, jos työtilan lämpötilaa ei valvota. Lämmön kertyessä pää kuluu kiihtyvällä vauhdilla pehmenemisen seurauksena ja metallin pinta muuttuu sitkeämmäksi, mikä aiheuttaa puhtaiden, tarkkojen leikkausten sijaan "tahrevaa" muodonmuutosta. Leikkaa suhteellisen hitaasti ja käytä tuulettimia.
Harvinaisissa tapauksissa voidaan ohjata muita metalleja kuin alumiinia.
- Jotkut messingiseokset ovat riittävän pehmeitä äärimmäisen huolellisesti reititettäviksi, valitse erittäin kovat päät ja erityisesti tähän tarkoitukseen suunnitellut CNC-polut.
- Teoriassa voidaan ohjata myös erittäin pehmeitä metalleja, kuten puhdasta kuparia, kultaa tai lyijyä.
- Jos kyseessä on tiheä, erittäin muokattava materiaali, kuten pehmeät puhtaat metallit, valitse aggressiiviset leikkauspäät, joissa on vähän uria.
- Jos kyseessä on tiheä, erittäin muokattava materiaali, kuten pehmeät puhtaat metallit, valitse aggressiiviset leikkauspäät, joissa on vähän uria.
Metallien tyypit
• Alumiini: kevyt, korroosionkestävä.
• Messinki: Koristeellinen, helppo leikata.
• Teräs: Vahva, kestävä.
• Kupari: Johtava, pehmeä.
Kivi ja Keramiikka
Erittäin jäykkiä, kovia materiaaleja, joilla on alhainen sitkeys, kuten sedimenttikivi ja tavallinen keramiikka (graniitti, hiekkakivi, laatta), voidaan reitittää kovilla hankaavilla päillä.
Nämä päät on usein valmistettu metallista, johon on upotettu timanttihiukkasia hioma-aineena. Erittäin heikosti sitkeälle laatalle voi olla sopiva matala, tiheä uurrettu pää tai lastunmurtaja, joka on valmistettu HSS:stä tai kovametallista.
Yleensä näille materiaaleille käytetään CNC-reititintä, kun tarvitaan kohokuvioita tai monimutkaisia reunakuvioita. Kivien ja keraamisten materiaalien suuren kovuuden ja alhaisen lämmönjohtavuuden vuoksi syntyy suuri määrä lämpöä, ja pinta ja irrotetut hiukkaset johtavat hyvin vähän pois. Tämä tarkoittaa, että lämmön kertyminen reitittimen päähän on suuri ongelma. Suoraa vesijäähdytystä suositellaan.
Kivi- ja keramiikkatyypit
• Marmori: Tyylikäs, suhteellisen pehmeä.
• Graniitti: Kova, kestävä.
• Keraamiset laatat: kovat, hauraat.
Haluttujen tulosten saavuttamiseksi CNC-reititinprojekteissa oikea materiaali on ratkaiseva tekijä. Jokaisella materiaalilla on ainutlaatuiset ominaisuudet ja se vaatii erityisiä työkaluja, nopeuksia ja tekniikoita. Tässä oppaassa esitettyjen parhaiden käytäntöjen noudattaminen auttaa sinua maksimoimaan CNC-reitittimesi ominaisuudet.
