Die beste PEEK-CNC-Bearbeitung | Servicekosten, Vorteile und Richtlinien

Was ist Peek-Material?

Polyetheretherketon (PEEK) ist ein verbesserter thermoplastischer Polymer. PEEK weist eine relativ hohe Temperaturbeständigkeit und gute Verarbeitungseigenschaften auf.

Bei Temperaturen von bis zu 500 °F (260 °C) und über 500 °F bleibt die Funktionalität in der geschlossenen Umgebung der Verbindung erhalten, wenn auch mit reduzierter Effizienz. Somit bleiben die mechanischen Eigenschaften sowie die chemische Zusammensetzung erhalten.
PEEK ist ein spritzbarer thermoplastischer Werkstoff, der durch Spritzguss, Extrusion, 3d Drucken sowie CNC-Bearbeitung und andere Methoden. Die am meisten bevorzugte Methode zur PEEK-CNC-Bearbeitung ist der Einsatz von computergestützter numerischer Steuerung oder PEEK-CNC-Bearbeitungstechnologie. Dieses Werkzeug ist in der Lage, komplexe und präzise Formarbeiten zu liefern, die in der Luft- und Raumfahrtbranche sowie in der Medizinbranche, wo enge Toleranzstandards erforderlich sind, wünschenswert sind.

Für die Verarbeitung von PEEK-Werkstoffen gelten üblicherweise folgende Formen: Stange (Formteil)，Blatt (Platte), Rohre (Röhre), Blockieren usw.

PEEK-Materialqualität

• Blick in die Virgin Grade-Kategorie:100% reines PEEK, ohne Füllstoff oder Modifikation.

• Glasfasergefüllter Peek:PEEK ist mit Glasfaser gefüllt, im Allgemeinen in den Anteilen 10%, 20% und 30% erhöht; im Vergleich zu reinem Harz weist es eine höhere physikalische Zugfestigkeit und Steifigkeit auf.

• Carbonfasergefüllter Blick: PEEK ist mit Kohlenstofffasern gefüllt, im Allgemeinen in den Anteilen 10%, 20%, 30%. Im Vergleich zu Glasfaserharz hat es eine stärkere physikalische Zugfestigkeit und Steifigkeit, fast die dreifache Festigkeit von Glasfaser.

Welche Arten der Spitzenbearbeitbarkeit gibt es?

• CNC-Fräsmaschine: Die CNC-Fräsmaschine ist eine der am häufigsten verwendeten PEEK-CNC-Bearbeitungsmaschinen zum Fräsen, Bohren, Schneiden und für andere Bearbeitungsvorgänge an Peek-Materialien. CNC-Fräsmaschinen verfügen normalerweise über verschiedene Axialbewegungen und automatische Werkzeugwechselfunktionen für die hochpräzise Teilebearbeitung.

• CNC-Drehmaschine: CNC-Drehmaschinen werden zum Ausführen von Schneidvorgängen an rotierenden Werkstücken verwendet und eignen sich zum Bearbeiten rotierender Teile wie Peek-Stangen. CNC-Drehmaschinen können hochpräzise Dreh-, Bohr-, Gewindeschneid- und andere Vorgänge durchführen.

• Laser-Schneide-Maschine: Die Laserschneidmaschine verwendet zum Schneiden einen energiereichen Laserstrahl und eignet sich für schnelle, hochpräzise Schneidvorgänge an Peek-Materialien. Durch Laserschneiden können komplexe Formen der Teilebearbeitung realisiert werden, aber auch Materialschäden und Verformungen vermieden werden.

• Wasserstrahlschneidmaschine: Wasserstrahlschneidemaschinen verwenden zum Schneiden einen Hochdruckwasserstrahl und eignen sich für Schneidvorgänge an Peek-Materialien. Wasserstrahlschneiden ermöglicht Kaltbearbeitung, wodurch thermische Einflüsse und Verformungen des Materials vermieden werden.

• Elektroerosionsmaschinen (EDM-Maschinen): EDM-Maschinen verwenden eine elektrische Funkenentladung zur Bearbeitung von Metallmaterialien und eignen sich für die elektrische Entladungsbearbeitung von Peek-Materialien. EDM kann feine und komplexe Formen realisieren und eignet sich für spezielle Formen oder Teile mit hohen Präzisionsanforderungen.

Warum sollten Sie sich für die CNC-Bearbeitung von PEEK entscheiden?

• Beim Entwurf von Teilen aus vielen technischen Kunststoffen ist zu beachten, dass diese nicht mit 3D-Technologie gedruckt werden können, wie etwa PVC, POM, PEI oder PEEK. Für diese Kunststoffe gibt es keine zuverlässige und kostengünstige Druckformel. Durch die CNC-Kunststoffverarbeitung können Sie jedoch problemlos jede Art von Kunststoff gemäß den Kundenspezifikationen entwerfen.

• Spezialmaterialien für den 3D-Druck sind teurer und die Herstellungskosten richten sich nach der Menge des verwendeten Materials, daher sind die Kosten sehr hoch. Und die CNC-Bearbeitung von Kunststoffen ist ein bequemerer und kostengünstigerer Prozess

• Beim 3D-Druckverfahren entstehen Delaminationsspuren auf den Kunststoffteilen, die sich nur schwer entfernen lassen. Wenn der Kunde qualitativ hochwertige Teile mit Oberflächenfinish benötigt, ist 3D-Druck dafür nicht geeignet. Durch das CNC-Bearbeitungsverfahren wird sichergestellt, dass die Teile eine hochwertige Oberfläche aufweisen und jederzeit verwendet werden können.

• Die Peak-CNC-Bearbeitung kann eine höhere Maßgenauigkeit bieten, die 5-Achsen-CNC-Fräsmaschine ermöglicht die hochpräzise Bearbeitung komplexerer Teile.

PEEK CNC-Bearbeitungsmethode

Bei der CNC-Bearbeitung von PEEK-Materialien in medizinischer und industrieller Qualität ist es wichtig, das richtige Werkzeug auszuwählen, um Qualität und Effizienz sicherzustellen. Im Folgenden sind einige gängige Werkzeugtypen für die Bearbeitung von Peek-Materialien aufgeführt:

• Hartmetallwerkzeuge: Hartmetallwerkzeuge werden häufig für die Bearbeitung von Peek verwendet, einem relativ harten Material, das eine hohe Verschleißfestigkeit erfordert. Hartmetallwerkzeuge weisen in der Regel eine hervorragende Verschleißfestigkeit und Schneidleistung auf und eignen sich für Hochgeschwindigkeitsschneiden und lange Bearbeitungszeiten.

• Bohrer: Spitzen zum Bohren von Peek werden verwendet, um Löcher in Peek-Materialien zu bohren. Für medizinische und industrielle Peek-Materialien werden häufig Hartmetallbohrer gewählt, um die Lochgenauigkeit und Oberflächenqualität sicherzustellen.

• Schaftfräser: Schaftfräser werden zum Hobeln und Konturieren von PEEK-Materialien verwendet. Normalerweise werden Hartmetallfräser gewählt. Je nach den spezifischen Verarbeitungsanforderungen werden unterschiedliche Fräsertypen gewählt, z. B. Flachfräser, Kugelfräser usw.

• Schneidwerkzeuge: Schneidwerkzeuge werden zum Profilieren von Peek-Materialien verwendet. Hartmetall-Schneidwerkzeuge weisen eine hervorragende Schneidleistung und Verschleißfestigkeit auf und eignen sich für die effiziente Bearbeitung von Peek-Materialien.

PEEK-Bearbeitungshandbuch: Richtlinien

• Auswahl geeigneter Werkzeuge: Auswahl des geeigneten Werkzeugtyps, der Größe und Geometrie entsprechend der Bearbeitungsaufgabe und den Materialeigenschaften.

• Schnittparameter steuern: Hierzu zählen Parameter wie Schnittgeschwindigkeit, Vorschub und Schnitttiefe. Achten Sie darauf, dass die Schnittparameter den Eigenschaften des Peek-Materials entsprechen, um eine effiziente Bearbeitung zu erreichen und gleichzeitig Werkzeugverschleiß und Materialschäden zu vermeiden.

• Schneidprozesse:

Im Allgemeinen unterscheiden sich die empfohlenen Parameter für PEEK-Polymere und verstärkte PEEK-Verbundwerkstoffe je nach Bearbeitungsverfahren. Verstärkte PEEK-Verbundwerkstoffe werden aufgrund der Zugabe von Verstärkungsmaterialien (wie Glasfasern oder Kohlenstofffasern) mit etwas niedrigeren Geschwindigkeiten bearbeitet als reine PEEK-Polymere, um Hitze und mögliche Schäden durch den Bearbeitungsprozess zu minimieren. Darüber hinaus erfordern verstärkte Verbindungen möglicherweise eine sorgfältigere Vorschubsteuerung und speziell ausgewählte Werkzeugmaterialien, um ihren verbesserten physikalischen Eigenschaften gerecht zu werden, wie in den folgenden spezifischen Parametern für Peak-CNC-Bearbeitungsgeschwindigkeiten und -Vorschübe gezeigt wird.

Einblick in CNC-Bearbeitungsgeschwindigkeiten und Vorschübe

(Mit freundlicher Genehmigung von Invibio)

Für den Prozess der Peek-CNC-Bearbeitung kann nach der Verwendung dieses bestimmten Gegenstands eine weitere Kühlung erforderlich sein.

Peek ist immer großer Hitze ausgesetzt und bei der Verarbeitung von Peek-Material besteht immer die Tendenz, mehr Hitze zu erzeugen. Dies muss immer kontrolliert werden, um den Hitzestau sowohl am Werkzeug als auch am Peek-Material zu minimieren. Die am häufigsten angewandten Methoden zur Werkzeugkühlung gemäß der Klassifizierung der Sauberkeitsanforderungen umfassen Kühlschmierstoffkühlung und Kaltluftkühlung; die Kühlschmierstoffkühlung zielt auf die Verwendung von herkömmlichem Kondensat, reinem Wasser, flüssigem Stickstoff und anderen Kühlmitteln ab.

Zu den Dingen, die vermieden werden sollten, gehören:

• Übermäßige Schnittgeschwindigkeit: Wenn der Wert zu hoch ist, kommt es zu mehr Einzelschnitten, mehr Werkzeugverschleiß, mehr Materialschäden und im Allgemeinen sind die meisten bei diesem Wert durchgeführten Operationen von geringerer Qualität. Dennoch kann eine gute Abstimmung erzielt werden, wenn die Schnittgeschwindigkeiten in Verbindung mit der Härte und den Eigenschaften des Peek-Materials ausgewählt werden.

• Instabiler Schneidprozess: Eine flatternde Schneidstrategie kann neben der Verformung des Schneidwerkzeugs zu einer Verschlechterung der Bearbeitungsqualität führen. Damit dieser Spitzenbearbeitungsprozess korrigiert oder behoben werden kann, müssen eine gewisse Festigkeit, Werkzeugsteifigkeit und eine ordnungsgemäße Kontrolle der Schneidparameter gegeben sein.

• Mangelnde Werkzeugwartung: Geräte werden auch als Verbrauchsmaterial eingestuft, wenn sie während der Verwendung im Bearbeitungsprozess verschleißen und es zur Fortsetzung der Bearbeitung erforderlich sein kann, einige Geräte oder Werkzeuge durch neue zu ersetzen, um die Qualität der Bearbeitung nicht zu beeinträchtigen oder die richtigen Werkzeuge für den Bearbeitungsprozess zu verwenden. Wie bereits erwähnt, hängt die Bearbeitung weitgehend von der Art der verwendeten Werkzeuge ab. Daher ist es ratsam, diese Werkzeuge gut zu warten und bei Verschleiß auszutauschen, um Zeit zu sparen und die Qualität der gesamten Arbeit zu verbessern.

• Die Bearbeitung ist auf jeden Fall eine Arbeit, die für die Wartung der Werkzeuge und zur Überprüfung, welche Werkzeuge stark abgenutzt sind und durch neue ersetzt werden müssen, erforderlich ist.

PEEK CNC-Bearbeitung Glühprozess

Um einen reibungslosen Ablauf und die Maßgenauigkeit des Produkts zu gewährleisten, ist auch die Behandlung des Trägermaterials äußerst wichtig.

Die Verarbeitung erfolgt hauptsächlich über eine Wärmebehandlung. Unterschiedliche Verarbeitungsbedingungen führen zu unterschiedlichen Effekten. Je nach Art der PEEK-Bearbeitungsteile und den Anwendungsanforderungen nach der Verarbeitung müssen die optimalen Verarbeitungsbedingungen bestimmt werden.

Aufgrund der Größe der Platten, Bleche und Knüppelteile sowie der großen Dichte und Spannungsunterschiede zwischen den Materialien an der Oberfläche und im Inneren müssen bei der CNC-Bearbeitung auch die Bearbeitungs- und Ausschneidetiefe sowie das Retentionsverhältnis berücksichtigt werden. Wenn der Retentionsanteil kleiner ist, sollte er schrittweise und in mehreren Wärmebehandlungsrunden bearbeitet werden.

Wie hoch sind die Preise für die CNC-Bearbeitung von Peek-Material?

Die Kosten für die CNC-Bearbeitung von PEEK setzen sich normalerweise aus drei separaten Angeboten zusammen: Bearbeitungskosten, Materialkosten und Abschreibungskosten der Ausrüstung. Sie werden nach der Bearbeitungszeit berechnet und betragen ungefähr 80–120 Yuan/Minute für $. Bei einer Reduzierung der Toleranz auf ± 0,005 mm kommen 40–$ 200 Yuan hinzu. Wenn die Härte des Werkstücks höher ist, werden spezielle Schneidwerkzeuge benötigt. Die Gesamtkosten der Grundbearbeitung belaufen sich auf mehr als das Doppelte.

• Materialkosten: Spitzenmaterialpreis: ca. $100 bis $500 pro kg, abhängig von Lieferant, Spezifikation und Menge.

• Bearbeitungszeit: Die Kosten für die CNC-Bearbeitung von Peek werden normalerweise auf Stundenbasis berechnet. Die CNC-Bearbeitung härterer Materialien wie Peek kann zeitaufwändig sein und kostet normalerweise zwischen $50 und $200 pro Stunde, abhängig von der Ausstattung und Verarbeitung des Geschäfts.

• Komplexität: Eine erhöhte Komplexität führt zu einer längeren Bearbeitungszeit und im Allgemeinen können die Bearbeitungskosten für jedes zusätzliche komplexe Merkmal um 101 bis 501 TP3T steigen.

Wie hoch ist die Schadensrate bei der CNC-Bearbeitung von PEEK und was sind die Ursachen dafür?

• Bearbeitungsfehler: machen normalerweise einen Teil des Ausschusses aus, der zwischen 20% und 40% liegen kann. Bearbeitungsfehler können durch Programmfehler, Bedienerfehler, Geräteprobleme usw. verursacht werden.

• Werkzeugverschleiß: Werkzeugverschleiß ist eine häufige Ursache für Ausschuss und kann 151 bis 301 TP3T Ausschuss ausmachen. Der Werkzeugverschleiß kann bei härteren Materialien wie Peek besonders schwerwiegend sein.

• Materialschäden: Diese können zu einem Ausschuss von 101 bis 251 TP3T führen, da spröde, harte Materialien wie Peek bei der Bearbeitung anfällig für Schäden wie Überschneiden und Vibrationen sind.

• Programmfehler: Programmfehler können einen Ausschussanteil verursachen, der zwischen 5% und 15% liegen kann.

• Maschinenausfall: Maschinenausfälle können zu einer Verschlechterung der Teilequalität oder zu vollständigem Ausschuss führen, der zwischen 5% und 15% liegen kann.

Peek-Materialverarbeitungsverformung

• Da das Material selbst unter Spannung steht, ist der Materialabtragungsspielraum größer und es kommt zu einer Spannungskonzentration, die durch Verformung entsteht.

• Die inneren Spannungen des Materials treten zu Beginn nicht ganz sauber auf und sammeln sich während der Verarbeitung an einer Stelle, wo es zu Verformungen kommt. Durch erneutes Glühen werden die Spannungen wieder abgebaut.

• Verformung beim Spannen: Wenn die Spannfläche zu klein ist und die Spanndichte ungleichmäßig ist, kann es bei der Demontage zu Materialverformungen im geklemmten Teil kommen, die auf eine größere Verformung zurückzuführen sind.

Was können wir vom Hersteller der PEEK-CNC-Bearbeitung anbieten?

PEEK ist ein sehr teurer und schwer zu verarbeitender Kunststoff. Daher erfordert die CNC-Bearbeitung von PEEK sehr spezielles Wissen, Erfahrung und Maschinen, und wir bei BW bieten einige perfekte Lösungen an. Wir sind besonders gut darin, Ausschussraten und -kosten zu kontrollieren, die wir auf ein Minimum beschränken, und kostengünstige CNC-Bearbeitung durchzuführen, sodass kontaktiere uns um den besten Zugang zu PEEK-CNC-Bearbeitungsdiensten zu erhalten.