酢酸または多酢酸としても知られるPOM（ポリオキシメチレン）は、高い剛性、低摩擦係数、良好な寸法安定性など、その優れた機械的特性のために、さまざまな産業で広く使用されている高いパフォーマンスエンジニアリングプラスチックです。 POMプラスチック部品のサプライヤーとして、POMプラスチック部品の加工プロセス中に亀裂の問題に遭遇することがよくあります。このブログでは、POMプラスチック部品の機械加工中に割れを避けるための実用的な方法をいくつか共有します。
POMプラスチック部品の機械加工の亀裂の原因を理解する
ソリューションを掘り下げる前に、機械加工中にPOMプラスチック部品の亀裂の根本原因を理解することが不可欠です。
内部ストレス
POMプラスチック部品には、射出成形または押出プロセス中に内部応力が発生する場合があります。これらの部品が機械加工されると、材料の除去はストレスバランスを破壊し、亀裂につながる可能性があります。たとえば、射出成形中の冷却速度が不均一な場合、部品の異なる部分が異なる時期に固化し、内部ストレスが生じます。
熱生成
ターニング、フライス、フライス、掘削などの機械加工操作は、熱を発生させます。 POMは融点が比較的低く、過度の熱により材料が柔らかくなったり、劣化したり、燃えたりすることさえあります。この熱損傷は、プラスチック部品の構造を弱める可能性があり、亀裂が増える傾向があります。
機械加工パラメーター
高い切断速度、大きな飼料速度、深い切断の深さなどの不適切な機械加工パラメーターは、POMプラスチック部分に過度の力を発揮する可能性があります。この力は、材料の強度の制限を超えて、ひび割れをもたらす可能性があります。
ツールジオメトリ
切削工具のジオメトリも重要な役割を果たします。鈍いまたは不十分に設計されたツールは、機械加工中に過度の摩擦と力を引き起こし、亀裂につながる可能性があります。たとえば、レーキ角度が大きいツールにより、素材がスムーズにカットされるのではなく、引き裂かれる可能性があります。
ひび割れを避ける方法
ストレス緩和治療
加工する前に、POMプラスチック部品にストレス緩和治療を行うことをお勧めします。これは、適切な温度でオーブン内の部品をアニーリングすることで実現できます。アニーリングプロセスは、プラスチックの分子が自分自身を再配置できるようにすることにより、内部ストレスを軽減するのに役立ちます。
通常、POM部品は、部品のサイズと厚さに応じて、130〜140°Cの間の温度で2〜4時間アニールできます。アニーリング後、新しい内部応力の形成を防ぐために、部品を室温までゆっくりと冷却する必要があります。
加工温度の制御
熱を防ぐために、関連する亀裂は、加工温度を制御することが不可欠です。効果的な方法の1つは、切断液を使用することです。液体を切ることで、ツールとワークピースの間の摩擦を減らし、熱を放散し、チップを洗い流すことができます。 POM加工の場合、水ベースの切断液は、プラスチックと非反応性があり、機械加工エリアを効果的に冷却できるため、しばしば好まれます。
別の方法は、切削速度を下げることです。切断速度を下げると、機械加工中に発生する熱が減少する可能性があります。ただし、切断力が増加し、問題を引き起こす可能性があるため、切削速度が低すぎてはならないことに注意する必要があります。 POM加工に適した切断速度は、通常、回転および製粉作業に50〜100 m/minの範囲です。
加工パラメーターの最適化
亀裂を回避するには、適切な機械加工パラメーターを選択することが重要です。前述のように、高い切断速度、大きな飼料速度、深い切断の深さは、ひび割れにつながる可能性があります。したがって、中程度の切断速度、少量の飼料速度、浅い切断深度の組み合わせを使用することをお勧めします。
たとえば、POMプラスチック部品を掘削する場合、0.05-0.1 mm/rの飼料速度と60〜80 m/minの切断速度が一般的に適しています。これらのパラメーターは、スムーズな切断プロセスを確保し、亀裂のリスクを減らすことができます。
ツールの選択とメンテナンス
適切な切削工具を選択することは、POM加工に不可欠です。高速鋼（HSS）またはカーバイドで作られたツールが一般的に使用されます。炭化物ツールは、硬度と耐摩耗性のため、高速加工により適しています。
ツールのジオメトリは慎重に設計する必要があります。ターニングおよびフライス操作のために、小さなレーキ角度と大きなクリアランス角を持つツールは、切削力を減らし、材料が引き裂かれるのを防ぐことができます。スムーズな機械加工を確保するために、鈍いツールを研ぐなど、定期的なツールメンテナンスも必要です。
フィクスチングとサポート
亀裂を防ぐためには、機械加工中のPOMプラスチック部品の適切な固定性とサポートが重要です。部品は、機械加工中の振動と動きを避けるために、しっかりと保持する必要があります。ただし、部品の変形と亀裂を引き起こす可能性があるため、クランプ力が大きすぎてはなりません。
備品に柔らかい顎またはゴムパッドを使用すると、クランプ力を均等に分配し、POMプラスチック部品の表面を保護するのに役立ちます。さらに、特に薄くなっている、または複雑な形状のある地域で、部品に追加のサポートを提供すると、ひび割れのリスクを減らすことができます。
品質管理の重要性
品質管理は、POMプラスチック部品の機械加工プロセスの不可欠な部分です。亀裂やその他の欠陥の兆候を検出するために、機械加工中および機械加工後に定期的な検査を実施する必要があります。目視検査、超音波検査、X線検査などの非破壊テスト方法を使用して、部品の内部および外部の品質を確認できます。
ひび割れた部品が見つかった場合は、すぐに生産ラインから取り外し、分析して亀裂の原因を決定する必要があります。分析結果に基づいて、同様の問題が将来発生するのを防ぐために適切な措置を講じることができます。
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結論
POMプラスチック部品の機械加工中の割れは一般的な問題ですが、原因を理解し、適切な予防措置を講じることで効果的に回避できます。ストレス緩和処理を実行し、機械加工温度を制御し、機械加工パラメーターを最適化し、適切なツールを選択し、適切な備品とサポートを確保することで、最小限の亀裂で高品質のPOMプラスチック部品を生成できます。
高品質のPOMプラスチック部品を必要としている場合、またはPOM加工について質問がある場合は、調達と交渉についてお気軽にお問い合わせください。私たちはあなたに最高の製品とサービスを提供することを約束しています。
参照
- Myer Kutzによる「プラスチックエンジニアリングハンドブ
- J. Paulo Davimによる「ポリマーの機械加工」