Σε αυτό το άρθρο, η λέξη "τέλος" θα χρησιμοποιηθεί για να αναφέρεται σε όλες τις επιφάνειες κοπής δρομολογητή CNC. Στη βιομηχανία, διαφορετικοί τύποι άκρων μπορούν να αναφέρονται ως άκρα, μπιτ, τελικοί μύλοι, κοπτήρες ή τρυπάνια (για να αναφέρουμε μερικά). Ορισμένα από αυτά τα ονόματα είναι πιο κατάλληλα για ορισμένους σκοπούς, αλλά για λόγους σαφήνειας, όλα θα αναφέρονται συλλογικά ως "άκρα" σε αυτό το άρθρο.
Η επιλογή υλικών για εργασία σε έναν δρομολογητή CNC απαιτεί την εξέταση παραγόντων πέρα από το επιθυμητό τελικό μέρος. Διαφορετικά υλικά επηρεάζονται με διάφορους τρόπους από το δρομολογητή, που διαφέρουν ανάλογα με το τελικό προϊόν και τις ρυθμίσεις του μηχανήματος. Ο ίδιος ο δρομολογητής, ειδικά το άκρο που χρησιμοποιείται, επηρεάζεται από το υλικό. Είναι σημαντικό να κατανοήσετε τις διαθέσιμες επιλογές υλικών και να είστε σε θέση να αντλήσετε προβλέψεις από τη συμπεριφορά γνωστών υλικών όταν αποφασίζετε να εργαστείτε με ένα μη τυποποιημένο υλικό.
Δασάκι
Υπάρχουν πολλοί τύποι ξύλου που είναι διαθέσιμοι για εργασία σε ένα δρομολογητή CNC και η μεταβλητότητα των ιδιοτήτων τους δεν πρέπει να υποτιμάται. Διαφέρουν σε σκληρότητα, σκληρότητα, ακαμψία και πυκνότητα, μεταξύ άλλων ιδιοτήτων. Όλο το ξύλο, ωστόσο, είναι ένα σύνθετο από τα φυσικά πολυμερή κυτταρίνη και λιγνίνη, με κάποια περιεκτικότητα σε χυμό ή ρητίνη.
Είναι σημαντικό να θυμάστε ότι οι ιδιότητες θα αλλάξουν με την περιεκτικότητα σε υγρασία του ξύλου. Γενικά, η υγρασία κάνει το ξύλο πιο μαλακό, πιο εύκαμπτο, πιο πυκνό και πιο συγκολλητικό. Τα ξύλα που χρησιμοποιούνται με δρομολογητές πρέπει πάντα να αποθηκεύονται σε ξηρό περιβάλλον και να κόβονται όταν είναι στεγνά.
Δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι τα ξύλα σε όλο το φάσμα των ιδιοτήτων είναι αρκετά ιδανικά για χρήση σε δρομολογητές CNC. Το ξύλο έχει χαμηλή σκληρότητα σε σύγκριση με τα κανονικά άκρα δρομολογητή από χάλυβα, επομένως υπάρχει μικρή φθορά στο μηχάνημα. Το ξύλο έχει επίσης πολύ χαμηλή ολκιμότητα, και έτσι το ξύλο που αφαιρέθηκε θα σπάσει σε μικρά ροκανίδια που πετάγονται εύκολα ή αφαιρούνται με ηλεκτρική σκούπα από την περιοχή εργασίας, επιτρέποντας στο άκρο να παραμείνει σχετικά δροσερό.
Τύποι Ξύλου
• Μαλακά ξύλα: Πεύκο, κέδρος, έλατο.
• Σκληρά ξύλα: Δρυς, σφενδάμι, κερασιά, καρυδιά.
• Μηχανικά Ξυλεία: Κόντρα πλακέ, MDF (Ινοσανίδες μεσαίας πυκνότητας), μοριοσανίδες.
ΣΗΜΕΊΩΣΗ: Οι χειριστές θα πρέπει να περιμένουν να μειώσουν ανάλογα τα ποσοστά αφαίρεσης υλικού που χρησιμοποιούνται σε πυκνότερα ή σκληρότερα ξύλα.
Σύνθετα ελάσματα και κόντρα πλακέ
Όταν κόβετε ένα υλικό με οποιαδήποτε μέθοδο, πρέπει πρώτα να λαμβάνεται υπόψη ο μηχανισμός αστοχίας του υλικού. Στην περίπτωση των ελασματοποιημένων σύνθετων υλικών (δηλαδή, διάταξη από ανθρακονήματα, μερικά υαλοβάμβακα και κόντρα πλακέ), ο μηχανισμός αστοχίας που πρέπει να γνωρίζετε είναι η αποκόλληση των στρωμάτων. Αυτό μπορεί να δοκιμαστεί σε οποιοδήποτε άκρο ενός υλικού επιχειρώντας να ανοίξει η άκρη και παρατηρώντας τη συμπεριφορά της ρωγμής που δημιουργείται:
1. Η ρωγμή εξαπλώνεται πάντα στην επιφάνεια με τη συντομότερη διαδρομή – Αστοχία σταυρωτής στρώσης.
2. Η ρωγμή εξαπλώνεται στο επίπεδο του φύλλου – Αστοχία με αποκόλληση.
Για το υλικό που αποτυγχάνει με την αποκόλληση, οι άκρες είναι πιθανό να τεμαχιστούν και να λυγίσουν κάθετα κατά τη δρομολόγηση. Για να αποφευχθεί αυτό το αποτέλεσμα, συνιστάται η χρήση άκρου συμπίεσης.
Ένα άκρο συμπίεσης συνδυάζει μια προς τα κάτω σπειροειδή κοπτική άκρη στο επάνω μέρος με μια ανοδική σπειροειδή ακμή κοπής στο κάτω μέρος. Αυτό σημαίνει ότι το υλικό που κόβεται έχει τις επάνω και κάτω επιφάνειές του συμπιεσμένες προς το κέντρο κατά τη διάρκεια της κοπής, επιτρέποντας στην αντοχή του υλικού στη συμπίεση να αντιστέκεται στην αδυναμία του στο άνοιγμα ρωγμών υπό τάση.
Λάβετε υπόψη ότι τα άκρα συμπίεσης σπρώχνουν το αφαιρούμενο υλικό προς τα έξω, όχι προς τα πάνω ή προς τα κάτω, επομένως το υλικό μπορεί να αφαιρεθεί μόνο κατά μήκος μιας εκτεθειμένης άκρης.
Τύποι σύνθετων υλικών
• Fiberglass: Ενισχυμένο πλαστικό.
• Carbon Fiber: Υψηλή αναλογία αντοχής προς w8.
• Φαινολικό: Ανθεκτικό στη θερμότητα, ανθεκτικό.
REMEMBER ότι η ζώνη συμπίεσης μεταξύ των 2 κατευθύνσεων κοπής στο άκρο πρέπει να είναι κεντραρισμένη στο υλικό σας.
- Τα συστατικά του σύνθετου υλικού σας πρέπει να εξετάζονται τόσο από κοινού όσο και χωριστά.
- Εάν η μήτρα του σύνθετου υλικού είναι πολυμερής ρητίνη, τότε εφαρμόστε τις κατάλληλες εκτιμήσεις για αυτόν τον τύπο πλαστικού.
- Εάν το σύνθετο υλικό περιέχει λειαντικές ίνες ή σωματίδια, χρησιμοποιήστε ένα κατάλληλα σκληρυμένο άκρο δρομολογητή και ψύξη για να μειώσετε τη φθορά.
Πλαστικά είδη
Αφροί
Οι αφροί πολυμερών είναι διαθέσιμοι για δρομολόγηση CNC και έχουν το πλεονέκτημα ότι δεν δημιουργούν αισθητή φθορά στο άκρο, ενώ επιτρέπουν τη δημιουργία σύνθετων σχημάτων για προσαρμοσμένη συσκευασία, αισθητική, γεωμετρία δοκιμής ή για πρακτική εξάσκηση χαμηλού κινδύνου. Το καθοριστικό χαρακτηριστικό αυτών των υλικών είναι η χαμηλή αντοχή τους στη διάτμηση, που τους επιτρέπει να κοπούν γρήγορα και εύκολα.
Κατά την επιλογή αυτών των υλικών, εάν η αντοχή εφελκυσμού του αφρού είναι ακόμη χαμηλότερη από την αντοχή στη διάτμηση, τότε τα κομμάτια θα μπορούσαν να σχιστούν αντί για καθαρά κομμένα ροκανίδια. Είναι επίσης δυνατό κομμάτια από σχετικά σκληρό και εύκαμπτο αφρό να σχιστούν και να τυλιχτούν γύρω από το άκρο του δρομολογητή.
Για τους σπάνιους αφρούς με αυτόν τον κίνδυνο, φροντίστε να χρησιμοποιείτε αιχμηρά άκρα κοπής σε υψηλές στροφές ανά λεπτό με επιθετικά κανάλια και όχι λειαντικά ή ρηχά άκρα. Οι σκληροί αφροί, ωστόσο, μπορούν να τριφτούν αντί να κοπούν για να αποφευχθεί η παραμόρφωσή τους.
Μαλακά Πλαστικά
Τα μαλακά πλαστικά (όπως το πολυαιθυλένιο χαμηλής πυκνότητας) ορίζονται με ένα σχετικό μέτρο: Είναι πολυμερή που παράγουν «μπούκλες», ή πολύ μακριά τσιπς, όταν κόβονται. Αυτό σημαίνει ότι είναι λιγότερο σκληρά και πιθανότατα πιο όλκιμα. Λάβετε υπόψη ότι ένα πιο μαλακό πλαστικό είναι επίσης πιθανό να έχει χαμηλότερο σημείο τήξης και να χάσει την ανοχή των διαστάσεων λυγίζοντας στις κοπές όταν είναι ζεστό. Μειώστε αυτή την τάση με δροσερή θερμοκρασία περιβάλλοντος, ανεμιστήρες και ρηχά κοψίματα. Ένα κομμένο άκρο με λιγότερα φλάουτα ή λιγότερο επιθετικά κανάλια μπορεί να μειώσει τα προβλήματα που προκαλούνται από το μπλοκάρισμα με μακριές μπούκλες.
Σκληρά Πλαστικά
Τα σκληρά πλαστικά (όπως το πολυμεθυλ-μεθακρυλικό) ορίζονται με ένα σχετικό μέτρο: Παράγουν κοντά τσιπς με σπασμένα άκρα όταν κόβονται. Αυτό σημαίνει ότι είναι πιο άκαμπτα και μπορούν να κοπούν με λιγότερο επιθετικά διοχετευμένα άκρα, καθώς η αφαίρεση των μικρότερων σωματιδίων θα είναι ευκολότερη. Ωστόσο, η υπερθέρμανση μπορεί εύκολα να είναι ένα πρόβλημα.
Τα σκληρά πλαστικά παραμορφώνονται λιγότερο κατά την υπερθέρμανση, αλλά μπορεί να λιώσουν ή να αποικοδομηθούν ακριβώς στην επιφάνεια κοπής, προκαλώντας τη συσσώρευση καμένου πλαστικού υλικού στο άκρο του δρομολογητή και εμποδίζοντας την κοπή του. Μειώστε αυτή την τάση με δροσερή θερμοκρασία περιβάλλοντος, ανεμιστήρες και ρηχά κοψίματα.
Τύποι πλαστικών
• Ακρυλικό: Διαυγές, πολύχρωμο, δυνατό.
• Πολυανθρακικό: Υψηλή αντοχή στην κρούση, διαυγές.
• PVC (Πολυβινυλοχλωρίδιο): Ανθεκτικό, ευέλικτο.
• HDPE (High-Density Polyethylene): Ελαφρύ, ανθεκτικό στην υγρασία.
Μέταλλα
Στη συντριπτική πλειοψηφία των περιπτώσεων, το μόνο μέταλλο που πρέπει να κοπεί με ρούτερ είναι το αλουμίνιο. Ορισμένα κράματα Al με υψηλή περιεκτικότητα σε Si είναι πολύ σκληρά και πρέπει να χρησιμοποιούνται μόνο σε μύλους.
Το αλουμίνιο δημιουργεί μακριές μπούκλες όταν κόβεται με κανονικά άκρα, που συχνά οδηγούν σε εμπλοκή εάν δεν υπάρχει μεγάλη απόσταση. Όταν το αλουμίνιο πρέπει να κοπεί με μικρή ανοχή, θα πρέπει να χρησιμοποιείται ειδικό άκρο θραύσης τσιπ. Αυτό το είδος άκρου, με ιδιότητες μεταξύ αυτών των λειαντικών άκρων και των κοπτικών άκρων με πολλά αυλάκια, έχει ένα σχέδιο ρομβοεδρικής επιφάνειας "διαμάντι" που εμποδίζει μια μεμονωμένη επιφάνεια κοπής να παραμείνει σε επαφή με μεγάλη ποσότητα υλικού κατά τη διάρκεια μιας ολόκληρης περιστροφής κοπής, σπάζοντας έτσι το υλικό που αφαιρείται σε πολλά διακριτά τσιπ.
Λάβετε υπόψη ότι η σκληρότητα και η ψύξη διάχυσης ενός μετάλλου είναι ευαίσθητα στη θερμοκρασία περιβάλλοντος και επομένως οι σωστές ρυθμίσεις για το δρομολογητή σας ενδέχεται να αλλάξουν εάν η θερμοκρασία στο χώρο εργασίας σας δεν ελέγχεται. Όταν συσσωρεύεται θερμότητα, το άκρο φθείρεται με επιταχυνόμενο ρυθμό λόγω της μαλάκυνσης και η επιφάνεια του μετάλλου γίνεται πιο όλκιμο, γεγονός που προκαλεί παραμόρφωση "λεκέδων" αντί για καθαρές, ακριβείς κοπές. Κόψτε σχετικά αργά και χρησιμοποιήστε ανεμιστήρες ψύξης.
Σε σπάνιες περιπτώσεις, μπορεί να δρομολογηθούν μέταλλα εκτός από αλουμίνιο.
- Ορισμένα κράματα ορείχαλκου είναι αρκετά μαλακά ώστε να δρομολογούνται με εξαιρετική προσοχή, επιλέξτε πολύ σκληρά άκρα και μονοπάτια CNC ειδικά σχεδιασμένα για αυτόν τον σκοπό.
- Θεωρητικά, πολύ μαλακά μέταλλα όπως ο καθαρός χαλκός, ο χρυσός ή ο μόλυβδος μπορούν επίσης να δρομολογηθούν.
- Στην περίπτωση ενός πυκνού, εξαιρετικά εύκαμπτου υλικού όπως τα μαλακά καθαρά μέταλλα, επιλέξτε επιθετικά άκρα κοπής με λίγα φλάουτα.
- Στην περίπτωση ενός πυκνού, εξαιρετικά εύκαμπτου υλικού όπως τα μαλακά καθαρά μέταλλα, επιλέξτε επιθετικά άκρα κοπής με λίγα φλάουτα.
Είδη μετάλλων
• Αλουμίνιο: Ελαφρύ, ανθεκτικό στη διάβρωση.
• Ορείχαλκος: Διακοσμητικός, εύκολος στην κοπή.
• Ατσάλι: Δυνατό, ανθεκτικό.
• Χαλκός: Αγώγιμο, μαλακό.
Πέτρα και Κεραμικά
Πολύ σκληρά, σκληρά υλικά με χαμηλή σκληρότητα, όπως ιζηματογενής πέτρα και κοινό κεραμικό (γρανίτης, ψαμμίτης, πλακάκια) μπορούν να δρομολογηθούν με σκληρά λειαντικά άκρα.
Αυτά τα άκρα είναι συχνά κατασκευασμένα από ένα μέταλλο με ενσωματωμένα σωματίδια διαμαντιού ως λειαντικό. Για πλακίδια πολύ χαμηλής σκληρότητας, μπορεί να είναι κατάλληλο ένα ρηχό, με πυκνή αυλάκωση ή άκρο θραύσης τσιπ κατασκευασμένο από HSS ή καρβίδιο.
Γενικά, ένας δρομολογητής CNC χρησιμοποιείται για αυτά τα υλικά όταν απαιτούνται ανάγλυφες λεπτομέρειες ή πολύπλοκα σχέδια άκρων. Λόγω της υψηλής σκληρότητας και της χαμηλής θερμικής αγωγιμότητας της πέτρας και των κεραμικών υλικών, δημιουργείται μεγάλη ποσότητα θερμότητας και πολύ λίγο απομακρύνεται από την επιφάνεια και τα σωματίδια που απομακρύνονται. Αυτό σημαίνει ότι η συσσώρευση θερμότητας στο άκρο του δρομολογητή είναι ένα σημαντικό πρόβλημα. Συνιστάται η άμεση ψύξη με νερό.
Είδη πέτρας και κεραμικού
• Μάρμαρο: Κομψό, σχετικά απαλό.
• Γρανίτης: Σκληρός, ανθεκτικός.
• Κεραμικά πλακίδια: Σκληρά, εύθραυστα.
Για να επιτύχετε τα επιθυμητά αποτελέσματα σε έργα δρομολογητή CNC, το σωστό υλικό είναι το κρίσιμο στοιχείο. Κάθε υλικό έχει μοναδικές ιδιότητες και απαιτεί συγκεκριμένα εργαλεία, ταχύτητες και τεχνικές. Ακολουθώντας τις βέλτιστες πρακτικές που περιγράφονται σε αυτόν τον οδηγό θα σας βοηθήσει να μεγιστοποιήσετε τις δυνατότητες του δρομολογητή CNC.
