Ebben a cikkben a "vége" szót az összes CNC router vágófelületére fogjuk használni. Az iparban a különböző típusú végeket végnek, bitnek, szármarónak, vágónak vagy fúrónak nevezik (hogy csak néhányat említsünk). Ezen elnevezések némelyike alkalmasabb bizonyos célokra, de az érthetőség kedvéért ebben a cikkben mindegyikre együttesen „végként” hivatkozunk.
A CNC útválasztón való munkavégzéshez szükséges anyagok kiválasztásához a kívánt végső alkatrészen túlmutató tényezőket is figyelembe kell venni. Az útválasztó különböző módon érinti a különböző anyagokat, a végfelhasználástól és a gépbeállításoktól függően. Magát a routert, különösen a használt végét, befolyásolja az anyag. Fontos, hogy megértsük a rendelkezésre álló anyaglehetőségeket, és előrejelzéseket tudjunk levonni az ismert anyagok viselkedéséből, amikor úgy döntünk, hogy nem szabványos anyagokkal dolgozunk.
fák
CNC routeren sokféle fa áll rendelkezésre, amelyek tulajdonságainak változékonyságát nem szabad alábecsülni. Keménységükben, szívósságukban, merevségükben és sűrűségükben más tulajdonságok mellett különböznek. Minden fa azonban a cellulóz és a lignin természetes polimerjeiből áll, némi nedv- vagy gyantatartalommal.
Fontos megjegyezni, hogy a fa tulajdonságai a fa nedvességtartalmával változnak. Általában a nedvesség lágyabbá, rugalmasabbá, sűrűbbé és tapadóbbá teszi a fát. A marókkal használt fát mindig száraz környezetben kell tárolni, és szárazon vágni kell.
Nem meglepő, hogy a fafajták a tulajdonságok teljes spektrumában meglehetősen ideálisak CNC útválasztóban való használatra. A fa alacsony keménységű a hagyományos acél maróvégekhez képest, így kevés a kopás a gépen. A fa rugalmassága is nagyon alacsony, így az eltávolított fa apró forgácsokra törik, amelyek könnyen kidobhatók vagy kiporszívózhatók a munkaterületről, így a vége viszonylag hűvös marad.
Fafajták
• Puhafa: fenyő, cédrus, fenyő.
• Keményfák: tölgy, juhar, cseresznye, dió.
• Mérnöki fa: rétegelt lemez, MDF (közepes sűrűségű farostlemez), forgácslap.
JEGYZET: A kezelőknek ennek megfelelően kell csökkenteniük a sűrűbb vagy szívósabb fák esetében alkalmazott anyageltávolítási arányt.
Kompozit laminátum és rétegelt lemez
Anyag bármilyen módszerrel történő vágásakor először ügyelni kell az anyag meghibásodási mechanizmusára. Laminált kompozitok (pl. szénszálas réteg, néhány üvegszál és rétegelt lemez) esetében a hibamechanizmus a rétegek leválása. Ezt az anyag bármely szélén tesztelhetjük úgy, hogy megpróbáljuk felfeszíteni a szélét, és megfigyeljük a repedés viselkedését:
1. A repedés mindig a legrövidebb úton terjed a felszínre – Keresztréteg-hiba.
2. A repedés átterjed a lap síkjába – Delamináció miatti meghibásodás.
A leválás miatt tönkremenő anyag élei valószínűleg összetöredeznek és függőlegesen meghajlanak a marás során. Ennek elkerülése érdekében kompressziós vég használata javasolt.
A kompressziós vég egy lefelé vágó spirális vágóélt a tetején és egy felfelé vágó spirális élt alul kombinál. Ez azt jelenti, hogy a vágandó anyag felső és alsó felülete a vágás közben a közepe felé összenyomódik, lehetővé téve az anyag nyomószilárdságát, hogy ellenálljon annak gyengeségének, hogy a feszítés során felszakadjon.
Ne feledje, hogy a kompressziós végek oldalirányban tolják ki az eltávolított anyagot, nem felfelé vagy lefelé, így az anyagot csak a szabad széle mentén lehet eltávolítani.
Kompozitok típusai
• Üvegszál: megerősített műanyag.
• Szénszál: Magas szilárdság/w8 arány.
• Fenol: Hőálló, tartós.
Ne felejtsd el! hogy a végén lévő 2 vágási irány közötti kompressziós zónának az anyagában kell középpontban lennie.
- A kompozit összetevőit együttesen és külön-külön is figyelembe kell venni.
- Ha a kompozit mátrixa polimer gyanta, akkor alkalmazza az adott típusú műanyagra vonatkozó szempontokat.
- Ha a kompozit csiszolószálakat vagy részecskéket tartalmaz, használjon megfelelően edzett maróvéget és hűtést a kopás csökkentése érdekében.
műanyagok
Habok
A polimer habok elérhetők CNC-maráshoz, és megvan az az előnyük, hogy nem okoznak észrevehető kopást a végén, ugyanakkor lehetővé teszik az egyedi csomagolás, az esztétika, a tesztgeometria vagy az alacsony kockázatú gyakorlatok érdekében összetett formák létrehozását. Ezeknek az anyagoknak a meghatározó jellemzője az alacsony nyírószilárdságuk, amely lehetővé teszi a gyors és egyszerű vágást.
Ezen anyagok kiválasztásakor, ha a hab szakítószilárdsága még kisebb, mint a nyírószilárdság, akkor a tisztára vágott forgácsok helyett darabokat lehet leszakítani. Az is előfordulhat, hogy a viszonylag kemény és rugalmas habdarabok leszakadnak, és körbetekerik a router végét.
Az ilyen kockázattal járó ritka habok esetében ügyeljen arra, hogy éles vágóvégeket használjon magas fordulatszámon, agresszív csatornákkal, és ne koptató vagy sekély végeket. A merev habok azonban vágás helyett koptathatók, nehogy deformálódjanak.
Puha műanyagok
A lágy műanyagokat (például az alacsony sűrűségű polietilént) egy relatív mérték határozza meg: olyan polimerek, amelyek vágáskor "göndörödést" vagy nagyon hosszú forgácsot hoznak létre. Ez azt jelenti, hogy kevésbé kemények és valószínűleg rugalmasabbak. Ne feledje, hogy a puhább műanyagok valószínűleg alacsonyabb olvadásponttal is rendelkeznek, és elveszítik mérettűrőképességüket azáltal, hogy forrón meghajlik a vágásokon. Csökkentse ezt a tendenciát hűvös környezeti hőmérséklettel, ventilátorokkal és sekély vágással. A kevesebb hornyokkal vagy kevésbé agresszív csatornákkal rendelkező vágóvég csökkentheti a hosszú fürtök miatti elakadás okozta problémákat.
Kemény műanyagok
A kemény műanyagokat (például a poli-metil-metakrilátot) egy relatív mérték határozza meg: vágáskor rövid forgácsot termelnek, melynek vége törött. Ez azt jelenti, hogy merevebbek, és kevésbé agresszíven csatornázott végekkel vághatók, mivel a kisebb részecskék eltávolítása egyszerűbb. A túlmelegedés azonban könnyen probléma lehet.
A kemény műanyagok kevésbé deformálódnak, ha túlhevítik, de megolvadhatnak vagy lebomlanak közvetlenül a vágási felületnél, amitől megégett műanyag halmozódik fel a maró végén, és megakadályozza a vágást. Csökkentse ezt a tendenciát hűvös környezeti hőmérséklettel, ventilátorokkal és sekély vágással.
Műanyagok fajtái
• Akril: tiszta, színes, erős.
• Polikarbonát: Nagy ütésállóság, tiszta.
• PVC (polivinil-klorid): tartós, sokoldalú.
• HDPE (nagy sűrűségű polietilén): könnyű, ellenáll a nedvességnek.
Fémek
Az esetek túlnyomó többségében az egyetlen fém, amelyet maróval kell vágni, az alumínium. Néhány magas Si-tartalmú alumíniumötvözet nagyon kemény, és csak malomban szabad használni.
Az alumínium hosszú fürtöket hoz létre, ha szabályos végekkel vágja, ami gyakran elakadást okoz, ha nem áll rendelkezésre nagy hézag. Ha az alumíniumot kis tűréssel kell vágni, akkor speciális forgácstörő véget kell használni. Ez a fajta vég, amelynek tulajdonságai a csiszolóvégek és a sok hornyolt vágóvégek között vannak, "gyémánt" romboéderes felületi mintázattal rendelkezik, amely megakadályozza, hogy egyetlen vágási felület nagy mennyiségű anyaggal érintkezzen a teljes vágási fordulat alatt. a törésanyagot sok különálló forgácsba távolítják el.
Ügyeljen arra, hogy a fém keménysége és diffúziós hűtése érzékeny a környezeti hőmérsékletre, ezért a router megfelelő beállításai megváltozhatnak, ha a munkaterület hőmérsékletét nem szabályozzák. A hő felgyülemlésekor a vége a lágyulás következtében felgyorsult kopásnak indul, és a fém felülete rugalmasabbá válik, ami a tiszta, pontos vágások helyett "maszatoló" deformációt okoz. Vágja viszonylag lassan, és használjon hűtőventilátorokat.
Ritka esetekben az alumíniumon kívül más fémeket is el lehet vezetni.
- Egyes sárgarézötvözetek kellően lágyak ahhoz, hogy rendkívül óvatosan lehessen vezetni, válasszon nagyon kemény végeket és kifejezetten erre a célra kialakított CNC-utakat.
- Elméletileg nagyon lágy fémek, például tiszta réz, arany vagy ólom is elvezethetők.
- Sűrű, nagy képlékeny anyag esetén, mint a puha, tiszta fémek, válasszon agresszív vágóvégeket, kevés fuvolával.
- Sűrű, nagy képlékeny anyag esetén, mint a puha, tiszta fémek, válasszon agresszív vágóvégeket, kevés fuvolával.
Fémek fajtái
• Alumínium: könnyű, korrózióálló.
• Sárgaréz: dekoratív, könnyen vágható.
• Acél: erős, tartós.
• Réz: Vezetőképes, puha.
Kő és kerámia
Nagyon merev, kemény, alacsony szívósságú anyagok, mint például üledékkő és közönséges kerámia (gránit, homokkő, csempe) kemény csiszolóvégekkel marhatók.
Ezek a végek gyakran fémből készülnek, csiszolóanyagként beágyazott gyémántrészecskékkel. Nagyon alacsony szívósságú csempe esetén megfelelő lehet egy sekély, sűrűn hornyolt vagy forgácstörő vége HSS-ből vagy keményfémből.
Általában CNC útválasztót használnak ezekhez az anyagokhoz, ha dombormű-részletekre vagy összetett élmintákra van szükség. A kő és kerámia anyagok nagy keménysége és alacsony hővezető képessége miatt nagy mennyiségű hő keletkezik, és nagyon keveset vezet el a felület és az eltávolított részecskék. Ez azt jelenti, hogy a hőfelhalmozódás az útválasztó végén komoly probléma. Közvetlen vízhűtés javasolt.
Kő- és kerámiafajták
• Márvány: Elegáns, viszonylag puha.
• Gránit: Kemény, tartós.
• Kerámia csempe: kemény, törékeny.
A kívánt eredmények eléréséhez a CNC router projektekben a megfelelő anyag a döntő elem. Minden anyag egyedi tulajdonságokkal rendelkezik, és speciális szerszámokat, sebességeket és technikákat igényel. Az ebben az útmutatóban felvázolt bevált gyakorlatok követése segít maximalizálni a CNC útválasztó képességeit.
