Перейти к содержимому 
Полиамид, включая ПА6 и капролон, хорошо обрабатывается на станках с ЧПУ, но у многих технологов с ним возникает одна и та же проблема: деталь, ровная под фрезой, через несколько часов искривляется, а размеры уходят. Причины связаны со свойствами самого материала — внутренними напряжениями, высоким тепловым расширением и влагопоглощением. Разберём, откуда берётся коробление и как его уменьшить.
Содержание
- Почему полиамид коробится
- Что делать
- Кратко: причина и способ борьбы
- Заключение
- Детали из полиамида в «Arretir»
Почему полиамид коробится
Внутренние напряжения заготовки
Прутки, плиты и поковки из полиамида получают экструзией, литьём или прессованием. Поверхность остывает быстрее сердцевины, и внутри материала фиксируются напряжения. При фрезеровке часть материала удаляется, баланс нарушается, и деталь «ведёт». Особенно выражено это у толстых заготовок и у деталей с несимметричным съёмом.
Высокое тепловое расширение
Коэффициент линейного расширения полиамида около 80–100·10⁻⁶ 1/К, то есть в 4–5 раз больше, чем у алюминия. Теплопроводность при этом низкая, поэтому тепло резания накапливается в тонком слое. Нагретая деталь расширяется, размеры при обработке получаются «большими», а после остывания уменьшаются.
Влагопоглощение
Полиамид гигроскопичен: в воздухе он поглощает около 2–3 % влаги, а при насыщении водой — значительно больше. С влагой деталь набухает, размеры растут на десятые доли процента. Если заготовка пересушена или, наоборот, влажная, после обработки она будет стремиться к равновесному состоянию и менять размеры и форму.
Зажим и вибрации
Мягкий материал легко деформируется зажимом и отжимается фрезой. Тонкие стенки вибрируют, а деталь, зажатая сильно, «пружинит» после раскрепления.
Что делать
Подготовка заготовки
Для ответственных деталей заготовку отжигают для снятия напряжений: нагревают в печи или масляной ванне по режиму, рекомендованному производителем материала, и медленно охлаждают. Выбирают более стабильные марки: литьевой капролон, стеклонаполненные и стабилизированные марки, которые меньше расширяются. Перед обработкой заготовке дают принять цеховую температуру.
Режимы и инструмент
Инструмент должен быть острым, с большим передним и задним углами и полированными канавками, чтобы резать, а не давить и греть. Чаще всего применяют фрезы для пластика с одним–двумя зубьями и большой стружечной канавкой. Скорость резания выбирают высокой, подачу — достаточной, чтобы стружка уносила тепло. Затупленный инструмент оплавляет кромки.
Охлаждение
Применяют обдув сжатым воздухом или эмульсию. Воздух хорошо удаляет стружку и не добавляет влагу, эмульсия лучше охлаждает, но деталь придётся выдерживать до стабилизации размеров.
Порядок обработки
Обрабатывают в несколько проходов: черновой с припуском 0,5–1 мм, выдержка, затем чистовой. Материал снимают симметрично с двух сторон, не оставляя тонких стенок до последнего этапа. Усилие зажима минимальное, а плиты закрепляют на вакуумном столе или по контуру оснастки.
Измерение
Размеры контролируют при 20 °C и после стабилизации детали. Если допуск жёсткий, учитывают, что готовая деталь может изменить размер при хранении во влажной среде.
Кратко: причина и способ борьбы
| Причина | Способ снижения |
|---|---|
| Внутренние напряжения | Отжиг заготовки, стабильные марки, симметричный съём |
| Тепловое расширение | Острый инструмент, обдув, замер при 20 °C |
| Влагопоглощение | Кондиционирование, учёт условий эксплуатации |
| Зажим и вибрации | Мягкая оснастка, вакуум, черновой и чистовой проходы |
Заключение
Полиамид коробится из-за внутренних напряжений, большого теплового расширения, влагопоглощения и деформации в зажиме. Чтобы получить точные детали, заготовку отжигают, используют острый инструмент и охлаждение воздухом, снимают материал симметрично в несколько проходов и контролируют размеры при стабильной температуре. Для особо точных деталей выбирают наполненные и стабилизированные марки.
Детали из полиамида в «Arretir»
Компания «Arretir» выполняет изготовление деталей из полиамида и капролона на станках с ЧПУ. Мы учитываем особенности материала при выборе заготовки и режимов, чтобы детали сохраняли форму и допуски. Отправьте чертёж — рассчитаем стоимость.