Obróbka skrawaniem to aktualnie najpopularniejsza metoda jeśli chodzi o obróbkę tworzyw sztucznych. Nic dziwnego – jest ekonomiczna, łatwo dostępna i pozwala uzyskać precyzyjne, niewymagające dalszego wykończenia elementy. Co możesz zyskać, wybierając skrawanie CNC? 

Dobór materiału a technologia obróbki skrawaniem

Skuteczna realizacja projektu zaczyna się nie od ustawienia maszyny, ale od właściwego doboru materiału i parametrów procesu. Każde tworzywo ma inną twardość, sztywność, odporność cieplną czy tendencję do odkształceń, dlatego technologia skrawania powinna być dopasowana do właściwości konkretnego półfabrykatu oraz geometrii detalu.

W VINK obrabiane są różnetworzywa sztuczne, w tym materiały przeznaczone do wymagających zastosowań przemysłowych. Szczególną grupę stanowią tworzywa termoplastyczne, które dzięki swoim właściwościom znajdują szerokie zastosowanie w produkcji elementów technicznych. W zależności od wymagań projektu stosowane mogą być również tworzywa konstrukcyjne o podwyższonej odporności mechanicznej, cieplnej lub chemicznej.

Właściwie zaplanowana technologia obróbki skrawaniem pozwala ograniczyć ilość odpadu, skrócić czas wykonania detalu i uzyskać powtarzalne rezultaty. Obróbka skrawaniem tworzyw sztucznych dobrze sprawdza się zarówno przy pojedynczych elementach, prototypach, jak i krótkich seriach, gdy przygotowanie formy byłoby nieuzasadnione ekonomicznie. Istotne znaczenie ma przy tym nie tylko dobór narzędzi, ale także prędkość skrawania, posuw, głębokość obróbki oraz sposób odprowadzania ciepła i wiórów. Takie podejście pozwala wykorzystać możliwości, jakie daje obróbka skrawaniem CNC, bez sprowadzania procesu wyłącznie do automatycznego wykonywania zaprogramowanej ścieżki.

Obróbka skrawaniem CNC – jedna maszyna, wiele korzyści

Obróbka skrawaniem to proces produkcji, który polega na uzyskaniu wymaganego kształtu poprzez usunięcie  nadmiaru materiału z części roboczej za pomocą specjalnych narzędzi skrawających. W przypadku tworzyw sztucznych technologia obróbki skrawaniem jest typowa przede wszystkim dla produkcji jednostkowej oraz wytwarzania krótkich serii. Oto najważniejsze korzyści, jakie zapewniają maszyny CNC:

• aspekt ekonomiczny – skrawanie CNC nie wymaga wykonania formy, która jest niezbędna np. w technologii wtrysku. Co więcej, ilość energii potrzebna do obsługi maszyn CNC jest mniejsza niż w przypadku innych technologii. 
• uniwersalność – obróbka skrawaniem CNC umożliwia wytwarzanie bardzo zróżnicowanych, zupełnie odmiennych od siebie elementów, przy wykorzystaniu tych samych narzędzi i jednej maszyny,
• precyzja – skrawanie CNC pozwala uzyskać bardzo precyzyjne i starannie dopracowane elementy, które nie wymagają dalszej obróbki. Zdarza się nawet, że detale wytwarzane metodą wtrysku, w końcowym etapie zostają poddane wykończeniu właśnie poprzez skrawanie, które nadaje im dodatkowej geometrii, ostatecznego wymiaru, czy pożądanej powierzchni,
• oszczędność czasu – ponieważ obróbka skrawaniem tworzyw sztucznych nie wymaga opracowywania i wykonywania formy, to znacznie skraca czas potrzebny do produkcji konkretnego elementu. Ma to znaczenie szczególnie w przypadku tworzenia prototypów, pojedynczych detali, czy elementów wielkogabarytowych lub krótkich serii.

CNC obróbka skrawaniem – kiedy warto ją zastosować?

CNC obróbka skrawaniem jest rozwiązaniem szczególnie przydatnym wtedy, gdy projekt wymaga precyzyjnego odwzorowania geometrii, powtarzalności wymiarowej albo wykonania detalu o nietypowym kształcie. W praktyce skrawanie CNC pozwala realizować zarówno proste operacje, jak wiercenie czy frezowanie, jak i bardziej złożone zadania wymagające wielu kolejnych przejść narzędzia. Zaletą tej metody jest możliwość wykorzystania jednej maszyny do wykonywania różnorodnych elementów, bez konieczności przygotowywania dedykowanej formy. Ma to znaczenie zwłaszcza przy prototypach i krótkich seriach, gdzie liczy się elastyczność produkcji.

Ostateczny sposób wykonania detalu warto określić już na etapie projektu. Obróbka skrawaniem może być bowiem częścią większego procesu produkcyjnego – w zależności od konstrukcji elementu i skali zamówienia, alternatywą lub uzupełnieniem mogą być inne metody przetwarzania. VINK oferuje różne technologie pracy z materiałami polimerowymi, a dobór rozwiązania jest uzależniony od właściwości materiału, wymiarów, tolerancji oraz przeznaczenia gotowego elementu. Szeroki wybór materiałów dostępnych w ofercie obejmuje m.in. PA6, PA66, POM, PET, PE500, PE1000, PEEK, PPS czy PAI.

W jakich przypadkach obróbka skrawaniem sprawdzi się najlepiej?

Kiedy skrawanie tworzyw metodą CNC sprawdzi się najlepiej? Obróbka tego typu najczęściej wykorzystywana jest przy wytwarzaniu:

• elementów prototypowych oraz próbek,
• krótkich serii produkcyjnych,
• pojedynczych elementów i detali,
• produktów wykonanych z tworzyw, których obróbka jest niemożliwa lub utrudniona przy zastosowaniu innych metod (np. przy tworzywach fluorowych)

Jako doświadczony dostawca tworzyw sztucznych, oferujemy profesjonalną obróbkę skrawaniem, a także wiele innych możliwości, dostosowanych do indywidualnych potrzeb i wymagań naszych klientów. Zachęcamy do zapoznania się również z innymi naszymi usługami, takimi jak:

• odlewanie tworzyw sztucznych PA6,
• prasowanie tworzyw sztucznych zaawansowanych,
• wytłaczanie tworzyw sztucznych,
• wtryskiwanie tworzyw sztucznych,
• termoformowanie tworzyw sztucznych,
• inne metody produkcji, zapewniające najwyższej jakości wyroby z tworzyw na zamówienie.

FAQ – najczęstsze pytania o tworzywa na koła zębate

Jakie tworzywo na koła zębate jest najbardziej uniwersalne?

W wielu typowych zastosowaniach dobrym punktem wyjścia jest POM ze względu na połączenie stabilności wymiarowej, odporności na ścieranie i niskiego tarcia.

Czy PA6 nadaje się na koła zębate?

Tak. PA6 może dobrze sprawdzać się w elementach obciążonych mechanicznie, ale podczas projektowania należy uwzględnić jego absorpcję wilgoci.

Czy POM jest lepszy od PA6?

Nie zawsze. POM często oferuje lepszą stabilność wymiarową i niskie tarcie, natomiast PA6 może być korzystniejszy w konstrukcjach wymagających określonej wytrzymałości i udarności.

Kiedy warto zastosować PEEK?

PEEK warto rozważyć w wymagających aplikacjach, szczególnie przy wysokiej temperaturze, agresywnym środowisku chemicznym lub dużych wymaganiach dotyczących trwałości.

Czy PET można stosować na koła zębate?

Tak, pod warunkiem dobrania odpowiedniego gatunku i sprawdzenia jego parametrów w konkretnych warunkach pracy.

Czy plastikowe koła zębate są trwałe?

Tak. Odpowiednio dobrane tworzywa na koła zębate mogą zapewnić długą i bezawaryjną pracę, szczególnie gdy materiał, geometria i warunki eksploatacji są właściwie dopasowane.

Czy tworzywowe koła zębate wymagają smarowania?

Niektóre materiały mają dobre właściwości ślizgowe i mogą pracować bez dodatkowego smarowania, ale zależy to od konstrukcji przekładni i warunków pracy.

Co jest ważniejsze – materiał czy konstrukcja koła?

Oba czynniki są równie istotne. Nawet najlepszy materiał na koła zębate nie skompensuje błędów w geometrii, niewłaściwego zazębienia lub przeciążenia.

Czy temperatura wpływa na dobór tworzywa?

Tak. Wzrost temperatury może zmieniać sztywność, wytrzymałość i odporność na pełzanie tworzywa, dlatego temperatura pracy powinna być jednym z podstawowych parametrów przy wyborze.

Jak dobrać materiał do konkretnej przekładni?

Najlepiej rozpocząć od określenia obciążenia, prędkości, temperatury, wilgotności, środowiska chemicznego i oczekiwanej trwałości. Na tej podstawie można zawęzić wybór między PA6, POM, PET, PEEK i innymi gatunkami.

Czy można zastąpić metalowe koło zębate elementem z tworzywa?

W wielu zastosowaniach tak, ale wymaga to sprawdzenia obciążeń, temperatury, trwałości oraz warunków współpracy. Nie jest to zamiana, którą warto wykonywać wyłącznie na podstawie podobnych wymiarów elementów.

Gdzie znaleźć odpowiednie tworzywo do wykonania elementów przekładni?

Warto korzystać z oferty dostawcy specjalizującego się w materiałach technicznych i skonsultować dobór konkretnego gatunku. Produkcja z tworzyw sztucznych pozwala spojrzeć na dobór materiału również z perspektywy technologii jego przetwarzania.

Podsumowanie

Nie ma jednego uniwersalnego rozwiązania odpowiadającego na pytanie, jakie tworzywo wybrać na koła zębate. POM będzie często rozsądnym wyborem do precyzyjnych, niskotarciowych przekładni, PA6 sprawdzi się w wielu aplikacjach wymagających dobrej wytrzymałości, PET może być korzystny pod względem stabilności wymiarowej, a PEEK pozostaje materiałem do szczególnie wymagających warunków. Najważniejsze jest jednak dopasowanie konkretnego gatunku do obciążenia, temperatury, wilgotności, prędkości i oczekiwanej trwałości. Takie podejście pozwala wybrać tworzywo konstrukcyjne na koła zębate nie tylko pod kątem ceny, ale przede wszystkim niezawodności całego mechanizmu.