안녕하세요! CNC 가공 ABS 사업의 공급업체로서 저는 이 재료를 가공할 때 상당한 문제를 겪었습니다. 가장 흔한 문제 중 하나는 CNC 가공 과정에서 ABS가 녹는 것입니다. 정말 실망스럽겠지만 걱정하지 마세요. 그런 일이 발생하지 않도록 방지하는 데 도움이 되는 몇 가지 팁과 요령을 알려드리겠습니다.
ABS 이해 및 녹는 이유
먼저 ABS에 대해 잠깐 알아보겠습니다. ABS 또는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌은 인성, 내충격성 및 가공 용이성으로 잘 알려진 인기 있는 열가소성 수지입니다. 자동차 부품부터 가전제품까지 폭넓은 응용 분야에 사용됩니다.
문제는 ABS의 녹는점이 일반적으로 약 105°C~125°C(221°F~257°F)로 상대적으로 낮다는 것입니다. CNC 가공 중에 절삭 공구에서 발생하는 열로 인해 ABS의 온도가 융점 이상으로 쉽게 올라가서 ABS가 녹고 작업물이 검게 변할 수 있습니다.
올바른 절단 도구 선택
ABS가 녹는 것을 방지하는 첫 번째 단계 중 하나는 올바른 절단 도구를 선택하는 것입니다. 고객은 플라스틱 가공용으로 날카롭고 설계된 도구를 원합니다. 무딘 도구는 재료를 절단하기 위해 더 많은 작업을 해야 하기 때문에 더 많은 열을 발생시킵니다.
고속도강(HSS) 공구는 ABS에 적합하지만 초경 공구는 훨씬 더 좋습니다. 초경은 더 단단하고 내마모성이 뛰어나므로 날카로움을 오랫동안 유지할 수 있습니다. 이렇게 하면 절단 중에 발생하는 열의 양이 줄어듭니다.
절단 도구를 선택할 때 형상에 주의하십시오. 나선형 각도가 높은 공구는 칩을 빠르게 배출하는 데 도움이 되므로 플라스틱에 적합합니다. 이렇게 하면 칩이 절삭에 끼어 추가 열이 발생하는 것을 방지할 수 있습니다.
절단 매개변수 최적화
또 다른 중요한 요소는 절단 매개변수를 최적화하는 것입니다. 여기에는 절삭 속도, 이송 속도, 절삭 깊이 등이 포함됩니다.
- 절단 속도: 너무 빨리 가고 싶지는 않아요. 절단 속도가 너무 높으면 열이 많이 발생합니다. 반면에 너무 느리면 도구가 재료를 깨끗하게 절단하지 않고 재료에 마찰을 일으키고 열도 발생합니다. ABS를 가공할 때 절삭 속도의 좋은 시작점은 분당 표면 피트(SFM) 약 1000 - 2000입니다. 특정 설정과 원하는 컷 품질에 따라 이를 조정할 수 있습니다.
- 이송 속도: 이송 속도는 도구가 재료를 통해 이동하는 속도입니다. 이송 속도가 높을수록 공구가 재료와 접촉하는 시간이 줄어들기 때문에 열을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 그러나 이송 속도가 너무 높으면 공구가 파손되거나 표면 조도가 좋지 않을 수 있습니다. 톱니당 약 0.002~0.005인치(IPT)의 이송 속도를 목표로 하세요.
- 절입량: 절입량을 비교적 얕게 유지합니다. 깊게 자르려면 더 많은 힘이 필요하고 더 많은 열이 발생합니다. 0.020~0.060인치의 절입 깊이는 ABS 가공에 적합한 범위입니다.
냉각 및 윤활
ABS 가공에는 냉각과 윤활이 필수적입니다. 이에 대해 몇 가지 다른 방법이 있습니다.
- 냉각수: 절삭유를 사용하면 절삭부위의 온도를 대폭 낮출 수 있습니다. 수용성 절삭유는 플라스틱 가공에 널리 사용되는 선택입니다. 이는 공구와 재료를 냉각시킬 뿐만 아니라 칩을 씻어내는 데도 도움이 됩니다. 일부 화학 물질은 플라스틱에 균열이 생기거나 품질이 저하될 수 있으므로 ABS와 호환되는 냉각수를 사용하십시오.
- 공기 부는: 또 다른 옵션은 압축 공기를 사용하여 칩을 날려 버리고 절단 영역을 냉각시키는 것입니다. 이는 간단하고 비용 효율적인 방법입니다. 공기 노즐을 사용하여 공기를 절단 지점으로 유도할 수 있습니다.
워크홀딩 및 클램핑
적절한 워크홀딩과 클램핑은 간과되는 경우가 많지만 ABS가 녹는 것을 방지하는 데 매우 중요합니다. 공작물을 단단히 고정하지 않으면 가공 중에 진동이 발생할 수 있습니다. 이 진동으로 인해 공구가 덜거덕거리게 되어 더 많은 열이 발생하게 됩니다.
ABS 긁힘을 방지하려면 부드러운 조나 비연마성 재료로 만들어진 클램핑 패드를 사용하십시오. 재료가 변형되지 않도록 조임력이 고르게 분산되었는지 확인하십시오. ABS가 변형되면 절삭 조건이 변경되어 과열될 수 있습니다.
포스트 - 가공 고려사항
가공 후에는 ABS 부분을 천천히 식혀주는 것이 좋습니다. 급속 냉각으로 인해 재료에 내부 응력이 발생하여 균열이나 뒤틀림이 발생할 수 있습니다. 부품을 따뜻한 곳에 두고 자연적으로 식혀도 됩니다.
다른 플라스틱과 비교
CNC 가공 세계에서 ABS를 다른 플라스틱과 비교하는 것은 흥미롭습니다. 예를 들어,CNC 가공 폴리카보네이트다른 속성을 가지고 있습니다. 폴리카보네이트는 높은 충격 저항성과 광학적 투명성으로 잘 알려져 있습니다. 폴리카보네이트 가공 시 쉽게 긁히는 경향이 있으므로 주의가 필요합니다.
CNC 가공 PPSU또 다른 자료입니다. PPSU는 우수한 내화학성과 고온 안정성을 지닌 고성능 열가소성 수지입니다. PPSU 가공에는 ABS와 비교하여 다른 절삭 매개변수와 도구가 필요합니다.
CNC 가공 POM언급할 가치도 있다. POM(아세탈)은 강하고 단단한 플라스틱입니다. ABS와는 가공성 프로필이 다르므로 이에 따라 가공 전략을 조정해야 합니다.
결론
CNC 가공 중 ABS가 녹는 것을 방지하는 것은 올바른 도구, 최적화된 절단 매개변수, 적절한 냉각 및 우수한 작업 고정의 조합에 달려 있습니다. 이러한 팁을 따르면 원활하고 효율적인 가공 프로세스를 보장할 수 있습니다.
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참고자료
- "플라스틱 가공 핸드북"
- 열가소성 가공에 관한 다양한 산업 백서
