PEEK素材とは何ですか?
ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)は強化熱可塑性ポリマーであり、PEEK は比較的高い耐熱性と互換性のある加工性を示しています。
500°F (260°C) の高温でも、化合物の自己完結型環境では効率は低下するものの、500°F を超える温度でも機能性が維持されるため、機械的特性と化学組成が維持されます。
PEEKは射出成形、押し出し成形、 3Dプリント PEEK CNC 加工に関して最も好まれる方法は、コンピュータ数値制御または PEEK CNC 加工技術を使用することです。このツールは、厳しい許容基準を必要とする航空宇宙産業や医療産業で望ましい、複雑で正確な形状作業を提供する機能を備えています。
PEEK 材料の加工に通常適用される形式は次のとおりです。 ロッド(成形),シート(プレート), パイプ(チューブ)、ブロックなど
PEEK材料グレード
- グラスファイバー入りピーク:PEEKにガラス繊維を充填し、一般的に10%、20%、30%の割合を増やし、純粋な樹脂に比べて物理的な引張強度と剛性が強くなります。
- カーボンファイバー充填ピーク: PEEK には炭素繊維が充填されており、一般的に 10%、20%、30% の割合で増加し、ガラス繊維樹脂に比べて物理的な引張強度と剛性が強く、強度はガラス繊維のほぼ 3 倍です。
ピークの機械加工性にはどのような種類がありますか?
- CNC フライス盤: CNC フライス盤は、PEEK 材料のフライス加工、穴あけ、切断、その他の機械加工操作に使用される最も一般的な PEEK CNC 加工装置の 1 つです。CNC フライス盤には通常、高精度部品の加工用にさまざまな軸方向の動きと自動工具交換機能が備わっています。
- CNC 旋盤: CNC 旋盤は、回転するワークピースの切削作業に使用され、ピークロッドなどの回転部品の加工に適しています。CNC 旋盤は、高精度の旋削、穴あけ、タッピングなどの作業を実現できます。
- レーザー切断機: レーザー切断機は、高エネルギーレーザービームを使用して切断し、Peek 材料の高速、高精度切断作業に適しています。レーザー切断は、部品加工の複雑な形状を実現できるだけでなく、材料の損傷や変形を防ぐこともできます。
- ウォータージェット切断機: ウォータージェット切断機は高圧水流を使用して切断を行うため、Peek 材料の切断作業に適しています。ウォータージェット切断では冷間加工が可能で、熱の影響や材料の変形を回避できます。
- 放電加工機(EDM マシン): EDM マシンは電気火花放電を利用して金属材料を加工し、Peek 材料の放電加工に適しています。EDM は微細で複雑な形状を実現でき、高精度が求められる特殊な形状や部品に適しています。
PEEK CNC加工を選択する理由は何ですか?
- 多くのエンジニアリングプラスチックで部品を設計する場合、PVC、POM、PEI、PEEKなど、3Dテクノロジーで印刷することはできません。これらのプラスチックには信頼性が高く手頃な価格の印刷方式がありませんが、CNC機械加工プラスチック処理により、顧客の仕様に応じてあらゆる種類のプラスチックを簡単に設計できます。
- 3Dプリント用の特殊な材料はより高価であり、製造コストは使用される材料の量に基づいて価格設定されるため、コストは非常に高くなります。そして、CNC加工プラスチックはより便利で費用対効果の高いプロセスです。
- 3D 印刷プロセスではプラスチック部品に剥離跡が残り、それを除去するのは非常に困難です。顧客が高品質の表面仕上げ部品を必要とする場合、3D 印刷は適していません。CNC 加工プロセスにより、部品が高品質の表面を持ち、いつでも使用できるようになります。
- PEEK CNC 加工はより高い寸法精度を提供でき、5 軸 CNC フライス盤はより複雑な部品を高精度に加工できます。
PEEK CNC加工法
PEEK CNC 加工で医療グレードおよび工業グレードの PEEK 材料を加工する場合、品質と効率を確保するために適切なツールを選択することが重要です。以下は、PEEK 材料の加工に使用される一般的なツールの種類です。
- 超硬工具: 超硬工具は、高い耐摩耗性が求められる比較的硬い材料である PEEK の加工によく使用されます。超硬工具は一般に、優れた耐摩耗性と切削性能を備えており、高速切削や長時間の加工に適しています。
- ドリル ビット: PEEK のドリル チップは、PEEK 材料に穴を開けるために使用されます。医療グレードおよび工業グレードの PEEK 材料の場合、穴の精度と表面品質を確保するために、カーバイド ドリルが選択されることがよくあります。
- エンドミル: エンドミルは、PEEK 材料の平面加工と輪郭加工に使用されます。通常は超硬フライスカッターを選択しますが、特定の処理ニーズに応じて、フラットフライスカッター、ボールフライスカッターなど、さまざまな種類のフライスカッターを選択します。
- 切削工具: 切削工具は、Peek 材料のプロファイリングに使用されます。超硬切削工具は、優れた切削性能と耐摩耗性を備えており、Peek 材料の効率的な加工に適しています。
PEEK加工ガイド: ガイドライン
- 適切なツールの選択: 加工タスクと材料特性に応じて適切なツールの種類、サイズ、形状を選択します。
- 切断パラメータを制御します: これには、切削速度、送り速度、切削深さなどのパラメータが含まれます。工具の摩耗や材料の損傷を防ぎながら効率的な加工を実現するには、切削パラメータが Peek 材料の特性と一致していることを確認してください。
一般に、PEEK ポリマーと強化 PEEK 複合材料の推奨パラメータは、加工プロセスによって異なります。強化 PEEK 複合材料は、加工プロセスによる熱と潜在的な損傷を最小限に抑えるために、強化材料 (ガラス繊維や炭素繊維など) が追加されているため、純粋な PEEK ポリマーよりもわずかに低い速度で加工されます。さらに、強化された化合物では、次の peek cnc 加工速度と送りの特定のパラメータに示すように、強化された物理的特性に対応するために、より慎重な送り制御と特別に選択されたツール材料が必要になる場合があります。
Peek CNC加工速度と送り
(Invibio提供)
プロセス | 材料の種類 | 切断速度(m/分) | 送り速度 mm/回転 | 離型角度(°) | 上面角度(°) | 切削深さ(mm) | 冷却剤 | ノート |
旋回 | PEEKポリマー | 300 | 0.4 | 5 | 6-12 | 6.5 | なし | - |
旋回 | 強化PEEK複合材 | 250 | 0.3 | 5 | 6-12 | 5 | なし | ガラスまたは炭素繊維強化PEEKを使用 |
フライス加工 | PEEKポリマー | - | - | - | - | - | 水/油 | 標準工具または硬質合金工具を使用し、工具速度は180~230 |
フライス加工 | 強化PEEK複合材 | - | - | - | - | - | 水/油 | 硬質合金工具を使用、工具速度160~200 |
掘削 | PEEKポリマー | 120 | 0.05-0.20 | 118 | 12 | - | 水/油 | - |
掘削 | 強化PEEK複合材 | 100 | 0.05-0.15 | 118 | 12 | - | 水/油 | 熱を減らすために供給速度を低くする |
タッピング | PEEKポリマー | - | - | - | - | - | 水/油 | スパイラルフルートを使用、速度100~200 |
タッピング | 強化PEEK複合材 | - | - | - | - | - | 水/油 | スパイラルフルートを使用、速度80~150 |
PEEK CNC 加工のプロセスでは、この特定のものを使用した後にさらに冷却が必要になる場合があります。
Peek は常に高熱にさらされており、Peek 素材を加工する際には常により多くの熱が発生する傾向があり、ツールと Peek 素材の両方の熱の蓄積を最小限に抑えるためにこれを常に制御する必要があります。清浄度の要件の分類に従って最も一般的に適用されるツール冷却方法には、切削液冷却と冷気冷却があります。切削液冷却は、従来の凝縮液、純水、液体窒素、その他の冷却媒体を使用することを目的とします。
避けるべきことは次のとおりです。
- 切削速度が高すぎる場合: 値が高すぎると、プライベート切削が増え、工具の摩耗や材料の損傷が増え、一般的にこの値で行われるほとんどの操作は品質が低下します。ただし、切削速度を PEEK 材料の硬度や特性に応じて選択すると、適切な調整が可能です。
- 不安定な切削プロセス: 不安定な切削戦略は、切削工具の変形だけでなく、加工品質の低下につながる可能性があります。このピーク加工プロセスを修正するには、一定の固定性、工具の剛性、および切削パラメータの適切な制御が必要です。
- ツールのメンテナンス不足: 機械加工プロセスで機器を使用している間に機器が摩耗し、機械加工を継続するために、機械加工の品質や機械加工プロセスで使用する適切なツールを損なわないように、機器やツールの一部を新しいものに交換する必要がある場合、機器は消耗品としても分類されます。前述のように、機械加工は使用するツールの種類に大きく依存するため、これらのツールを適切にメンテナンスし、摩耗したら交換して時間を節約し、作業全体の品質を向上させることをお勧めします。
- 機械加工は間違いなく工具のメンテナンスが必要であり、どの工具がひどく摩耗しているか、どの工具を新しい工具と交換する必要があるかをチェックする必要があります。
PEEK CNC加工 アニーリングプロセス
プロセスの円滑性と製品の寸法精度を確保するためには、サポート材料の処理も非常に重要です。
加工には主に熱処理が必要であり、加工条件が異なれば効果も異なるため、PEEK加工部品の具体的な種類と加工後の用途要件に応じて最適な加工条件を決定する必要があります。
板、鋼板、ビレット部品のサイズにより、材料の表面と内部の密度、応力差が大きいため、ピークCNC加工では同時に加工と切除の深さ、保持率も考慮する必要があり、保持部分が少ない場合は、段階的に加工し、複数回の熱処理を施す必要があります。
治療対象 | 治療条件 効果 | 効果 |
結晶性の向上 | 温度:240℃~300℃、時間:2~10時間、冷却速度:160℃までゆっくり冷却し、その後自然冷却し、製品の表面材料の結晶性を向上させます。 | 製品の耐摩耗性と耐腐食性を向上させ、寸法安定性を向上させる |
材料の靭性を高める | 温度:200°C - 240°C、時間:2〜4時間、冷却速度:ゆっくりとした自然冷却、材料の靭性の向上 | 処理性能を向上させ、処理割れのリスクを軽減します。 |
内部ストレスを解消する | 温度: 150°C - 200°C 時間: 2 - 6時間; 冷却速度: ゆっくりとした自然冷却 | 加工による内部応力を軽減し、完成品の変形を防止 |
Peek 材料の CNC 加工の価格はいくらですか?
PEEK CNC加工コストは通常、加工コスト、材料費、設備減価償却費の3つに分かれており、加工時間で計算すると、$ 80〜120元/分程度で、公差を±0.005mmに減らすと$ 40〜$ 200元が追加されます。ワークピースの硬度が高い場合は、特殊な切削工具が必要になり、基本加工の総コストは2倍以上になります。
- 材料費: ピーク材料価格: サプライヤー、仕様、数量に応じて、1kgあたり約$100〜$500。
- 加工時間: peek CNC 加工コストは通常、時間単位で計算されます。Peek のような硬い材料の CNC 加工には時間がかかり、店舗の設備と仕上がりに応じて、通常 1 時間あたり $50 から $200 の費用がかかります。
- 複雑さ: 複雑さが増すと加工時間も長くなり、一般的には複雑な機能が追加されるごとに加工コストが 10% ~ 50% 増加する可能性があります。
PEEK CNC 加工の損傷率とその原因は何ですか?
- 機械加工エラー: 通常、スクラップの一部を占め、20% から 40% の範囲になります。機械加工エラーは、プログラム エラー、オペレーター エラー、機器の問題などによって発生する可能性があります。
- 工具の摩耗: 工具の摩耗はスクラップの一般的な原因であり、15% ~ 30% のスクラップを占める可能性があります。工具の摩耗は、Peek などの硬い材料では特に深刻になる可能性があります。
- 材料の損傷: スクラップの量は 10% ~ 25% に相当し、Peek などの脆くて硬い材料は、機械加工中に過剰切削や振動などの損傷を受けやすくなります。
- プログラム エラー: プログラム エラーにより、5% から 15% の範囲のスクラップが発生する可能性があります。
- 機械の故障: 機械の故障により、部品の品質が低下したり、完全に廃棄されたりする可能性があります。その範囲は 5% から 15% です。
ピーク材料加工変形
- 材料自体に応力がかかっているため、材料除去余裕が大きく、接触時の変形による応力集中が発生します。
- 材料の内部応力は最初から完全にクリーンではなく、加工中に一点に集中して変形を引き起こしますが、再焼鈍することで応力を除去することができます。
- クランプ変形は、クランプ面積が小さすぎるため、クランプ密度が均一ではなく、分解時にクランプされた部分の材料の変形が大きくなる可能性があります。
PEEK CNC加工メーカーとして何を提供できるでしょうか?
PEEKは非常に高価で加工が難しいプラスチック素材です。そのため、PEEKのCNC加工には非常に専門的な知識、経験、機械が必要ですが、BWでは完璧なソリューションを提供しており、特にスクラップ率とコストを最小限に抑え、低コストのCNC加工を得意としています。 お問い合わせ PEEK CNC 加工サービスへの最適なアクセスを実現します。