Механічна обробка пластмас

Обробка пластмас полягає в очищенні від задирок і облоя, обрізанні за форматом, висвердлюванні отворів, струганні борозен та пазів, нарізці різьблення, обточуванні на токарних верстатах. Для обробки пластмас використовують металорізальні та деревообробні верстати та ручні машини. Механічна обробка пластмас має деякі особливості, пов'язані з абразивністю наповнювачів, плавкістю при нагріванні від тертя різального інструменту, деформативністю від зусиль обробки. Ці особливості впливають на вибір та конструкцію різального інструменту. Для різання на заготівлі листів склопластику, текстоліту, вініпласту, оргскла завтовшки до 3 мм застосовують гільйотинні, паралельні або дискові ножиці. Найкраща якість розрізки досягається на паралельних ножицях (їх зазвичай застосовують для шаруватих пластиків). Рулонні матеріали розрізають дисковими ножицями.

Розрізання листів. Листи товщиною понад 3 мм розпилюють стрічковими та дисковими пилками, а також фрезами з високоміцної сталі з дрібними, гострозаточеними зубами. Для розрізання склопластиків та пластмас з мінеральними наповнювачами, що надають абразивну дію на метал, використовують карборундові диски. Розрізання абразивними колами забезпечує високу якість поверхонь, що розрізаються. Однак при обробці виділяється велика кількість пилоподібної стружки. Для її видалення та уловлювання зону різання в процесі роботи кола рясно охолоджують 5%-ним розчином емульсії. Для зменшення сил тертя і швидкого відведення тепла застосовують фрези з пластинками з твердих сплавів або відрізні знімні круги, що обертаються з високою швидкістю. Подача регулюється в залежності від марки і товщини матеріалу, що обробляється. Напрямок обертання фрези щодо подачі листів залежить відмісця її розташування.

Стрічкові пили з вузьким полотном застосовують для фігурної розрізки, з широким щільним - для прямої. Стрічкові пили використовують також для розрізання круглих стрижнів та труб. Розпилювання плит пінопласту проводиться ножівками або розпеченим дротом.

Стругання та свердління. Пластмасові заготовки стругають на поперечно-стругальних або поздовжньо-стругальних, металообробних стінках зі швидкістю 15-25 м/хв для листових термопластів і 20-30 м/хв - для шаруватих пластиків. Деревно-шаруваті пластики стругають на деревообробних верстатах (фугувальних, рейсмусових) зі швидкістю 50-100 м/хв. Отвори в листових пластмасах отримують шляхом вирубки або свердління. Процес вирубки принципово не відрізняється від штампування металів і виконується на аналогічному пресовому устаткуванні. Для вирубування великорозмірних отворів застосовують штампи (рис. 6.7), що мають край. При пробиванні отворів у листах шаруватих пластиків користуються ступінчастим пуансоном, перший виступ якого пробиває початковий отвір, а другий підрізає кромки. Цим способом можна отримати отвори діаметром, що дорівнює половині товщини листа. Залежно від природи матеріалу, його товщини та необхідної якості готових виробів вирубку можна виконувати з підігрівом та без підігріву матеріалу та штампу.

У більшості випадків отвори в деталях з пластмас отримують перовими та спіральними свердлами, що відрізняються від свердл для обробки металів деякими конструктивними особливостями та формою заточування ріжучої частини. Перові свердла застосовують для свердління неглибоких отворів, до точності та якості яких не висувають високих вимог, а також для свердління отворів малого діаметра. Спіральні свердла дозволяють отримати більш чисті поверхні отворуі забезпечують необхідну при свердлінні точність. Отвори глибиною понад 15 мм рекомендується свердлити в два прийоми: спочатку свердлом діаметром 5-6 мм, а потім свердлом потрібного діаметра.

Фрезерування застосовується при обробці плоских і фасонних поверхонь, вибірці пазів, уступів, зняття фасок та ін. Для фрезерування площин і уступів застосовують фрези торця, оснащені пластинками з твердих сплавів. Пресовані пластики та литі вироби фрезерують циліндричними та конусними фрезами зі спіральними зубами. Для обробки фасонних поверхонь деталей з гетинаксу, текстоліту та склопластиків застосовують фасонні фрези, оснащені пластинками із твердих сплавів. Фрези із твердосплавними пластинками мають більш високу стійкість; форма фасонного профілю їх зберігається краще навіть під час обробки абразивних матеріалів. Недолік фрез полягає у складності заточування зубів. Тому багато пластмас обробляють фасонними твердосплавними фрезами з гострозаточеними зубами.

Токарна обробка застосовується для деталей, що мають форму прутків, кілець, фланців, одержаних методом лиття, екструзії, пресування. Матеріали обробляють різцями з пластинками із твердих сплавів, які можна замінити, не знімаючи різець із верстата. Щоб отримати точні розміри деталей, враховують температурні деформації пластмас при обробці та внутрішні залишкові напруги після обробки. Для зменшення температурних деформацій при токарній обробці застосовують рідинне (для термопластів) або повітряне (для шаруватих пластиків) охолодження. Для зняття внутрішньої напруги деталі поміщають у термокамеру з температурою 50 °С на 24-48 год. Після термообробки виконують вторинні операції з доведення розмірів деталей до проектних.