перапрацоўка бакеліту на дэталі

Бакеліт (ламінат з фенольнай смалы) - гэта тэрмарэактыўны ізаляцыйны матэрыял, які характарызуецца высокай цвёрдасцю, устойлівасцю да высокіх тэмператур (доўгатэрміновая працоўная тэмпература прыблізна 150-180 °C), выдатнай ізаляцыяй і хімічнай устойлівасцю. Аднак ён таксама далікатны, схільны да парэпання падчас апрацоўкі і дэманструе вялікія сілы рэзання. Апрацоўка патрабуе выбару падыходнага метаду з улікам характарыстык матэрыялу і ўважлівага кантролю параметраў працэсу, каб пазбегнуць дэфектаў. Ніжэй прыведзены канкрэтныя метады апрацоўкі і меры засцярогі:

Бакелітавыя дэталі

Асноўныя метады апрацоўкі

(I) Апрацоўка

Механічная апрацоўка з'яўляецца асноўным метадам апрацоўкі бакеліту, прыдатным для дэталяў звычайнай формы. Метады механічнай апрацоўкі ўключаюць такарную апрацоўку, фрэзераванне, свідраванне, пілаванне і шліфаванне.

1. Паварот

• Ужыванне: апрацоўка круглых і валападобных дэталяў.

• Ключавыя моманты:

• Выбар інструмента: выкарыстоўвайце цвёрдасплаўныя або керамічныя інструменты з вострымі рэжучымі кантамі. Для памяншэння трэння рэкамендуецца крыху большы вугал нахілу (ад -5° да +5°) і вугал зазору ад 10° да 15°. • Налады параметраў: выкарыстоўвайце нізкую хуткасць (прыблізна 100-300 абаротаў у хвіліну для стандартных станкоў і крыху вышэй для станкоў з ЧПУ) і нізкую хуткасць падачы (0,05-0,2 мм/г), каб пазбегнуць выдзялення цяпла з-за высокахуткаснага трэння, якое можа выклікаць расслаенне або змяненне колеру.

• Астуджэнне: можна выкарыстоўваць невялікую колькасць вадараспушчальнай вадкасці для рэзкі (упэўніцеся, што бакеліт сумяшчальны са рэзка-апрацоўчай вадкасцю, каб пазбегнуць паглынання вільгаці), але пазбягайце празмернага выкарыстання, якое можа змякчыць смалу.

2. Фрэзераванне

• Прымяненне: плоскія паверхні, пазы і контуры.

• Ключавыя моманты:

• Выбар інструмента: канцавая фрэза або шаравая канцавая фрэза (для крывалінейных паверхняў); дыяметр не павінен быць занадта малым (≥6 мм), каб пазбегнуць недастатковай калянасці.

• Налады параметраў: выкарыстоўвайце сярэднюю хуткасць (300-800 абаротаў у хвіліну) і хуткасць падачы 0,05-0,15 мм/зуб. Выкарыстоўвайце "фрэзераванне ўніз", каб паменшыць знос інструмента і пазбегнуць экструзіі і сколаў падчас фрэзеравання ўверх. • Заціск: выкарыстоўвайце прыстасаванні высокай жорсткасці (напрыклад, плоскагубцы + калодкі), каб пазбегнуць вібрацыі нарыхтоўкі; складаныя формы могуць выкарыстоўваць вакуумную адсорбцыю або спецыяльныя прыстасаванні.

3. Свідраванне

• Прымяненне: мантажныя адтуліны і адтуліны для размяшчэння (напрыклад, адтуліны для мацавання токаправодных стрыжняў у электраабсталяванні).

• Ключавыя моманты:

• Папярэдняе свідраванне: для тоўстых пласцін (>6 мм) папярэдне прасвідруйце накіравальную адтуліну (дыяметрам 1/2-2/3 канчатковага дыяметра адтуліны), каб прадухіліць расколіны падчас першага праходу свідравання.

• Выбар інструмента: свердзел па хуткарэзнай сталі (напрыклад, хуткарэзная сталь з утрыманнем кобальту) або цвёрдасплаўнае свердзел (пераважней з пакрыццём); кут свердзела 118°-135° (павелічэнне кута свердзела памяншае восевую сілу), зазорны кут 8°-12°.

• Налады параметраў: нізкая хуткасць (100-500 абаротаў у хвіліну, рэгулюецца ў залежнасці ад таўшчыні пласціны), хуткасць падачы 0,03-0,1 мм/г; асцярожна націскайце падчас свідравання, каб пазбегнуць паўз, якія могуць выклікаць паленне.

• Астуджэнне: для зніжэння тэмпературы свердзела можна дадаць невялікую колькасць мінеральнага алею або спецыялізаванай вадкасці для рэзкі.

4. Распілоўванне

• Ужыванне: Рэзка (разразанне вялікіх дошак на больш дробныя часткі).

• Ключавыя моманты:

• Выбар абсталявання: лобзік (для тонкіх дошак), цыркулярная піла (для сярэдніх і тоўстых дошак) або істужачная піла (для тоўстых дошак). Выкарыстоўвайце дыск пілы з карбідам вальфраму (вялікая колькасць зуб'яў і дробны крок для памяншэння вібрацыі).

• Налады параметраў: Умераная хуткасць пілавання (прыкладна 30-50 м/мін для цыркулярных піў) і нізкая хуткасць падачы (каб пазбегнуць перагрэву пільнага палатна і сколаў дошкі).

• Падрыхтоўка краёў: пасля распілоўвання выкарыстоўвайце наждачную паперу або трымер, каб выдаліць задзірыны (бакеліт схільны да дробных сколаў на краях пры пілаванні).

5. Драбненне

• Прымяненне: аздабленне паверхні (напрыклад, паляпшэнне роўнасці, шурпатасці Ra ≤ 1,6 мкм) або выдаленне задзірын.

• Ключавыя моманты:

• Выбар шліфавальнага круга: алмазны шліфавальны круг са смалой (памер зярністасці F60-F120, пазбягайце больш дробных зерняў, якія могуць выклікаць засмечванне) або шліфавальны круг са шклом (для лепшага рассейвання цяпла).

• Налады параметраў: хуткасць 2000-3000 абаротаў у хвіліну, падача 0,02-0,05 мм/ход; рэкамендуецца сухое шліфаванне (бакеліт тэрмаўстойлівы; мокры памол можа размякчыць смалу), але рэшткі шліфавання неабходна неадкладна ачысціць.

Бакелітавыя вырабы

Спецыяльная апрацоўка, напрыклад, бакелітная апрацоўка з ЧПУ (для складаных формаў або дакладных дэталяў)

Калі бакеліт патрабуе апрацоўкі складаных контураў, малюсенькіх адтулін або асаблівасцей высокай дакладнасці, можна выкарыстоўваць наступныя спецыяльныя метады апрацоўкі:

1. Электраіскравая апрацоўка (EDM)

• Прынцып: выкарыстоўвае імпульсны разрад для размывання матэрыялу, прыдатны для апрацоўкі паражнін і невялікіх адтулін у цвёрдых і далікатных матэрыялах.

• Ключавыя моманты:

• Матэрыял электродаў: пераважней графітавыя электроды (лёгкія ў апрацоўцы і стабільны разрад). Медныя электроды маюць большы знос, але забяспечваюць больш высокую дакладнасць.

• Налады параметраў: разрадны зазор 0,05-0,2 мм, ток 0,5-2 А (малы ток для тонкіх рэбраў, высокі ток для тоўстых абласцей), частата ўздыму інструмента 50-200 раз/хв (каб пазбегнуць адкладаў вугляроду).

• Абмежаванні працэсу: пасля апрацоўкі на паверхні ўтворацца мікраскапічныя ямкі (патрабуецца наступная паліроўка), і эфектыўнасць ніжэй, чым пры механічнай апрацоўцы.

2. Лазерная рэзка

• Прынцып: лазерны прамень высокай энергіі плавіць/выпарае матэрыял, прыдатны для хуткага выразання складаных контураў.

• Ключавыя моманты:

• Выбар лазера: лазер CO₂ (даўжыня хвалі 10,6 мкм, добрае паглынанне для неметалічных матэрыялаў); валаконныя лазеры менш эфектыўныя для бакеліта.

• Налады параметраў: Магутнасць 50-200 Вт (рэгулюецца ў залежнасці ад таўшчыні дошкі), хуткасць рэзкі 5-20 мм/с; выкарыстоўваць сціснутае паветра (ціск 0,2-0,5 МПа) у якасці дапаможнага газу для прадухілення адгезіі дзындры.

• Абмежаванні: зона тэрмічнага ўздзеяння (ЗТВ) складае прыблізна 0,1-0,3 мм, і можа адбыцца лёгкае змяненне колеру краю (патрабуецца наступная карэкцыя колеру).

3. Гідраабразіўная рэзка (вадзяная бруя высокага ціску)

• Прынцып: Вадзяная бруя звышвысокага ціску (300-600 МПа), змешаная з абразівам (гранатавы пясок) для рэзкі, без зоны тэрмічнага ўздзеяння.

• Ключавыя моманты:

• Перавагі: Падыходзіць для звыштонкіх (<1 мм) або высокадакладных дэталяў (напрыклад, ізаляцыйныя шчыліны для электронных кампанентаў), з гладкімі краямі без задзірын.

• Абмежаванні: высокі кошт (дарагое абсталяванне і расходныя матэрыялы) і больш нізкая эфектыўнасць, чым лазерная рэзка.

Бакелітавыя апрацоўчыя дэталі AHD

Меры засцярогі пры апрацоўцы

(1) Папярэдняя апрацоўка матэрыялу

• Сушка: хоць бакеліт мае нізкую гіграскапічнасць (прыблізна 0,1-0,3%), яго неабходна высушыць (у духоўцы 60-80°C на працягу 2-4 гадзін) пасля працяглага захоўвання або ў асяроддзі з высокай вільготнасцю (>60% адноснай вільготнасці), каб прадухіліць расслаенне, выкліканае вільгаццю падчас апрацоўкі.

• Абвязка краёў: новыя бакелітавыя краю могуць мець задзірыны або расслаенне. Перад апрацоўкай пакрыйце краю эпаксідным лакам або парафінам (отверждается пры пакаёвай тэмпературы), каб знізіць рызыку сколаў.

(2) Аптымізацыя інструментаў і працэсаў

• Вастрыня інструмента: Тупыя інструменты могуць сціскаць матэрыял (а не рэзаць яго), што прыводзіць да сколаў краёў або адслаення. Неабходная рэгулярная завострыванне або замена інструмента.

• Пазбягайце перагрузкі: калі падчас апрацоўкі ўзнікае моцная вібрацыя або незвычайны шум (напрыклад, "заіканне" падчас фрэзеравання), неадкладна спыніце машыну для праверкі. Яны могуць быць з-за зносу інструмента, празмернай хуткасці падачы або няшчыльнага заціску.

(3) Астуджэнне і рассейванне цяпла

• Нягледзячы на тое, што бакеліт тэрмаўстойлівы (тэмпература раскладання > 300°C), мясцовыя тэмпературы могуць перавышаць 200°C падчас высокахуткаснай апрацоўкі, у выніку чаго смала размякчаецца або абескаляроўваецца (пажоўкне). Таму:

• Падчас апрацоўкі рэкамендуецца выкарыстоўваць мінімальную астуджальную змазку (напрыклад, тэхналогію MQL, з хуткасцю алейнага туману 5-20 мл/г), каб паменшыць назапашванне цяпла.

• Падчас EDM рабочая вадкасць павінна рэгулярна замяняцца, каб прадухіліць назапашванне прымешак, якія могуць паўплываць на стабільнасць разраду.

(4) Кантроль памераў і дакладнасці

• Хлебапякарная драўніна ўяўляе сабой шматслойную структуру з анізатрапіяй (ўсаджванне адрозніваецца прыкладна на 0,1-0,2% паміж кірункам валакна і перпендыкулярным кірункам). Такім чынам, для пакетнай апрацоўкі патрабуецца фіксаваны кірунак апрацоўкі (напрыклад, раўнамернае захаванне напрамку рэзкі ўздоўж напрамку ламінавання).

• Для прэцызійных дэталяў (напрыклад, з допускам ±0,05 мм) неабходны прыпуск на апрацоўку 0,1-0,3 мм з кожнага боку, каб прадухіліць канчатковыя адхіленні памераў з-за здыму ўнутранага напружання.

(5) Бяспека і ахова навакольнага асяроддзя

• Кантроль за пылам: пры апрацоўцы бакеліту (распілоўванне і шліфаванне) утвараецца дробная пыл фенольнай смалы. Патрабуецца абсталяванне для збору пылу (напрыклад, сістэма выдалення пылу станка), і аператары павінны насіць маскі N95.

• Вентыляцыя: Электраіскравая апрацоўка або лазерная рэзка можа вылучыць невялікую колькасць фенолу (раздражняльнага газу). Падтрымлівайце належную вентыляцыю ў майстэрні або ўсталюйце абсталяванне для ачысткі выхлапных газаў.

Апрацоўка бакеліту ў асноўным абапіраецца на механічную апрацоўку (тачэнне, фрэзераванне, свідраванне і шліфаванне), а спецыялізаваная апрацоўка (ЭДМ, лазерная і гідраабразіўная) выкарыстоўваецца для складаных прыкладанняў. Асноўныя патрабаванні ўключаюць кантроль нізкай хуткасці/падачы, вострыя інструменты, належнае астуджэнне і пільную ўвагу да папярэдняй апрацоўкі матэрыялу і накіраванай кансістэнцыі, каб пазбегнуць такіх дэфектаў, як расколіны і расслаенне, забяспечваючы дакладнасць апрацоўкі і якасць паверхні.

Бакелітавыя пластыкавыя вырабы

Спосабы і меры засцярогі пры апрацоўцы бакеліта на дэталі