A polioximetilén (POM), közismert nevén acetál vagy Delrin® márkaneve, egy műszaki műanyag. Acetál (acetál), polioximetilén (POM), poliacetál (poliacetál), polioximetilén, ezek a nevei, és a gyakoriak fekete-fehérek. A következő leírásban a POM különböző nevei véletlenszerűen jelennek meg. Bár a POM átlátszatlan természetű, többféle színben kapható. A POM nagy mechanikai szilárdsággal és merevséggel, jó csúszási tulajdonságokkal (alacsony súrlódási együttható) és kiváló kopásállósággal rendelkezik. Mivel az acetál kevés vizet szív fel és kiváló a méretstabilitása, kiváló választás összetett formákhoz és precíziós megmunkálású alkatrészekhez. Azonban instabil, savas körülmények között és magas hőmérsékleten könnyen lebomlik. Mivel molekulái nagy mennyiségű oxigént tartalmaznak, nehezen biztosítható égésgátlás, folyamatos használati hőmérséklete -40°C és kb. 120°C között mozog. A POM-nak két gyakori változata van, a homopoliacetál POM-H és a kopoliacetál POM-C, a POM-H keménysége és merevsége tekintetében nagyobb, mint a POM-C, és a POM-H olvadáspontja (172-184 °C) több A hőmérséklet kb. 10°C-kal magasabb, mint a POM-C (160-175°C), sűrűsége 1.410-1.420g/cm3, kristályossága 75-85%. Vannak magasabb olvadáspontú módosított polioximetilének is.
A POM-ot először Hermann Staudinger német vegyész fedezte fel 1920-ban, és 1956-ban a DuPont (a Delrin® műanyag eredeti gyártója) hozta forgalomba. Mint minden más műanyag, a POM is úgy készül, hogy a szénhidrogén üzemanyagokat könnyebb csoportokba desztillálják. A „párlatokat” ezután polimerizációval vagy polikondenzációval más katalizátorokkal kombinálhatjuk kész műanyagok előállítására.
A Delrin®-hez hasonló acetálhomopolimerek előállításához vízmentes formaldehidet kell előállítani úgy, hogy vizes formaldehidet reagáltatnak alkohollal, hogy hemiformált képezzenek. A hemiformalt ezután felmelegítik, hogy formaldehidet szabadítsanak fel, amelyet anionkatalízissel polimerizálnak. A kapott polimer stabil, ha ecetsavanhidriddel reagáltatva polioximetilén homopolimert képez.
Delrin® műanyag tulajdonságai és mechanikai specifikációi
Delrin® általános ipari berendezésekben is használható, mint például csapágyak, fogaskerekek, szivattyúk és műszerek. Az acetál kiváló mechanikai tulajdonságai rendkívül sokoldalúvá teszik, és olyan tulajdonságok egyedülálló kombinációját kínálja, amelyek nem találhatók meg a legtöbb fémben vagy más műanyagokban. A Delrin® műanyagok erősek, merevek és ellenállnak az ütésnek, a kúszásnak, a kopásnak, a súrlódásnak és a kifáradásnak. Kiváló méretstabilitásáról is ismert a nagy pontosságú megmunkálás során. Az acetál szobahőmérsékleten is ellenáll a nedvességnek, a benzinnek, az oldószereknek és sok más semleges vegyszernek. Tervezési szempontból az extrudált POM-ból készült alkatrészek természetesen sima felülettel rendelkeznek.
Mivel az acetál kompatibilis CNC megmunkálás, fröccsöntés, extrudálás, présöntés, centrifugálás és még sok más, a termékcsapatok szabadon választhatják meg a költségvetésüknek és igényeiknek leginkább megfelelő gyártási folyamatot. Érdemes azonban megjegyezni, hogy a Delrin® műanyagok gyakran nehezen ragaszthatók.
Az acetál anyag tulajdonságai összetételenként változnak, de az egyik legnépszerűbb készítmény, a Delrin® 100 NC010 mechanikai tulajdonságai a következők:
- Hozamtörzs: 26%
- Fokozási feszültség: 71 MPa
- Sűrűség: 1420 kg/m3
- Vízfelvétel: 0.9%
- Szakító modulus: 2900 MPa
- Normál lineáris hőtágulási együttható: 110 E-6/K
A Delrin®-nek vannak bizonyos korlátai. Például, bár a Delrin® számos vegyszernek és oldószernek ellenáll, az erős savaknak, oxidálószereknek vagy UV-sugárzásnak nem túl ellenálló. A hosszan tartó sugárzásnak való kitettség eltorzíthatja a színt, és az alkatrészek erejének elvesztését okozhatja. Ezen túlmenően ehhez az anyaghoz nem állnak rendelkezésre lángbesorolások, ami korlátozza annak hasznosságát bizonyos magas hőmérsékletű alkalmazásokban.
Miért Delrin® Plastic?
E korlátozások ellenére sok oka van annak, hogy az acetált válasszuk más anyagokkal szemben. Más műanyagokhoz képest az acetál jobb kúszással, ütésekkel és vegyszerállósággal, jobb méretstabilitással és nagyobb szilárdsággal rendelkezik. Alacsonyabb a súrlódási együtthatója is.
Az acetál bizonyos fémeket is felülmúl. Az ebből az anyagból készült alkatrészek nagyobb szilárdság/tömeg arányúak, jobb a korrózióállóság, és több lehetőséget kínálnak az alkatrészek beépítésére. Az acetállal a hasonló fémeknél gyorsabban és olcsóbban készíthet vékonyabb, könnyebb alkatrészeket.
A Delrin® műanyagok szinte minden nagyobb gyártási szektorban megtalálhatók. Az autóiparban a gyakori alkalmazások közé tartoznak a nagy teherbírású felszerelések, üzemanyagrendszer-alkatrészek, hangszórórácsok és biztonsági rendszer-alkatrészek, például a biztonsági övek hardverei. A Delrin® általános ipari berendezésekben is használható, mint például csapágyak, fogaskerekek, szivattyúk és műszerek.
A POM CNC megmunkálás előnyei
Elektromos jellemzők
A POM kiváló hőszigetelő tulajdonságokkal rendelkezik, kiváló mechanikai szilárdságával párosulva, a POM nagyon alkalmas anyag elektronikai alkatrészekhez. A POM jelentős elektromos igénybevételnek is ellenáll, így alkalmas nagyfeszültségű szigetelőként való használatra. Alacsony nedvszívó képessége kiváló anyaggá teszi az elektronikus alkatrészek szárazon tartásához is.
Mechanikai erő
A POM nagyon kemény, nagyon képlékeny, és kisebb a sűrűsége, mint a fémek. Így alkalmas könnyű alkatrészekhez, amelyeknek nagy nyomást kell ellenállniuk.
Anti-fáradtság
A POM egy nagyon tartós anyag, kiválóan ellenáll a kifáradásnak a –40°C és 80°C közötti hőmérséklet-tartományban. Ezenkívül a fáradásállóságát kevésbé befolyásolja a nedvesség, a vegyszerek vagy az oldószerek. Ez a tulajdonság ideális anyaggá teszi az olyan alkatrészekhez, amelyeknek ellenállniuk kell az ismétlődő ütéseknek és igénybevételeknek.
Ütésállóság
A POM meghibásodás nélkül ellenáll az azonnali ütéseknek, elsősorban nagyon nagy szívósságának köszönhetően, a speciálisan kezelt POM pedig nagyobb ütésállóságot biztosít.
Jó méretstabilitás
A méretstabilitás azt méri, hogy az anyag képes-e megtartani normál méreteit nyomásnak, hőmérsékletnek és egyéb körülményeknek a CNC megmunkálás során. A POM nem deformálódik a CNC megmunkálás során, ideális megmunkáláshoz, és pontos tűréseket tud elérni.
Súrlódási tulajdonságok
A mozgó mechanikus alkatrészek gyakran kenést igényelnek, hogy csökkentsék az egymáshoz súrlódó súrlódást. A CNC megmunkálású POM alkatrészek eleve simaak és nem igényelnek kenést. Ez a funkció olyan gépek részeként használható, ahol külső kenőanyagok szennyezhetik a terméket, például élelmiszer-feldolgozókban.
Határozottság
A POM nagy szakítószilárdsága és tartóssága alkalmassá teszi a nagy igénybevételű alkalmazásokhoz. A POM nagyon erős, és gyakran használják acél és alumíniumötvözetek helyettesítésére.
Nedvességálló
A POM még a legpárásabb körülmények között is nagyon kevés vizet szív fel. Ez azt jelenti, hogy víz alatti alkalmazásokban is megőrzi szerkezeti integritását.
Kúszásállóság
A POM egy nagyon szívós anyag, amely meghibásodás nélkül képes ellenállni a sok igénybevételnek. Ez a kivételes tartósság sok iparágban a választott alapanyag alkatrészévé teszi.
Elektromos szigetelés
A POM kiváló szigetelő. Ennek a tulajdonságának köszönhetően számos elektronikai termékben használják.
A CNC megmunkálási POM hátrányai
Alacsony tapadás
Vegyszerállósága miatt a POM nem reagál jól a ragasztókra, ami megnehezíti a ragasztást.
Gyúlékony
A POM nem önkioltó, és addig ég, amíg az oxigén el nem fogy. A POM-tűz oltásához A osztályú tűzoltó készülék szükséges.
Hőérzékenység:
A POM CNC megmunkálása magas hőmérsékleten deformációt okozhat.
Könnyen előforduló problémák a CNC megmunkálási POM során
Általánosságban elmondható, hogy a CNC megmunkálási POM fő problémái a deformáció és a repedés. Kétféle gyakori repedés is van itt, az egyik a CNC megmunkálás során keletkező közvetlen, a másik a rejtett repedés (általában belső feszültség okozta). A CNC megmunkálás utáni lassú repedés frusztráló.
Ha a kiválasztott POM anyag nem jó, vagy a mérettűrési követelmények viszonylag magasak, ajánlatos durva megmunkálás után lágyítani a belső feszültségek kiküszöbölésére, ami nagymértékben csökkentheti a simítás utáni deformációt. Lesznek bizonyos különbségek a POM anyagok különböző gyártói vagy minőségei között. A következő folyamatparaméterek csak tájékoztató jellegűek:
Durva megmunkálás után olajfürdős izzítást (forró olajban) vagy légfürdős izzítást (kemencében) végeznek. Állítsa be az izzítási hőmérsékletet, amely általában 10-20°C-kal (körülbelül 140-150°C-kal) alacsonyabb, mint a termék hőtorzulási hőmérséklete. Olajfürdős izzításnál minden 40 mm-es falvastagságnál növelje meg az izzítási időt 60-5 perccel, légfürdős izzításnál növelje az izzítási időt 20-30 perccel minden 5 mm-es falvastagságnál, és hűtse le természetesen szobahőmérsékletre. befejezése után.
Egy másik „földeljárásos” lágyítási módszer (100°C izzítási hőmérséklet)
Ha a CNC-alkatrészek környezeti hőmérséklete 80°C-nál alacsonyabb, durva megmunkálás után 5-6 órára tedd forrásban lévő vízbe, majd természetesen hűtsd le szobahőmérsékletre. Elegendő idő elteltével természetes öregedési módszerek is alkalmazhatók. Durva feldolgozás után természetesen szobahőmérsékleten (lehetőleg állandó hőmérsékleten) kell tartani körülbelül egy hétig.
A CNC megmunkálás POM gyakori deformációs okai és ellenintézkedései
Mindenekelőtt a legjobb annak biztosítása, hogy a munkadarab nyersdarab mérete konzisztens legyen a CNC megmunkálás során, ami jobban elősegíti a viszonylag egyenletes alakváltozás megragadását és a tűrés viszonylag közeli tartományon belüli szabályozását.
1. A befogás deformációt okoz
A POM anyag deformálódik, amikor befogják, és lazításkor visszatér eredeti állapotába. Ekkor megfontolható a befogóforma megváltoztatása a munkadarab érintkezési felületének növelése érdekében. Például a pad satu párnázza a dolgokat, rögzíti őket ragasztóval, és így tovább. Nagyobb lapokhoz vákuumos tapadókorongok használhatók, de az üres lapnak laposnak kell lennie. Seprés előtt ajánlatos az egyik oldalt ragasztóval rögzíteni, majd durva megmunkáláshoz tapadókoronggal rögzíteni a sima felületet.
2. A vágási hő deformációt okoz
A POM anyagok gyenge hőállósággal rendelkeznek, hőérzékenyek, és könnyen deformálódnak a feldolgozás során az elégtelen hűtés miatt. Először is, a szerszámnak élesnek kell lennie, hogy a vágás során keletkező hő viszonylag kicsi legyen. Másodszor, a vágás mennyisége csökkenthető, a vágás többszörösre osztható, és a hűtőfolyadék növelhető. A cél a hőképződés minimalizálása vagy a vágás során keletkező hő gyors eltávolítása.
3. Rugalmas alakváltozás
A POM anyag nagy rugalmassággal rendelkezik. Vágáskor a szerszámmal érintkező rész az anyag rugalmassága miatt befelé deformálódik. Amikor a szerszám elmozdul, a vágott és préselt rész egy bizonyos mértékben deformálódik. Ekkor több szerszámkompenzációs beállítást kell végrehajtani a tényleges vágási hatásnak megfelelően. Többciklusú vágás kis vágási mennyiséggel a feldolgozás során csökkentheti az anyag rugalmassága által okozott méretdeformációt.
4. Belső feszültség deformáció
Mivel a műszaki műanyagok hőtágulási együtthatója nagyobb, mint a fémeké, nagy megmunkálási ráhagyás esetén a belső feszültség megszűnése miatt deformáció lép fel. Először is, az anyagok megfelelő kiválasztása és feldolgozása (a fentiek szerint). Másodszor, amikor az eltávolított anyag mennyisége viszonylag nagy, próbáljon meg minél vastagabb anyagot elhelyezni, szabályozza a margót, és szimmetrikus feldolgozást alkalmazzon (függetlenül attól, hogy maga az alkatrész kialakítása ésszerű-e vagy sem, az valóban kritikus), hogy ellensúlyozza az okozott feszültséget és deformációt. feldolgozásával.
Ha elkészült, az átvitel és tárolás során is ügyelni kell a hőmérséklet szabályozására. Ha lehetséges, tartsa fenn a hőmérsékletet, hogy megakadályozza az alkatrészek deformálódását a hőmérsékletváltozások miatt. Ugyanakkor ne felejtse el védeni a felületet, hogy elkerülje a karcolásokat stb.
A repedés gyakori okai
A fent említett mértékű deformáció hajlamosabb a repedésre, de ez csak egy része. Számos oka van annak, hogy a POM anyagok működés közben megrepednek:
- 1. A késes evés mennyisége túl nagy a CNC megmunkálás során;
- 2. Közvetlenül használjon nagyobb fúrót a lyukak fúrásához, a vágóerő túl nagy, és könnyen megrepedhet;
- 3. Mély furatok CNC megmunkálásakor a fúrószár nem húzódik vissza ismételten a forgács eltávolításához, a forgácsok nem ürülnek ki kellőképpen, és extrudálási repedések jelennek meg;
- 4. Elégtelen hűtés, a fúrólyukak elégtelen hűtése, ami a túlzott vágási hő és vágóerő miatt repedéseket eredményez;
- 5. Ha az adagolási sebesség túl gyors, a POM rúd belső feszültsége repedéseket okoz;
- 6. Fúráskor a fúrószár vágóéle elhasználódik. Ha a fúrószárat nem javítják meg időben, a kemény fúró megrepedést okoz.
CNC megmunkálási módszerek kiválasztása
CNC marás
3 tengelyes / 4 tengelyes / 5 tengelyes megmunkálási lehetőségekkel rendelkezünk, hogy megfeleljen az Ön minden felhasználásának és igényeinek a Delrin megmunkált alkatrészekkel kapcsolatban, lehetővé téve számunkra, hogy bonyolult CNC megmunkálású POM alkatrészeket kezeljünk, miközben megőrizzük a nagy pontosságot, precizitást, rugalmasságot és konzisztenciát. Acetál alkatrészek gyártása során egyéb igényekre CNC marást és CNC esztergálást is tudunk biztosítani. Ha azt fontolgatja, hogy POM anyagot használ a kívánt CNC termékek elkészítéséhez.
CNC esztergálás
A CNC megmunkálás során hűtés szükséges a kopás csökkentése és a hővezetés az olvadás megakadályozása érdekében. Javasoljuk, hogy először sűrített levegős hűtést vagy szilárd kenést, majd hűtőfolyadékot használjon. A sebesség nem lehet túl gyors, és az előtolás és a kapcsolódás nem lehet túl nagy. A szerszám dőlésszöge és domborítási szöge valamivel nagyobb lehet, a vágóélnek pedig élesnek kell lennie. Az általánosan használt gyorsacél esztergaszerszámok elülső szöge körülbelül 25°-40°, a hátsó szög pedig körülbelül 10°-20°. A tokmány szorítóereje a lehető legkisebb legyen.
CNC fúrás
Közvetlenül ne fúrjon nagy fúróval, ajánlott először egy kis lyukat fúrni, majd kis sebességgel dörzsárazni. A fúrószárat élesen kell tartani, és a következő fúrókra hivatkozhat: csúcsszög 60°-90°, csavarvonalszög 10°-20°, dőlésszög 0°, hátszög 10°~15°. Fúráskor az előtolási irányú erő nem lehet túl nagy, és a szerszámot időben vissza kell húzni (általában 5-6 mm mélyre) a forgács eltávolításához és lehűléséhez. Átmenő lyukak fúrásához gyorsfúrásnál csökkenteni kell az előtolást, hogy a fúró ne lökje el az anyagot axiális irányban.
CNC menetvágás
A különböző szerszámok kivételével általában egyformák, azaz a befogásnál kerülni kell a deformációt, a szerszámot élesnek kell tartani, az előtolást kicsinek kell tartani, a hűtést pedig elegendőnek kell lennie.
CNC megmunkálási POM alkatrészek alkalmazása
1. Autóipar
Az autóiparban a POM műanyagokat üzemanyagrendszer-alkatrészekben, ablakemelőkben, valamint különféle belső és külső alkatrészekben használják.
2. Elektromos és elektronikus alkatrészek
A POM elektromos szigetelő tulajdonságai alkalmassá teszik elektronikai csatlakozók, kapcsolók és szigetelő alkatrészek gyártására.
3. Fogyasztási cikkek és készülékek
A POM műanyagokat széles körben használják cipzárok, csatok, fogantyúk és egyéb fogyasztási cikkek és készülékek alkatrészeinek előállítására.
4. Orvosi eszközök
Az orvostudományban a POM-ot sebészeti műszerek, gyógyszeradagoló rendszerek és egyéb orvosi eszközök gyártására használják biológiai kompatibilitása miatt.
5. Mérnöki és ipari alkatrészek
A POM mechanikai szilárdsága és kopásállósága kiváló választássá teszi a legkülönfélébb mérnöki és ipari alkatrészekhez.
