Механічна обробка пластмас та деталей з них
Всі пластмаси, за невеликим винятком, легко піддаються механічній обробці різанням на звичайному металорізальному устаткуванні, оснащеному індивідуальною витяжною вентиляцією для видалення пилу та шкідливих газів.
Низька теплопровідність полімерних матеріалів викликає перегрів ріжучого інструменту та швидке його затуплення, що може спричиняти термічну деструкцію (обугливання) та механічне руйнування оброблюваної пластмаси в зоні різання. Щоб уникнути термічної деструкції та механічного руйнування пластмас при обробці різанням, необхідно змінити геометричні параметри заточування різального інструменту порівняно з нормалізованим.
Термореактивні пластмаси (текстоліт, гетинакс, склотекстоліт) мають у своєму складі наповнювач, що надає абразивну дію на ріжучі кромки інструменту, внаслідок чого останній потрібно виготовляти зі швидкорізальної сталі або твердих сплавів.
Більшість термопластів (оргскло, вініпласт, полістирол, капрон) не містять наповнювачів, і при їх обробці можливе застосування інструменту з вуглецевої сталі.
У зв'язку з різницею фізико-механічних властивостей пластмас у кожному окремому випадку необхідний індивідуальний вибір оптимальних режимів різання, матеріалу та геометричних параметрів інструменту.
До основних операцій, що отримали застосування при обробці пластмас різанням, відносяться: зняття облоя (зачищення задирок), розрізання, точення, фрезерування, свердління, нарізування різьблення, шліфування та полірування.
У разі відсутності заготовок потрібного розміру та профілю вони можуть бути виготовлені шляхом склеювання декількох листів або плит відповідними клеями, залежно від марки полімерного матеріалу.
Зняття облої. Для очищення від невеликої облоїкількості деталей із пластмас можна застосовувати напилки, кусачки та інші слюсарні інструменти.
Розпилювання (розрізання) проводиться ручним способом - слюсарною ножівкою для металу, лучковою (столярного типу) пилкою, ручними різаками по лінійці та ін.
Тонкі листові пластмаси розрізають ножицями ручними, призначеними для листового металу. Більш раціонально застосовувати для цієї мети гільйотинні ножиці з механічним приводом, що використовуються для різання металу. Зазор між лезами ножиць повинен перевищувати 0,1—0,2 мм. Задній кут ріжучої кромки ножа гільйотинних ножиць повинен становити 30 °.
Пінопласти на основі полістиролу (ПС-1, ПС-2 та ін.) можна розрізати розжареним ніхромовим дротом з перетином не менше 0,5 мм, натягнутим у спеціальних захватах. Напруга підбирається в залежності від перерізу дроту, але не більше 36 Ст.
Швидкості різання при розрізанні термопластів на верстатах з механічною подачею знаходяться в інтервалі 600-750 м/хв (товщина листів не менше 30 мм).
Режими різання листових термопластів на верстатах з дисковими пилками - швидкість у = 1500-2500 м / хв, подача s = 1500 - 7000 мм / хв. При розрізанні реактопластів - гетинаксу і текстоліту товщиною до 45 мм застосовуються верстати з ручною подачею 8000 - 9000 мм/хв і швидкістю 1500-2000 м/хв.
Для розрізання листового органічного скла використовують спеціальний гострозаточений ручний різак, виготовлений із шматка полотна стрічкової пили товщиною до 1 мм, за допомогою якого на аркуші роблять глибоку канавку. Після цього листок розламують. Виходить рівна поверхня зламу.
Точення. Для .точіння пластмас застосовують ті ж токарні та револьверні верстат i, що і для обробки металу. Як різальний інструмент ж/ ;льзуются різці з швидкорізальної сталі аборізці, що оснащені пластинками твердого сплаву. Необхідно враховувати, що при механічній обробці вініпласту з нього у невеликій кількості виділяється газоподібний хлороводень. При обробці з водяним охолодженням газ поєднується з рідиною і утворює слабкий розчин соляної кислоти, який викликає швидке іржавіння оснастки та верстатів.
Фрезерування слід проводити на швидкохідних фрезерних металообробних верстатах. Обрізання кромок, прорізування пазів та шипів, вирізування уступів, скошування кромок можна виконувати на ручному вертикально-фрезерному верстаті. Для фрезерування термопластів рекомендується застосовувати фрези з вуглецевої інструментальної сталі, а для реактопластів - фрези із швидкорізальної сталі та фрези, оснащені пластинками твердого сплаву.
Свердління пластмас виконують на швидкохідних металообробних верстатах. Для свердління пластмас рекомендуються стандартні спіральні та перові свердла, що застосовуються для обробки металу, з особливою геометрією заточування.
При свердлінні отворів у тонкостінних деталях, трубках листах, виготовлених із пластмас усіх видів, рекомендується застосовувати свердла з кутом при вершині 2ф 55—60°. При інших значеннях цього кута можливе фарбування пластмас. Свердління отворів в пластмасових ста оолищж товщини виконують свердлами з кутом при вершині 2ф 90°.
Для свердлінь-i отворів великих діаметрів у листових пластмасах слід застосовувати головки для кільцевого свердління з двома різцями, оснащеними пластинками твердого сплаву. Шаруваті пластики свердлять перпендикулярно до шарів; 2ф = 90-135 °С. Отвори діаметром 6-9 мм рекомендується свердлити попередньо свердлом діаметром не менше 0,5 заданого діаметра. Для свердління отворів глибиною до 2-3 діаметрів необхідно застосовувати свердла з пологою спіраллю(10-15 °),
з широкими ретельно полірованими канавками і вузькою стрічечкою напрямної з хромованим шаром товщиною 0,003-0,005 мм. Для отвору глибиною більше 3 діаметрів, а також для свердління глухих отворів необхідні свердла з крутою канавкою 40° з підточкою як для стандартних свердлів, що забезпечують кращий вихід стружки. Щоб уникнути сильного припікання або розігріву пластмас при свердлінні глибоких отворів, інструмент потрібно періодично виймати для охолодження. Найменше нагрівання пластмасової деталі і хороше відведення стружки, особливо при свердлінні термопластів, досягається при кутах нахилу канавки 15-17 °. При свердлінні твердого ПВХ не можна користуватися гострим інструментом.
Нарізання різьблення. Внутрішнє і зовнішнє різьблення нарізають як у пластмасових заготовках (листових, стрижневих, блокових), так і в готових деталях, виготовлених литтям або пресуванням, після добової витримки при кімнатній температурі. Зовнішнє різьблення урізують плашками, фрезами, різцями; внутрішні різьблення - азотованими або хромованими мітчиками. В отворах під різьблення робиться фаска шириною 1,5 мм. При нарізанні різьблення мітчиками 1 або плашками рекомендується їх викручувати періодично і очищати від стручки. Слід застосовувати комплект із двох або трьох мітчиків, а т