Trasparente PC su misura CNC Parti a base di rischio di rottura dello stress e principio di evitamento
Nella lavorazione CNC di precisione, il policarbonato trasparente (PC) è ampiamente utilizzato nelle finestre ottiche, negli alloggiamenti dei sensori e nei componenti di comunicazione a causa dell 'elevata trasmittanza e tenacità; tuttavia, i PC sono estremamente vulnerabili a sollecitazioni residue interne durante la fresatura, la perforazione e il successivo trattamento, con conseguente cracking di sollecitazione posteriore.(Stress Cracking), che interessano seriamente la durata del prodotto e l'aspetto della coerenza, come la tecnologia di ingegneria e l'approvvigionamento devono essere riconosciuti la questione centrale, la rottura di stress non è semplicemente un difetto materiale, ma i parametri di elaborazione, modalità di presa, gestione termica e trattamento superficiale effetto sinergico di questo articolo sarà il meccanismo di generazione dello sforzo di smontaggio, fornendo una strategia di evasione del processo applicabile e standard di accettazione.
Modalità di rottura per stress da PC associata alle proprietà del materiale
Le caratteristiche chimiche di resistenza e rilascio di stress del PC trasparente sono le variabili chiave che determinano il rischio di cracking quando c'è uno stress di congelamento non rilasciato all 'interno delle parti, l'esposizione a solventi come acetone, etanolo, metanolo o post-trattamento come placcatura, ossidazione anodizzata, causerà dendrite (Crazing) e persino crepe trasversali lungo l'area di concentrazione di stress (angolo acuto, bordo forato, punzonatura).
- Fonti di stress residuo:La forza di taglio di fresatura provoca la deformazione plastica della base del materiale, il rapido raffreddamento mette sotto pressione la superficie e la superficie subsuperficiale viene tirata.
- Quanta concentrazione:Il coefficiente di concentrazione delle sollecitazioni ad angoli acuti di meno di 0,5 mm ad angolo R può essere alto come 3,0 o superiore.
- Attacco solvente:I PC sono sensibili ai chetoni e alle Zechelin, e i detergenti o le gommate contenenti questo solvente possono indurre la cracking delle sollecitazioni ambientali (ESC).
Gli effetti dei parametri di lavorazione CNC sul controllo delle sollecitazioni
Parametri di taglio ragionevoli sono di ridurre la tensione residua della linea di difesa frontale trasparente per PC, dovrebbe essere adottato un "taglio leggero, alta fila, lento" strategia per evitare l'accumulo di calore e deformazione plastica drammatica come la seguente finestra di processo consigliata.
| Argomenti parametrici | Conservare il valore consigliato | valore di rischio radicale | Effetti sullo stress |
|---|---|---|---|
| Fattore principale Rotazione | fino a 30.000 rpm | fino a 35.000 rpm | Troppo alto provoca forte ingresso di calore, esacerbando lo stress di congelamento |
| Vai alla velocità | tra 500 e 800 mm/min | > fino a 1.200 mm/min. | Sostituire troppo caldo, deterioramento della rugosità superficiale, concentrazione dello stress |
| Quantità di coltelli | fino a 0,5 mm | di 1,0 mm | Un grande coltello da cucina aumenta la forza di taglio e la pressione residua basale aumenta significativamente |
| Modalità di raffreddamento | Lubrificazione a secco o minima traccia (MQL) | Grande quantità di liquido di raffreddamento solubile in acqua | Elevato tasso di assorbimento d'acqua del PC, penetrazione del liquido di raffreddamento nella porosità può indurre la rottura di espansione tardiva |
Inoltre, la scelta dell 'utensile è fondamentale, si consiglia l'uso di frese in metallo duro rivestito, con angolo anteriore di 10 °-15 ° per ridurre la forza radiale, il raggio di passivazione della lama è controllato entro 0,05 mm, per garantire che la superficie trasparente non sia graffiata e che le sollecitazioni microscopiche siano distribuite uniformemente.
Confronto tra il processo di presa e il piano di trattamento termico di tensione
Il rilascio di stress dopo la lavorazione è il collegamento centrale per prevenire il guasto dei diversi schemi in efficienza, precisione di conservazione e scena applicabile sulla differenza significativa, che deve essere selezionata in base alle dimensioni delle parti e ai requisiti di tolleranza compromessi.
| Sostieni il programma. | Principi di processo | Ambito di applicazione | Analisi degli svantaggi |
|---|---|---|---|
| Riscaldamento a freddo | 85 - 95 ° C cuocere per 2 - 4 ore | Semi sottili, ottiche di piccole dimensioni | Il costo è basso, il lotto è veloce; ma la temperatura è troppo alta precipiterà la microarea, con conseguente diminuzione della trasparenza |
| La scadenza è allentata | Lasciate raffreddare per 7 - 14 giorni. | Urgenza, struttura | Nessun rischio di deformazione termica e rilascio lento di stress; lungo ciclo, non adatto per consegne urgenti |
| Ricottura vuoto/azoto | Controllare la curva di riscaldamento in atmosfera inerte | Requisiti di alta precisione e trasparenza | Il rilascio di stress è il più uniforme, la coerenza apparente è buona; ingressi di grandi dimensioni di attrezzature, il ciclo ha bisogno di un controllo fine |
Per quanto riguarda il fissaggio, evitare di fissare direttamente e rigidamente le superfici trasparenti, si consiglia di utilizzare una piattaforma di adsorbimento sottovuoto o un blocco a V poliuretanico a bassa durezza e impostare la zona di presa su una superficie non funzionale o non esterna per evitare che le macchie diventino il punto di partenza della concentrazione di stress.
Trattamento di superficie e post-trattamento per evitare la rottura
Il trattamento superficiale è la rottura dello stress "pietra di paragone" è anche "amplificatore" trasparente PC parti CNC personalizzate prima della placcatura, spruzzo o assemblaggio, devono controllare rigorosamente la compatibilità dei media PC per metanolo, etanolo e chetone solventi, l'uso di tale solvente pulizia sarà indotto direttamente ESC l'uso di isopropanolo (IPA) pulizia breve termine o pulizia ad ultrasuoni di acqua pura e pulizia deve essere completamente asciutto.
- Divieto di trattamento delle superfici:Evitare nichelato chimico o placcatura pesante del PC trasparente, lo strato di metallo differisce notevolmente dal coefficiente di espansione termica della matrice e genera sollecitazioni di rimozione dell 'interfaccia dopo il raffreddamento.
- Assemblare sotto stress:Il coordinamento con sovrapressione filettata o l'inserimento della fibbia per evitare l'impatto duro, si consiglia di utilizzare saldatura ad ultrasuoni o incollaggio a pasta termica, riducendo lo stress meccanico dell 'iniezione.
Metodi di prova di rottura di pressione e criteri di accettazione
I primi segni d'argento non possono essere rilevati a occhio nudo, quindi devono essere introdotti test quantitativi per raccomandare due test chiave prima della spedizione:
- Test di immersione solvente:Immergere il campione in un solvente specificato (come THF o secondo il mezzo specificato dal cliente) per un tempo specificato (di solito 1 - 2 ore), rimuovere l'essiccazione e osservare la superficie e il bordo sotto un microscopio stereotomico 10 - 20x, senza striature d'argento, senza cricche di crepe.
- Polarizzazione da controllare:Con una lente di polarizzazione per illuminare le parti trasparenti, le sollecitazioni residue interne presentano strisce di interferenza a colori densità e luminosità che riflettono la distribuzione delle sollecitazioni, che possono essere utilizzate come riferimento di confronto per la coerenza tra i lotti di processo.
Quando l'accettazione è richiesta non solo per confermare che l'aspetto è privo di graffi e imperfezioni, ma anche per confermare la coerenza del livello di stress tra i lotti per gli ordini di lotti, si raccomanda di riservare il 10% del campione per immersione a lungo termine e test di invecchiamento accelerato per verificare l'accuratezza del rilascio di stress.
FAQ: PC trasparente, domande di ingegneria relative alla rottura dello stress
Perché le parti per PC trasparenti non possono venire a contatto direttamente con l'acetone dopo la lavorazione CNC?
L'acetone è un solvente polare forte che penetra nella zona ad alto stress del PC, riducendo notevolmente la soglia di cracking della pressione ambientale, con conseguente accumulo d'argento irreversibile in pochi minuti o ore.
Come faccio a sapere se la parte del PC è completa e de-stress?
Con la verifica doppia dal test di immersione del solvente e controllo polarizzante, senza crepe macroscopiche e con una distribuzione uniforme delle strisce di interferenza, senza punti di stress significativamente elevati, può essere determinato che lo stress viene rilasciato adeguatamente.
Qual è lo spessore minimo della parete di una parte CNC personalizzata su PC trasparente?
Limitata dalla rigidità dell 'utensile, dallo spazio di scarico delle trucioli e dall' uniformità di rilascio delle sollecitazioni residue, la lavorazione CNC precisa del PC trasparente ha uno spessore minimo della parete raccomandato di 0,5 mm, al di sotto del quale è facile deformare e strappare.
L'elettrospray causa direttamente la rottura della superficie del PC?
La placcatura stessa non porta direttamente alla cracking, ma la sollecitazione volumetrica e lo stress termico dello strato metallico depositato si sovrappongono allo stress di congelamento del PC ed è altamente suscettibile di provocare la rottura dell 'interfaccia e la frattura del substrato nel raffreddamento o nell' uso successivo.
Come è possibile garantire la coerenza dell 'aspetto e delle sollecitazioni delle parti del PC nella produzione di massa?
Stabilire una scheda di processo standardizzata, solidificare i parametri di taglio e la curva di ricottura; utilizzare il contenitore di adsorbimento sottovuoto per evitare le macchie; implementare il primo pieno formato e prova di sforzo, ispezione di processo, ispezione completa del 100% dell 'aspetto prima della spedizione e test di immersione di campionamento.
Conclusioni e suggerimenti tecnici per la scelta
L'elusione della rottura trasparente dello stress del PC è essenzialmente la gestione sistematica del triangolo "stress residuo-geometria-ambiente chimico" dalla fase di progettazione per evitare angoli acuti, al taglio leggero e senza olio/microlubrificazione nella fase di lavorazione CNC, alla specifica di ricottura o rilascio di tempo dopo la lavorazione e al rigoroso controllo del mezzo di post-trattamento, ogni fase deve essere parametrizzata e tracciabile. Produttore di precisione con 72 macchine CNC che supportano la fresatura a 3/4/5 assi e la fresatura a macchina, ShowyMetal offre un sistema completo di gestione delle sollecitazioni per la lavorazione di plastica meccanica trasparente, con una precisione di ± 0,01 mm e una finitura superficiale Ra0,4 μ m, garantendo che i lotti siano altamente lucidi e coerenti senza graffi. Se state sviluppando una finestra trasparente per PC o un pezzo ottico con problemi di cracking dello stress e di resa estetica, inviateci disegni e specifiche tecniche, vi forniremo le nostre raccomandazioni per l'ottimizzazione dello stress DFM e le quotazioni di processo.
