行业/分类:其他手板模型加工
加工方式: cnc加工 使用材料: 塑料
最小精度: 0.05mm 生产周期: 2~7天
产品尺寸: 9cm*9cm*3cm
后处理: 打磨
以下是关于 CNC 加工透明塑料手板外壳的详细内容:
一、材料选择
常用透明塑料材料
亚克力(PMMA):
它具有高透明度,透光率可达 92% 左右,接近玻璃的透光性能。而且其机械性能良好,强度比较高,有一定的韧性,不易破碎。例如,在制作展示产品的透明外壳时,亚克力能很好地展示内部产品的细节。
加工性能较好,能够通过 CNC 加工出复杂的形状。不过,亚克力在加工过程中容易产生静电,吸附灰尘,所以加工环境需要适当的防尘措施。
聚碳酸酯(PC):
透光率也较高,大约为 89%。它的抗冲击性能非常出色,是普通玻璃的 250 倍,亚克力的 30 倍左右。这使得它在制作需要承受一定外力的透明手板外壳时很有优势,比如一些手持设备的外壳。
PC 材料在高温下也能保持较好的性能,热变形温度较高。但它在加工过程中对刀具的磨损相对较大,需要选择合适的刀具材料和切削参数。
材料特性对加工的影响
透明塑料的硬度一般低于金属材料,在 CNC 加工时,切削力可以相对较小。但是,由于其容易产生划痕和变形,所以装夹方式和切削参数的选择至关重要。例如,在装夹时要避免过度挤压材料,以免在表面留下痕迹。
二、CNC 加工工艺
编程设计
根据手板外壳的三维模型进行编程。编程软件(如 Mastercam、UG 等)可以生成刀具路径,精确控制刀具在透明塑料材料上的运动轨迹。在编程过程中,需要考虑加工余量、刀具半径补偿等因素。例如,对于有复杂曲面的手板外壳,要合理设置步距和切削深度,以保证曲面的精度和光洁度。
刀具选择
刀具材料:
一般选用高速钢(HSS)或硬质合金刀具。高速钢刀具韧性好,适合加工一些形状复杂的部位,但耐磨性相对较差。硬质合金刀具硬度高、耐磨性好,能够在较高的切削速度下工作,提高加工效率,但它比较脆,在加工过程中要防止崩刃。
刀具类型:
对于平面加工,可以使用平底铣刀;对于曲面和轮廓加工,球头铣刀是比较合适的选择。刀具的直径要根据加工部位的尺寸和精度要求来选择,较小的刀具可以加工更精细的细节,但加工效率可能较低。例如,在加工手板外壳的按键孔等精细部位时,可能会用到直径较小的刀具。
切削参数设置
切削速度:
透明塑料的切削速度一般比金属材料高。以亚克力为例,切削速度可以设置在 100 – 500m/min 左右,具体数值要根据刀具材料、直径和加工要求等因素调整。如果切削速度过低,会导致表面质量差,出现撕裂等现象;如果过高,可能会产生过多的热量,使塑料熔化或变形。
进给量:
进给量要适中,过大的进给量会使切削力增大,导致材料变形和表面粗糙度增加。对于透明塑料,每齿进给量一般在 0.05 – 0.2mm/z 左右。
切削深度:
根据材料的厚度和加工余量来确定。在粗加工阶段,切削深度可以适当大一些,以提高加工效率,但一般不超过材料厚度的 1/2。在精加工阶段,切削深度要小,通常在 0.1 – 0.5mm 左右,以获得良好的表面质量。
加工过程中的注意事项
由于透明塑料在加工过程中会产生热量,需要进行有效的冷却。一般采用压缩空气或冷却液进行冷却。压缩空气可以吹走切屑,同时带走部分热量;冷却液不仅能冷却,还能起到润滑刀具的作用。不过,在使用冷却液时,要注意其对透明塑料材料的影响,有些冷却液可能会导致材料表面雾化或变色。
加工过程中要定期检查刀具的磨损情况,及时更换磨损严重的刀具。刀具磨损会导致加工精度下降和表面质量变差。
三、后处理工艺
打磨抛光
打磨:
加工后的手板外壳表面可能会有刀痕和瑕疵,需要进行打磨。可以使用砂纸或砂带进行打磨,从粗砂纸(如 120 目)开始,逐步使用细砂纸(如 600 目、1000 目等),将表面的刀痕磨平。在打磨过程中,要注意用力均匀,避免产生新的划痕。
抛光:
抛光可以进一步提高表面的光洁度。可以使用抛光膏配合抛光轮进行抛光。对于透明塑料,化学抛光也是一种选择,通过化学溶液(如丙酮等)来溶解表面的微小凸起,使表面更加光滑。但化学抛光要注意安全,因为化学溶液可能具有腐蚀性和挥发性。
表面清洁
打磨抛光后,要彻底清洁手板外壳表面。可以使用超声波清洗机,配合适当的清洗剂,去除表面的灰尘、油污和抛光残留物。清洗后,要用干净的压缩空气吹干或自然晾干,以防止水渍残留。
表面防护
有些透明塑料手板外壳需要进行表面防护,以防止刮伤和老化。可以采用贴膜的方式,在表面贴上透明的保护膜,如 PET 保护膜。这种保护膜具有良好的耐磨性和透明度,可以有效保护手板外壳的表面。另外,也可以通过喷涂透明的保护漆来提高表面的硬度和耐磨性。