您是否曾想过哪种 CNC 塑料最适合您的项目？ABS、丙烯酸或 POM 等选项各有独特优势，选择合适的塑料可能让人不知所措。合适的塑料可以提高项目的耐用性、精度和性能。让我们深入了解 CNC 塑料的世界，并了解如何找到满足您加工需求的理想材料。
为什么使用塑料进行 CNC 加工
塑料因其便利性、灵活性、耐用性和制造成本低而被广泛使用 CNC铣削、车削、钻孔和其他工艺。这有助于减轻汽车或航空航天等行业零部件的重量。因为塑料重量轻且易于使用。
此外，塑料在制造方面不需要太多工作。您可以精确设计它，而不会像某些金属那样损坏任何切削工具。另一方面，塑料在暴露于恶劣环境条件下时不会腐蚀或发生化学反应。因此，您可以在医疗食品甚至工业用途中使用它。
如果需要，您可以使用各种类型的塑料，例如 ABS、丙烯酸甚至尼龙，以满足强度绝缘甚至透明度的要求。让我们在下一节中探索用于 CNC 技术的不同类型的塑料。
CNC 塑料类型
CNC 加工可加工多种塑料，从软聚乙烯 (PE) 到硬 POM 和 PC。与金属加工的主要区别在于工具和工艺变量，例如切割速度和深度。
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现在，让我们详细讨论每种 CNC 塑料；
ABS
ABS 是丙烯腈丁二烯苯乙烯的缩写，是一种流行的合成聚合物。ABS CNC 零件通常用于 3D 打印，因为该材料易于加工且尺寸稳定性好。
ABS 坚固、轻便、耐冲击且成型成本低，是汽车零部件、玩具和消费电子产品的首选材料。然而，ABS 的抗紫外线能力较差，接触阳光后会变色和损坏。此外，与其他 CNC 塑料相比，ABS 的耐热性相对较低。
- 它在哪里使用:
这款 CNC 塑料机用于各种汽车零部件和消费电子产品。由于其强度高、用途多样，还可用于家用设备和快速原型。
PC
作为一种透明而坚韧的聚合物，它能够承受严酷的冲击强度和温度。聚碳酸酯 (PC) 相当轻，光学透明度很高。
在安全眼镜、电子产品和光盘领域，PC 因其耐用性和耐冲击能力而成为更受欢迎的选择，同时又不失透明性。尽管 PC 被认为是更优质的材料，但它仍然容易被划伤，而且与其他塑料相比价格更高。它不应使用紫外线处理，因为它会在一段时间内出现降解。
- 它在哪里使用:
防护眼镜、汽车灯具、安全帽、电子设备外壳等均使用PC，此外，建筑结构也常采用PC，如天窗、防弹窗等。
丙烯酸树脂、PMMA
丙烯酸，或 PMMA，代表聚甲基丙烯酸甲酯，是一种重量极轻的玻璃替代塑料，具有出色的耐候性。
对于防风雨且光学透明度高的标牌、镜头和水族馆来说，PMMA 是最佳选择，因为它还具有防碎性。它在受力时易碎，而且很容易刮伤，因此当想要寻找更坚固的材料时，它并不是最佳选择。
- 它在哪里使用:
亚克力是制作标牌、光源盒、展示柜和水族箱的主要材料。其高透明度使其可用于制作镜头和窗户。
POM
POM，又称聚甲醛，是一种坚硬的塑料，可轻松承受磨损，并依靠低摩擦获得良好的性能。然而，POM 的抗紫外线和可燃性较差。此外，强酸或氯也会导致降解。
- 它在哪里使用:
您会在齿轮、轴承、紧固件和汽车零件中找到它。POM 适用于精密且坚固的零件。
尼龙 (PA)
尼龙是一种重要的聚合物，具有高弹性和高强度的特点。它具有很强的耐磨性和耐化学性。由于氨基复合物体积大、脂肪多，吸水性强，会影响尺寸稳定性。在低温下也会变脆。
- 它在哪里使用:
尼龙聚合物常用于制造齿轮、衬套、传送带和其他机械部件。此外，您还可以在纺织品、汽车部件和体育用品中找到它。
聚乙烯 (高密度聚乙烯和低密度聚乙烯)
聚乙烯 (PE) 是一种相对低密度的聚合物，有低密度聚乙烯和高密度聚乙烯两种形式（HDPE 和 LDPE）。HDPE 坚硬且耐冲击，而 LDPE 坚韧但重量轻。它们的国际耐热性较低，并且在没有特定添加剂的情况下容易发生紫外线劣化。
- 它在哪里使用:
您可以使用 HDPE 来制作管道、某些容器和切菜板。而 LDPE 则常用于制作包装、袋子和管子。
PEEK
PEEK 代表聚醚醚酮。它是一种高性能热塑性聚合物，以其强度、耐化学性和耐热性而闻名。与其他 CNC 塑料相比，它非常昂贵，需要大量技术和实施。
- 它在哪里使用:
PEEK 适用于航空航天工业、医疗植入物和汽车工业，这些工业需要在压力条件下具有高性能。
PP
聚丙烯 (PP) 是一种坚韧、轻质的塑料，以其惊人的柔韧性和耐化学性而闻名。它对紫外线敏感，因此容易腐烂。此外，它在低温下会变脆。也有一定的热暴露限制。
- 它在哪里使用:
如今，PP 可用于食品容器、汽车零部件、药品和其他织物。由于材料特性，PP 可轻松用于多种应用。
PBT
聚对苯二甲酸丁二醇酯 (PBT) 是另一种强聚合物。它具有更高的耐热性和电绝缘性。它具有良好的耐化学性和尺寸稳定性，最适合用于制造电气部件。PBT 在低温、辐射和长时间紫外线照射下易碎。
- 它在哪里使用:
PBT 因其坚韧性和可靠性而被应用于电连接器、汽车零部件和家用电器。
PEI
聚醚酰亚胺 (PEI) 是一种坚韧的塑料，具有很强的耐热性。它具有出色的性能和稳定性。但是，它价格昂贵，市场上的资源稀缺。此外，它会产生应力裂纹。
- 它在哪里使用:
聚醚酰亚胺主要应用于航空航天、医疗设备制造和电子领域。可以说，它适用于需要高耐热性的设备。
PS
聚苯乙烯 (PS) 也被称为泡沫聚苯乙烯。它是一种轻质且坚固的聚苯乙烯，有固体和泡沫两种形式。价格便宜且易于制造。但缺点是易碎、不可生物降解、抗冲击性差。它还易燃且不耐热。
- 它在哪里使用:
基于多功能性和成本，聚苯乙烯在包装、包装杯、绝缘材料和模型套件中很受欢迎。
PVC
聚氯乙烯（也称为 PVC 塑料）是最耐用和最稳定的材料之一。它具有很强的耐化学性。由于加入了添加剂，它还具有经济性和阻燃性。但是，PVC 并不比任何其他产品更环保，并且在燃烧时会释放有害气体。它的某些配方可能会随着时间的推移而变脆。
- 它在哪里使用:
聚氯乙烯用于管道、窗户、地板和电波。由于其强度高，其用途广泛，从建筑到窗户。
PTFE (Teflon)
PTFE 或特氟隆是许多人所熟知的不粘织物，它具有弹性，但耐热。此外，它还是一种化学和导电材料。不幸的是，它的加工过程相当复杂，而且价格昂贵。它可能会因高能辐射或撞击而降解。
- 它在哪里使用:
PTFE 用于涂层炊具、垫圈、密封件，包括电绝缘材料。它在需要低摩擦的工业过程中也广泛使用。
快速查看塑料加工性能图表
CNC塑料类型 | 可加工性 | 主要特征 |
ABS | （卓越）等级 | 易于加工，成本低，良好 耐冲击，并且可以轻松地进行热成型。 |
PC（聚碳酸酯） | 公平到良好 | 坚韧且耐冲击，但在某些条件下容易破裂。 |
亚克力（PMMA） | （卓越）等级 | 易于加工，可产生光滑的表面，但较脆，在压力下容易破裂。 |
POM（乙缩醛） | （卓越）等级 | 低摩擦， 高刚度， 优秀维度 稳定性，非常适合齿轮和轴承。 |
尼龙 (PA) | 公平到良好 | 耐磨性优良，但会吸收水分，影响加工质量。 |
聚乙烯 (高密度聚乙烯和低密度聚乙烯) | （卓越）等级 | 柔软且易于加工，摩擦力小，但如果支撑不当可能会变形。 |
PEEK | 展会 | 高性能、耐热塑料，但由于硬度高，加工起来很困难。 |
PP（聚丙烯） | （卓越）等级 | 易于加工、成本低，但粘合或涂漆较困难。 |
PBT | 展会 | 良好的热量和 耐化学性但其性状较脆，加工起来困难。 |
PEI（聚醚酰亚胺） | 从公平到贫困 | 高性能材料，由于其高刚性而难以加工。 |
PET | 固德 | 尺寸稳定性好，易于加工，但在压力下会弯曲。 |
PS（聚苯乙烯） | （卓越）等级 | 易于加工，可获得光滑的表面，但易脆且易开裂。 |
PVC | 展会 | 加工起来可能比较困难，尤其是较软的配方，并且可能产生有毒烟雾。 |
PTFE (Teflon) | （卓越）等级 | 非常容易加工，摩擦力小，耐化学性优良，但难以粘合。 |
如何为您的 CNC 加工项目选择合适的塑料
在为您的项目选择合适的工程塑料时，您应该考虑以下因素；
机械性能
了解 CNC 加工项目所用塑料的机械性能非常重要。例如，PEEK 和尼龙等聚合物具有高强度和良好的耐磨性，可用于承重元件。
另一方面，丙烯酸是一种聚合物，其设计旨在实现灵活性和透明度，而不是拇指阻力。因此，请选择符合应用机械要求的材料。
耐腐蚀性
如果您的项目涉及化学品、水分或极端条件，那么建议使用耐腐蚀性极强的 CNC 塑料。化学品最好用 PTFE（特氟龙）和 PVC 塑料处理，而高密度聚乙烯最适合高湿度区域。选择正确的塑料可确保多年的可靠性和功能。
热膨胀
让我们检查一下所讨论的塑料在温度变化时的行为。例如，PEEK 材料具有较低的热膨胀性，使其适合高温应用。
但另一方面，某些 CNC 材料（例如 PP）可能会因温度变化而膨胀得比预期的要多。
成本和可用性
通常，成本和材料的可用性是影响决策的重要因素。 ABS 和 PP 等通用塑料更便宜且容易获得。 而 PEI 或 PEEK 等专用材料更昂贵，但具有特定优势。 性能和预算之间的良好平衡很重要。
表面光洁度要求
当从视觉上观察任何事物时，必须考虑美观和表面质量是否至关重要。
就易用性而言，POM 等高抗拉强度材料适合于要求简单的应用。最终结果必须以功能和美观相匹配的方式协调一致。
使用数控塑料机的技巧
锋利刀具、高进给、低转速
切削刀具应锋利，因为它们能有效防止要进行 CNC 加工的塑料撕裂。必须采用高进给和低转速之间的平衡，以防止材料加热和熔化。
小心夹紧
大多数 CNC 塑料在压力下容易变形。因此，请使用气垫或软垫来分散压力，避免将机器夹得太紧。此外，同时避免使用可能导致机器在运行时损坏的真空台。
避免使用冷却剂
大多数切割塑料不需要添加冷却液。但是，可以使用冷却液来防止材料开裂。相反，正确预测和控制刀具速度对于防止材料过热至关重要。
软质 CNC 塑料的超大尺寸切割
对于 LDPE 等软塑料，可根据需要进行超大切割。这意味着在边缘附近进行切割并进行调整以防止翘曲，尤其是在操作的最后阶段.
采取大规模、深度削减措施
在加工 POM 或尼龙等塑料时，建议进行深切割。您知道这种切割可确保材料不会弯曲，同时保留其原始属性。选择切割深度时，请考虑刀具尺寸、刀具涂层、速度和进给。
足够的切屑间隙
确保通过气流或真空系统进行清理，无论是喷砂还是近距离清理。除此之外，在加工材料上安装工具，这样就不会让切屑堆积影响正在进行的切割。
此外，设计复杂性与机器能力的匹配也很重要，并非所有机器都能制作出 CNC 塑料工件的复杂特征。例如，只有 3 轴、4 轴和 5 轴 CNC 机器才能制作复杂的曲面和悬垂特征。
CNC加工技术 塑胶零件
CNC 机器通过机械加工工艺制造塑料部件。这些技术去除材料，使其形成符合设计要求的特定形状。根据复杂性和所用材料的种类，可以应用多种机械加工技术来获得所需的输出。
数控车削
该方法使用切削刀具在圆柱形塑料工件上旋转以制造塑料部件。大多数情况下，切削刀具会带负后倾角以避免刀具接触和摩擦。此外，它们会根据材料改变后倾角。
所制造的工具需要光滑的表面，这可以通过抛光来实现。它需要较低的进给率，粗切时为 0.015 IPR，精切时为 0.005 IPR。改进的角度变化往往会提高棘外精度和成品光滑度。
数控铣床
复杂部件的制作方法是使用旋转刀具切割工件，然后通过塑性铣削去除材料。用于增强塑料的切削刀具的内角可以倒圆，以获得更好的效果。
主轴转速高，夹紧力道适当，提升效率，并有充足的冷却系统，防止主轴及机台变形。
CNC钻孔
这种专业的 CNC 塑料加工工艺需要在热塑性塑料中钻孔，钻头的角度范围为 90-150 度。该工艺还使用冷却系统来消散钻孔产生的热量。它还可以增强切屑去除。保持钻孔深度不超过钻头直径的 3-4 倍，并降低出口附近的进给率以避免损坏。
数控路由
需要成型的扁平或弯曲塑料材料也可通过 CNC 路由器以受控方式进行切割。所有这些流程和最佳速度均可提供全面而流畅、准确的结果。
CNC塑料零件的工业应用
随着 CNC 加工的出现，在保证准确性和坚固性的情况下，跨行业的 CNC 塑料加工零件变得更加容易。
- 医疗行业： 塑料加工的使用满足了生产手术器械、重型假肢、医疗工具等的需求。这些方法还保证了符合严格的安全要求，同时能够生产雕刻细节。
- 汽车零部件： 可以通过计算机数控加工仪表板和气孔等塑料零件。这样可以减轻汽车车身的重量并提高加工零件的性能。
- 航空航天零件： 原型、内部结构和部件都耐热且不重，因此就航空业而言，塑料是使用的材料。这个过程至关重要，因为通过这些方法加工的塑料细节承受着巨大的压力，需要极高的精度。
- 电子行业： 在电子产品领域， 采用机加工塑料部件 如连接器、外壳和键盘。连接器与塑料的包覆成型可增强精密系统的绝缘性和坚固性。
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常见问题
无论您从事哪个项目，ABS 或 POM 都更适合一般用途。但如果需要高性能，请考虑 PEEK 或尼龙，它们具有高强度和良好的耐用性。
这取决于材料、所需部件的复杂程度以及所选的机器设置。根据经验，切割软物品需要一分钟；而切割复杂程度更高的部件则需要数小时。
