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Lo que debe saber sobre el mecanizado CNC PEEK
La polieteretercetona (PEEK) es un termoplástico de ingeniería de alto rendimiento que se utiliza para fabricar piezas expuestas a altas temperaturas, productos químicos y otros entornos hostiles. Es propenso a agrietarse durante el procesamiento y requiere experiencia y conocimientos especiales para su manejo. PEEK es también un polímero muy puro con excelente resistencia a la abrasión, resistencia al calor, resistencia a la corrosión, estabilidad dimensional, biocompatibilidad y no absorción de agua. Este termoplástico liviano es un reemplazo ideal para la mayoría de los metales blandos.
1. Descripción general de PEEK
Al igual que el PPS, el PEEK es resistente a los productos químicos y al agua, mientras que con un punto de fusión de 343 °C, puede funcionar a temperaturas más altas. Puede ser sometido continuamente a altas temperaturas de 250°C sin pérdida permanente de propiedades físicas. OJEADA Los materiales están disponibles en forma de gránulos, filamentos, láminas, barras y tubos sin relleno, también se puede reforzar la resistencia con un 30% de fibra de vidrio y un 30% de fibra de carbono. Por lo general, se clasifica como grado industrial o grado médico. Los plásticos PEEK de grado industrial se utilizan en las industrias aeroespacial, automotriz, química, electrónica y energética, mientras que los plásticos PEEK de grado médico se utilizan en atención médica y odontología.
De un vistazo
Procesos | Tiempo De Espera | Colores | Tolerancia | Precio | Aplicaciones | grados |
Molino CNC | Tan rápido como 3 días | beige opaco | Con dibujo: tan bajo como +/- 0.005 mm | $ $ $ | Metal-alternativa para aplicaciones de alto estrés | OJEADA estándar, 30% relleno de vidrio |
Propiedades materiales
OJEADA | |||||
Límite elástico (tracción) | Elongación en Break | Dureza | Densidad | Temperatura máxima | Número de pieza McMaster |
14,000 psi | 20% | rockwell r125 | 0.047 libras / cu. en. | 480 ° F | 8504K811 |
PEEK (30 % relleno de vidrio) | |||||
Límite elástico (tracción) | Elongación en Break | Dureza | Densidad | Temperatura máxima | Número de pieza McMaster |
14,000 psi | 3% | rockwell r126 | 0.054 libras / cu. en. | 480 ° F | 8678k14 |
Recomendaciones de diseño
Muro mínimo Espesor | Tamaño mínimo del molino final | Tamaño mínimo de perforación | Tamaño máximo de pieza | Socavaciones | grados |
0.5 mm | 0.8 mm (0.03 pulg) | 0.5 mm (0.02 pulg) | 1200 x 500 x 152 mm [x,y,z] (molino) 152 x 394 mm [d,h] (torno) | Perfil cuadrado, radio completo, perfiles de cola de milano | La profundidad no debe exceder 12 veces el diámetro de la broca. Para fresas de extremo, la profundidad no debe exceder 10 veces el diámetro de la herramienta. |
Mecanizado CNC de piezas de PEEK
Los componentes de PEEK personalizados incluyen: rodillos y ruedas, cojinetes, bujes, sellos, juntas, piezas de pistón, implantes médicos, instrumentos ortopédicos, sistemas de administración de medicamentos, odontología, etc.
2. Sugerencia de mecanizado CNC PEEK
Proceso de recocido. Talleres de mecanizado CNC típicamente barras de stock con diámetros que van desde 6 mm a 150 mm. Antes de mecanizar, se debe aliviar la tensión del PEEK mediante un proceso de recocido. Esto es para evitar la formación de grietas en la superficie y tensión interna debido al calor generado durante el corte. En el mecanizado de PEEK de larga duración, se requieren procedimientos de recocido adicionales, como un procedimiento de recocido antes del desbaste y un segundo recocido antes del acabado para eliminar la posibilidad de formación de grietas. El factor de costo para el mecanizado CNC de PEEK es 0.9 en comparación con el acero 12L14.
Tipo | Características generales | Aleación | Aplicaciones comunes | Tolerancias para 1/2″ Dia. | Factor de costo de materiales | Factor de costo de mecanizado |
Resina plástica de alta resistencia, extremadamente alta resistencia al calor, la humedad y los productos químicos. | OJEADA | Cojinetes, Casquillos, Componentes de bombas, Implantes médicos, Componentes aeroespaciales | +0.004-0 | 71.6 | 0.9 | |
Comparado con otros materiales. | ||||||
Tipo | Características generales | Aleación | Aplicaciones comunes | Tolerancias para 1/2″ Dia. | Factor de costo de materiales | Factor de costo de mecanizado |
Diseñado para una excelente maquinabilidad. Caso duro solamente | 12L14 | Un sinfín de productos comerciales; probablemente más libras usadas en productos torneados que cualquier otro material | Estirado en frío | 1 | 1 | |
Diseñado para mecanizado, no magnético | 303 | Hardware electrónico, automotriz, aeroespacial, instrumentos médicos y muchas aplicaciones que requieren resistencia a la corrosión | acabado en frio | 1.9 | 2.7 | |
Fuerza, resistencia a la corrosión y al desgaste, y excelente maquinabilidad | C35300 | Muy adecuado para piezas con moleteado o roscado | +0015 | 3.5 | 0.07 | |
Diseñado para mecanizar | 2011 | Hardware electrónico, un sinfín de productos comerciales | Final frío | 3.8 | 0.6 | |
Alta resistencia, peso ligero, buena biocompatibilidad | Ti-6Al-4VEli | Implantes medicos | Rectificado y pulido | 30.2 | 6 | |
Suavizar PEEK antes de mecanizar. El método de mecanizado de grado industrial es similar al de la mayoría de los polímeros PEEK de grado médico. Sin embargo, el PEEK de calidad médica a menudo contiene fibras de carbono más duras, lo que requiere ablandar el material PEEK antes del mecanizado, lo que reduce el desgaste de la herramienta. DDPROTOTYPE, una empresa líder en creación de prototipos en China, resume los datos de corte basados en más de 20 años de experiencia en mecanizado para ayudar a los diseñadores a comprender la tecnología de mecanizado de los polímeros PEEK reforzados con fibra de carbono y de grado médico tradicional.
Guía de mecanizado | ||
| Natural | reforzado con fibra de carbono |
Aserradura | - | Precaliente el material a 120 grados C |
Ángulo de holgura: grados | 15 a 30 | 15 a 30 |
Ángulo de inclinación: grados | 0 a 5 | 10 a 15 |
Velocidad de corte—m/min | 500 a 800 | 200 a 300 |
Paso—mm | 3 a 5 | 3 a 5 |
| ||
Trío |
| Precaliente el material a 120 grados C |
Ángulo de holgura: grados | 5 a 10 | 6 |
Ángulo de inclinación: grados | 10 a 30 | 5 a 10 |
Velocidad de corte—m/min | 50 a 200 | 80 a 100 |
Velocidad de avance—mm/rev | 0.1 a 0.3 | 0.1 a 0.3 |
| ||
Molienda |
| No es necesario precalentar el material |
Ángulo de holgura: grados | 5 a 10 | 15 a 30 |
Ángulo de inclinación: grados | 10 a 30 | 10 a 15 |
Velocidad de corte—m/min | 50 a 200 | 200 a 300 |
| ||
Turning |
| No es necesario precalentar el material |
Ángulo de holgura: grados | 6 a 8 | 6 a 8 |
Ángulo de inclinación: grados | 0 a 5 | 2 a 8 |
Velocidad de corte—m/min | 250 a 500 | 150 a 200 |
Velocidad de avance—mm/rev | 0.1 a 0.5 | 0.1 a 0.5 |
Uso profesional .DDPROTOTYPE también recomienda utilizar un cortador de carburo de silicio para PEEK natural y herramientas de diamante para PEEK reforzado con fibra de carbono. También cabe señalar que durante el mecanizado se utiliza agua pura como refrigerante para eliminar el calor de corte generado durante el mecanizado.
Agujeros de perforación. La perforación de orificios profundos de PEEK puede causar grietas, porque PEEK tiene un alargamiento menor en comparación con otros plásticos.
Prevenir la contaminación. Es lo mismo que mecanizar otros componentes médicos. la pieza de trabajo debe evitarse la contaminación durante el mecanizado PEEK, la máquina CNC, los accesorios de sujeción y las herramientas de la pieza de trabajo deben protegerse y separarse de los demás, y no pueden mezclarse con otras herramientas, el operador debe usar guantes.
3.Otros procesos de fabricación
Los materiales PEEK no se limitan al mecanizado CNC, también pueden procesarse mediante impresión 3D o moldeo por inyección. El proceso de fabricación a seleccionar depende del producto final deseado, el tiempo y el presupuesto.
Para las piezas de PEEK impresas en 3D, que se están volviendo cada vez más populares en el campo médico, las piezas con geometrías complejas se pueden realizar fácilmente, especialmente para implantes médicos, los materiales opcionales son principalmente en forma de filamento FFF y polvo SLS. Las piezas moldeadas por inyección de PEEK se utilizan ampliamente en los campos médico y aeroespacial. Sin embargo, su punto de fusión está a una temperatura más alta que excede el límite superior de las capacidades de muchas máquinas de moldeo por inyección. Por lo tanto, en la fabricación por moldeo por inyección, el PEEK se considera un material especial. También puede elegir otros materiales de alta temperatura como PEKK o Ultem.
Maquinado | Mecanizado CNC | impresión 3D | El moldeo por inyección |
geometrías complejas | Bueno | Bueno | Buena |
Rendimiento mecánico | Buena | Buena | Bueno |
Precisión y repetibilidad | Buena | Buena | Bueno |
4 tratamiento superficial
El color natural de las piezas de PEEK es gris opaco. Debido a la estructura de PEEK, es difícil adherirse a pinturas y revestimientos. Afortunadamente, debido a la resistencia química inherente de PEEK, a menudo es posible mantener las piezas en su condición de maquinado.
Como mecanizado: Mediante el proceso de mecanizado CNC, las piezas de PEEK pueden lograr un acabado superficial de 125 uin Ra. Eso es bastante suave.
Bead Blast: La superficie se puede esmerilar con una máquina de perlas de vidrio para eliminar cualquier marca en las piezas de PEEK
Otros servicios:incluyendo pulido, acabado de bordes, laminado, aplicación de calcomanías.
5. Preguntas comunes sobre el mecanizado CNC PEEK
Q1: ¿Cuál es el motivo de la deformación de PEEK? Mecanizado CNC?
No hay un paso de recocido para eliminar la tensión interna, o la tensión interna no se elimina por completo.
La profundidad de corte del CNC es demasiado profunda.
Sin refrigerante para eliminar el calor generado durante el corte.
Corte irregular, desigual o más cortes en un lado que en el otro.
Las abrazaderas no son lo suficientemente fuertes, lo que provoca vibraciones.
La abrazadera está demasiado apretada, lo que deforma la pieza de trabajo.
P2: ¿Cómo arreglar las rebabas en las piezas de PEEK?
Debido a que PEEK tiene las características de alta tenacidad, es fácil tener rebabas en el proceso de mecanizado. Tras más de diez años de experiencia de DDPROTOTYPE, actualmente existen cuatro métodos para eliminar las rebabas.
Mantenga las herramientas afiladas, preferiblemente herramientas de diamante.
Agregue la función de chaflán para deshacerse de las rebabas de los bordes.
Utilice el progreso de la segunda operación para eliminar la rebaba.
Lo mejor es usar material PEEK relleno de vidrio o carbón, los tipos comunes de PEEK son fáciles de tener rebabas.
Como empresa profesional de fabricación bajo demanda con más de 20 años de experiencia, DDPROTOTYPE ofrece una amplia gama de servicios de fabricación de PEEK, lo que garantiza piezas de PEEK de alta calidad según sus especificaciones a un costo muy económico. Si tiene alguna pregunta sobre el proyecto PEEK, no dude en ponerse en contacto con nuestros especialistas en fabricación, DDPROTOTYPE le brindará asesoramiento gratuito sobre el diseño y la experiencia en el mecanizado de materiales.
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