CNC-maskinering av teknisk plast – materialvalg, toleranser og produksjon

CNC-maskinerte komponenter i teknisk plast
Teknisk plast brukes i stadig flere maskin- og industrikomponenter der man ønsker lav vekt, korrosjonsbestandighet, gode glideegenskaper eller redusert behov for smøring. Samtidig stiller maskinering av plast andre krav enn maskinering av metall. Materialvalg, temperaturutvikling, oppspenning og toleranser kan ha stor betydning for sluttresultatet. Scanco leverer både tekniske plastmaterialer og ferdig CNC-maskinerte komponenter etter tegning, 3D-modell eller eksisterende del.

Hvilke plastmaterialer kan CNC-maskineres?

De fleste tekniske plastmaterialer kan maskineres med konvensjonelle CNC-maskiner, men egenskapene varierer betydelig mellom materialene.

Hos Scanco arbeider vi blant annet med:

POM-C
Et godt valg når dimensjonsstabilitet, presisjon og gode maskineringsegenskaper er viktig. Typiske komponenter er foringer, tannhjul, føringer, holdere og andre presisjonsdeler.

PA6
Har høy styrke, seighet og slitestyrke. PA6 brukes blant annet til hjul, ruller, foringer og maskinkomponenter som utsettes for mekanisk belastning.

PEHD1000
Har svært gode glide- og slitasjeegenskaper og brukes ofte til glideskinner, slitelister, føringer og komponenter i transport- og prosessutstyr.

PTFE
Har svært lav friksjon og høy kjemikaliebestandighet. Materialet brukes blant annet til tetninger, isolerende komponenter og deler som arbeider mot aggressive medier.

Maskinering av plast er ikke det samme som maskinering av metall

Selv om mange av de samme CNC-maskinene kan benyttes, oppfører teknisk plast seg annerledes enn stål og aluminium.

Plast har generelt lavere varmeledningsevne og lavere stivhet enn metall. Varme som oppstår under maskineringen kan derfor påvirke både materialet og dimensjonene på komponenten.

Det må blant annet tas hensyn til:

  • varmeutvikling under skjæring
  • riktig verktøygeometri og skjæredata
  • oppspenning uten deformasjon
  • materialets termiske ekspansjon
  • spenningsnivå i halvfabrikatet
  • fuktopptak for enkelte materialer
  • nødvendige toleranser i den ferdige applikasjonen

Målet er ikke nødvendigvis å oppnå den minste mulige toleransen, men å produsere en komponent som beholder riktig funksjon og dimensjon under de forholdene den faktisk skal brukes i.

Toleranser på CNC-maskinerte plastdeler

Hvor stramme toleranser som er hensiktsmessige avhenger både av materialet, geometrien og driftsforholdene.

POM-C har eksempelvis god dimensjonsstabilitet og egner seg godt til komponenter med relativt stramme toleransekrav.

PA6 kan ta opp fuktighet fra omgivelsene, noe som kan påvirke dimensjonene. Det må derfor vurderes når komponenten skal brukes i fuktige miljøer eller der dimensjonskravene er spesielt kritiske.

PEHD1000 er svært slitesterkt, men betydelig mykere og mer temperaturfølsomt enn POM-C. Svært stramme toleranser er derfor sjelden hovedårsaken til å velge PEHD1000.

Materialvalget bør med andre ord gjøres ut fra funksjonen til komponenten, ikke bare hvilken plast som er enklest å maskinere.

Når bør man velge plast fremfor metall?

Teknisk plast kan i mange applikasjoner erstatte komponenter i stål, rustfritt stål eller aluminium.

Det kan være spesielt interessant når man ønsker:

Lavere vekt
Plastkomponenter kan redusere bevegelig masse og totalvekt betydelig.

Korrosjonsbestandighet
Plast ruster ikke og kan være fordelaktig i våte eller kjemisk krevende miljøer.

Lav friksjon
Materialer som PEHD1000, POM-C og PTFE kan gi gode glideegenskaper.

Redusert behov for smøring
Enkelte plastmaterialer kan brukes i glidende applikasjoner der man ønsker å redusere eller eliminere ekstern smøring.

Elektrisk isolasjon
Plast kan være et naturlig valg når komponenten ikke skal lede elektrisk strøm.

Lavere støy
Tannhjul, føringer og andre bevegelige komponenter i plast kan i enkelte konstruksjoner redusere vibrasjon og mekanisk støy.

Typiske CNC-maskinerte komponenter i teknisk plast

Scanco kan produsere både enkle og komplekse komponenter i teknisk plast, eksempelvis:

  • foringer og glidelager
  • glideskinner og slitelister
  • ruller og hjul
  • tannhjul
  • føringer
  • distanser og isolatorer
  • flenser
  • tetnings- og ventilkomponenter
  • maskindeler og reservedeler
  • prototyper og spesialkomponenter

Produksjonen kan baseres på kundens tegning eller 3D-modell.

Har man kun en eksisterende komponent, kan 3D-scanning og reverse engineering også benyttes som grunnlag for å rekonstruere geometri og etablere nytt produksjonsunderlag.

Fra halvfabrikat til ferdig komponent

En fordel hos Scanco er at vi arbeider både med tekniske plasthalvfabrikata og CNC-maskinering.

Det gjør at materialvalg og produksjonsmetode kan vurderes samlet.

I stedet for at kunden først spesifiserer et materiale og deretter finner noen som kan maskinere det, kan vi bistå med å vurdere hvilken plastkvalitet som passer komponentens belastning, miljø og funksjon – og deretter levere den ferdig maskinerte delen.

Dette er særlig nyttig ved reservedeler, spesialkomponenter og konstruksjoner der en eksisterende metallkomponent vurderes erstattet med teknisk plast.

POM-C, PA6, PEHD1000 eller PTFE?

Valget av materiale avhenger av applikasjonen.

Hvis du er usikker på hvilket materiale som passer, har vi laget en egen sammenligning av POM-C, PA6, PEHD1000 og PTFE, der materialene sammenlignes med hensyn til blant annet styrke, friksjon, slitasje, fuktighet og kjemikaliebestandighet.

CNC-maskinering av plast hos Scanco

Scanco leverer CNC-maskinerte komponenter til norsk industri fra eget verksted i Bergen. Vi arbeider med teknisk plast, kompositt, stål, rustfritt stål og andre metaller, og kan levere både enkeltkomponenter, reservedeler, prototyper og serier.

Har du en tegning, 3D-modell eller eksisterende komponent du ønsker produsert?

Send oss en forespørsel, så kan vi vurdere materiale, produksjonsmetode og løsning.