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Ce que vous devez savoir sur l'usinage CNC PEEK
Le polyétheréthercétone (PEEK) est un thermoplastique technique de haute performance utilisé pour fabriquer des pièces exposées à des températures élevées, à des produits chimiques et à d'autres environnements difficiles. Il est sujet à la fissuration pendant le traitement et nécessite une expérience et des connaissances particulières pour être manipulé. Le PEEK est également un polymère très pur avec une excellente résistance à l'abrasion, à la chaleur, à la corrosion, à la stabilité dimensionnelle, à la biocompatibilité et à la non-absorption d'eau. Ce thermoplastique léger est un remplacement idéal pour la plupart des métaux mous.
1.Vue d'ensemble du PEEK
Semblable au PPS, le PEEK est résistant aux produits chimiques et à l'eau, tandis qu'avec un point de fusion de 343°C, il peut fonctionner à des températures plus élevées. Il peut être soumis en continu à des températures élevées de 250°C sans perte permanente de ses propriétés physiques. PEEK les matériaux sont disponibles sous forme de granulés, de filaments, de feuilles, de barres et de tubes non remplis, peuvent également être renforcés avec 30% de fibre de verre et 30% de fibre de carbone. Il est généralement classé comme de qualité industrielle ou de qualité médicale. Les plastiques PEEK de qualité industrielle sont utilisés dans les industries aérospatiale, automobile, chimique, électronique et énergétique, tandis que les plastiques PEEK de qualité médicale sont utilisés dans les soins de santé et la dentisterie.
Un coup d'oeil
Le processus | Délai De Mise En Œuvre | Couleurs | Tolérance | Prix | Applications | Notes |
Fraiseuse CNC | En 3 jours seulement | Beige opaque | Avec dessin : aussi bas que +/- 0.005 mm | $ $ $ | Métal alternatif pour les applications à fortes contraintes | PEEK standard, 30 % rempli de verre |
Propriétés matérielles
PEEK | |||||
Limite d'élasticité (traction) | Allongement à la rupture | Dureté | Densité | Temp maximum | Numéro de pièce McMaster |
14,000 psi | 20% | Rockwell R125 | 0.047 lb/cu. dans. | 480 ° C | 8504K811 |
PEEK (30 % rempli de verre) | |||||
Limite d'élasticité (traction) | Allongement à la rupture | Dureté | Densité | Temp maximum | Numéro de pièce McMaster |
14,000 psi | 3% | Rockwell R126 | 0.054 lb/cu. dans. | 480 ° C | 8678k14 |
Recommandations de conception
Mur minimum Épaisseur | Taille minimale de la fraise en bout | Taille minimale du foret | Taille maximale de la pièce | Contre-dépouilles | Notes |
0.5 mm | 0.8 mm (0.03 en) | 0.5 mm (0.02 en) | 1200 x 500 x 152 mm [x,y,z] (fraisage) 152 x 394 mm [d,h] (tour) | Profil carré, rayon complet, profils en queue d'aronde | La profondeur ne doit pas dépasser 12 fois le diamètre du foret. Pour les fraises en bout, la profondeur ne doit pas dépasser 10 fois le diamètre de l'outil. |
Usinage CNC de pièces en PEEK
Les composants PEEK personnalisés comprennent : les rouleaux et les roues, les roulements, les bagues, les joints, les joints, les pièces de piston, les implants médicaux, les instruments orthopédiques, les systèmes d'administration de médicaments, les soins dentaires, etc.
Suggestion d'usinage CNC 2.PEEK
Processus de recuit. Ateliers d'usinage CNC généralement des barres de stock avec des diamètres allant de 6 mm à 150 mm. Avant l'usinage, le PEEK doit être détendu par un processus de recuit. Cela permet d'éviter la formation de fissures de surface et de contraintes internes dues à la chaleur générée lors de la coupe. Dans l'usinage PEEK de longue durée, des procédures de recuit supplémentaires sont nécessaires, telles qu'une procédure de recuit avant l'ébauche et un second recuit avant la finition pour éliminer la possibilité de formation de fissures. Le facteur de coût pour l'usinage CNC PEEK est de 0.9 par rapport à l'acier 12L14.
Type | Caractéristiques générales | Aluminium | Applications courantes | Tolérances pour 1/2″ Dia. | Facteur de coût matériel | Facteur de coût d'usinage |
Résine plastique à haute résistance, résistance extrêmement élevée à la chaleur, à l'humidité et aux produits chimiques | PEEK | Roulements, bagues, composants de pompes, implants médicaux, composants aérospatiaux | +0.004-0 | 71.6 | 0.9 | |
Par rapport à d'autres matériaux | ||||||
Type | Caractéristiques générales | Aluminium | Applications courantes | Tolérances pour 1/2″ Dia. | Facteur de coût matériel | Facteur de coût d'usinage |
Conçu pour une excellente usinabilité. Boîtier dur uniquement | 12L14 | Produits commerciaux sans fin ; probablement plus de livres utilisées dans les produits tournés que tout autre matériau | Étiré à froid | 1 | 1 | |
Conçu pour l'usinage, amagnétique | 303 | Matériel électronique, automobile, aérospatiale, instruments médicaux et de nombreuses applications nécessitant une résistance à la corrosion | Fini à froid | 1.9 | 2.7 | |
Solidité, résistance à la corrosion et à l'usure et excellente usinabilité | C35300 | Bien adapté pour les pièces avec moletage ou filetage | +0015 | 3.5 | 0.07 | |
Conçu pour l'usinage | 2011 | Matériel électronique, produits commerciaux sans fin | Finition froide | 3.8 | 0.6 | |
Haute résistance, poids léger, bonne biocompatibilité | Ti-6Al-4VEli | Implants médicaux | Rectifié et poli | 30.2 | 6 | |
Adoucir le PEEK avant l'usinage. La méthode d'usinage de qualité industrielle est similaire à la plupart des polymères PEEK de qualité médicale. Cependant, le PEEK de qualité médicale contient souvent des fibres de carbone plus dures, ce qui nécessite de ramollir le matériau PEEK avant l'usinage, réduisant ainsi l'usure de l'outil. DDPROTOTYPE, une société de prototypage leader en Chine, résume les données de coupe basées sur plus de 20 ans d'expérience en usinage pour aider les concepteurs à comprendre la technologie d'usinage des polymères PEEK traditionnels de qualité médicale et renforcés de fibres de carbone.
Guide d'usinage | ||
| Nature | Renforcé de fibre de carbone |
Sciage | - | Préchauffer le matériau à 120 °C |
Angle de dégagement—degrés | Entre 15 et 30 | Entre 15 et 30 |
Angle de coupe—degrés | Entre 0 et 5 | Entre 10 et 15 |
Vitesse de coupe—m/min | Entre 500 et 800 | Entre 200 et 300 |
Pas—mm | Entre 3 et 5 | Entre 3 et 5 |
| ||
Forage HORIZONTAUX |
| Préchauffer le matériau à 120 °C |
Angle de dégagement—degrés | Entre 5 et 10 | 6 |
Angle de coupe—degrés | Entre 10 et 30 | Entre 5 et 10 |
Vitesse de coupe—m/min | Entre 50 et 200 | Entre 80 et 100 |
Vitesse d'avance—mm/tr | Entre 0.1 et 0.3 | Entre 0.1 et 0.3 |
| ||
Fraisage |
| Aucun préchauffage du matériau n'est nécessaire |
Angle de dégagement—degrés | Entre 5 et 10 | Entre 15 et 30 |
Angle de coupe—degrés | Entre 10 et 30 | Entre 10 et 15 |
Vitesse de coupe—m/min | Entre 50 et 200 | Entre 200 et 300 |
| ||
Tournant |
| Aucun préchauffage du matériau n'est nécessaire |
Angle de dégagement—degrés | Entre 6 et 8 | Entre 6 et 8 |
Angle de coupe—degrés | Entre 0 et 5 | Entre 2 et 8 |
Vitesse de coupe—m/min | Entre 250 et 500 | Entre 150 et 200 |
Vitesse d'avance—mm/tr | Entre 0.1 et 0.5 | Entre 0.1 et 0.5 |
Utiliser un professionnel les outils.DDPROTOTYPE recommande également d'utiliser une fraise en carbure de silicium pour le PEEK naturel et des outils diamantés pour le PEEK renforcé de fibres de carbone. Il convient également de noter que lors de l'usinage, de l'eau pure est utilisée comme liquide de refroidissement pour éliminer la chaleur de coupe générée lors de l'usinage.
Trous de forage. Le perçage de trous profonds dans le PEEK peut provoquer des fissures, car le PEEK a un allongement inférieur à celui des autres plastiques.
Prévenir la pollution. C'est la même chose que l'usinage d'autres composants médicaux. la pièce doit être protégée de la pollution lors de l'usinage du PEEK, la machine CNC, les dispositifs de serrage et les outils de la pièce doivent être protégés et séparés des autres, et ne peuvent pas être mélangés avec d'autres outils, l'opérateur doit porter des gants.
3.Autres procédés de fabrication
Les matériaux PEEK ne se limitent pas à l'usinage CNC, ils peuvent également être traités par impression 3D ou moulage par injection. Le processus de fabrication à sélectionner dépend du produit final souhaité, du temps et du budget.
Pour les pièces en PEEK imprimées en 3D, qui deviennent de plus en plus populaires dans le domaine médical, des pièces aux géométries complexes peuvent être facilement réalisées, notamment pour les implants médicaux, les matériaux en option étant majoritairement sous forme de filament FFF et de poudre SLS. Les pièces moulées par injection PEEK sont largement utilisées dans les domaines médical et aérospatial. Cependant, son point de fusion est à une température plus élevée qui dépasse la limite supérieure des capacités de nombreuses machines de moulage par injection. Par conséquent, dans la fabrication de moulage par injection, le PEEK est considéré comme un matériau spécial. Vous pouvez également choisir d'autres matériaux haute température tels que le PEKK ou l'Ultem.
Usinage | Usinage CNC | Impression 3D | Le moulage par injection |
Géométries complexes | Bien | Bien | Bon |
Performance mécanique | Bon | Bon | Bien |
Précision et répétabilité | Bon | Bon | Bien |
4. traitement de surface
La couleur naturelle des pièces en PEEK est le gris opaque. En raison de la structure du PEEK, il est difficile de coller aux peintures et aux revêtements. Heureusement, en raison de la résistance chimique inhérente au PEEK, il est souvent possible de conserver les pièces dans leur état usiné.
Comme usiné: En utilisant le processus d'usinage CNC, les pièces en PEEK peuvent atteindre une finition de surface de 125 uin Ra. C'est assez lisse.
Explosion de perles: La surface peut être meulée par une machine à billes de verre pour éliminer toute marque sur les pièces en PEEK
Autres services:y compris le polissage, la finition des bords, le laminage, l'application de décalcomanies.
5. Questions courantes sur l'usinage CNC PEEK
Q1: Quelle est la raison de la déformation du PEEK Usinage CNC ?
Il n'y a pas d'étape de recuit pour supprimer la contrainte interne, ou la contrainte interne n'est pas complètement supprimée.
La profondeur de coupe CNC est trop profonde.
Pas de liquide de refroidissement pour évacuer la chaleur générée lors de la coupe.
Coupe irrégulière, inégale ou plus de coupes d'un côté que de l'autre.
Les pinces ne sont pas assez solides, ce qui provoque des vibrations.
La pince est trop serrée, ce qui déforme la pièce.
Q2 : Comment réparer les bavures sur les pièces en PEEK ?
Parce que le PEEK a les caractéristiques d'une ténacité élevée, il est facile d'avoir des bavures dans le processus d'usinage. Après plus de dix ans d'expérience de DDPROTOTYPE, il existe actuellement quatre méthodes pour éliminer les bavures.
Gardez les outils affûtés, de préférence des outils diamantés.
Ajoutez une fonction de chanfrein pour éliminer les bavures des bords.
Utilisez la progression de la deuxième opération pour éliminer les bavures.
Il est préférable d'utiliser un matériau PEEK rempli de verre ou de carbone, les types courants de PEEK étant faciles à avoir des bavures.
En tant qu'entreprise de fabrication professionnelle à la demande avec plus de 20 ans d'expérience, DDPROTOTYPE propose une large gamme de services de fabrication PEEK, garantissant des pièces PEEK de haute qualité selon vos spécifications à un coût très économique. Si vous avez des questions sur le projet PEEK, n'hésitez pas à contacter nos spécialistes de la fabrication, DDPROTOTYPE vous fournira des conseils gratuits sur la conception et l'expérience d'usinage des matériaux.