در این مقاله از کلمه "پایان" برای اشاره به تمام سطوح برش روتر CNC استفاده می شود. در صنعت، انواع مختلفی از انتهای ممکن است به عنوان انتهای، بیت، آسیاب انتهایی، برش یا دریل (برای نام بردن چند مورد) نامیده شود. برخی از این نامها برای غایتهای معینی مناسبترند، اما برای شفافیت، در این مقاله به همه آنها «پایان» اشاره میشود.
انتخاب مواد برای کار روی یک روتر CNC مستلزم در نظر گرفتن عواملی فراتر از بخش نهایی مورد نظر است. مواد مختلف به روشهای مختلفی توسط روتر تحت تأثیر قرار میگیرند که بسته به استفاده نهایی و تنظیمات دستگاه متفاوت است. خود روتر، به خصوص انتهای مورد استفاده، تحت تأثیر مواد قرار می گیرد. درک گزینه های مواد موجود و توانایی پیش بینی از رفتار مواد شناخته شده هنگام تصمیم گیری برای کار با یک ماده غیر استاندارد مهم است.
جنگل
انواع مختلفی از چوب برای کار روی روتر CNC وجود دارد و تنوع خواص آنها را نباید دست کم گرفت. آنها از نظر سختی، چقرمگی، سفتی و چگالی و سایر خواص متفاوت هستند. با این حال، تمام چوب ترکیبی از پلیمرهای طبیعی سلولز و لیگنین است که مقداری شیره یا رزین دارد.
مهم است که به یاد داشته باشید که خواص با میزان رطوبت چوب تغییر می کند. به طور کلی، رطوبت چوب را نرم تر، انعطاف پذیرتر، متراکم تر و چسبنده تر می کند. چوب های مورد استفاده با روترها باید همیشه در محیط خشک نگهداری شوند و در صورت خشک شدن بریده شوند.
جای تعجب نیست که چوب ها در سراسر طیف خواص برای استفاده در روتر CNC نسبتاً ایده آل هستند. چوب در مقایسه با انتهای روتر فولادی معمولی سختی کمی دارد، بنابراین ساییدگی کمی روی دستگاه وجود دارد. چوب همچنین شکل پذیری بسیار کمی دارد و بنابراین چوب حذف شده به تراشه های کوچکی تبدیل می شود که به راحتی از محل کار پرتاب می شوند یا با جاروبرقی خارج می شوند و به انتهای آن اجازه می دهد نسبتاً خنک بماند.
انواع چوب
• چوب های نرم: کاج، سدر، صنوبر.
• چوب های سخت: بلوط، افرا، گیلاس، گردو.
• چوب های مهندسی شده: تخته سه لا، MDF (تخته فیبر با چگالی متوسط)، تخته خرده چوب.
توجه: اپراتورها باید انتظار داشته باشند که نرخ حذف مواد مورد استفاده در چوب های متراکم تر یا سخت تر را کاهش دهند.
کامپوزیت لمینت و تخته سه لا
هنگام برش یک ماده با هر روشی، ابتدا باید مکانیسم شکست مواد را در نظر گرفت. در مورد کامپوزیت های چند لایه (یعنی چیدمان فیبر کربن، برخی از فایبرگلاس ها و تخته سه لا)، مکانیسم خرابی که باید از آن آگاه بود لایه لایه شدن لایه ها است. این را می توان در هر لبه یک ماده با تلاش برای باز کردن لبه و مشاهده رفتار ترک ایجاد شده آزمایش کرد:
1. ترک همیشه در کوتاه ترین مسیر به سطح گسترش می یابد - شکست متقاطع لایه.
2. ترک در صفحه ورق گسترش می یابد - شکست توسط لایه لایه شدن.
برای موادی که با لایه برداری از کار می افتند، احتمالاً لبه ها در طول مسیریابی به صورت عمودی خرد شده و کمانش می شوند. برای جلوگیری از این نتیجه، استفاده از انتهای فشرده سازی توصیه می شود.
انتهای فشاری، یک لبه برش مارپیچی رو به پایین در بالا را با یک لبه برش مارپیچی رو به بالا در پایین ترکیب میکند. این بدان معناست که سطوح بالا و پایین مادهای که برش داده میشود، در حین برش به سمت مرکز فشرده میشوند و به ماده اجازه میدهند تا در برابر ضعف خود در برابر ترک خوردن در کشش مقاومت کند.
به خاطر داشته باشید که انتهای تراکم، مواد حذف شده را به سمت بیرون می راند، نه به سمت بالا یا پایین، بنابراین مواد را فقط می توان در امتداد یک لبه باز برداشته کرد.
انواع کامپوزیت ها
• فایبرگلاس: پلاستیک تقویت شده.
• فیبر کربن: نسبت استحکام به w8 بالا.
• فنولیک: مقاوم در برابر حرارت، بادوام.
به خاطر بسپار که منطقه فشرده سازی بین 2 جهت برش در انتها باید در متریال شما متمرکز شود.
- اجزای کامپوزیت شما باید به صورت مشترک و جداگانه در نظر گرفته شوند.
- اگر ماتریس کامپوزیت رزین پلیمری است، ملاحظات مربوط به آن نوع پلاستیک را اعمال کنید.
- اگر کامپوزیت حاوی الیاف یا ذرات ساینده است، از انتهای مسیریاب و خنک کننده مناسب برای کاهش سایش استفاده کنید.
پلاستیک
فوم
فومهای پلیمری برای مسیریابی CNC در دسترس هستند و این مزیت را دارند که هیچ سایش قابل توجهی در انتهای آن ایجاد نمیکنند، در حالی که اجازه میدهند اشکال پیچیده برای بستهبندی سفارشی، زیباییشناسی، هندسه آزمایشی یا برای تمرین کم خطر ایجاد شود. مشخصه بارز این مواد مقاومت برشی کم آنهاست که امکان برش سریع و آسان را فراهم می کند.
هنگام انتخاب این مواد، اگر استحکام کششی فوم حتی کمتر از استحکام برشی باشد، میتوان به جای تراشههای تمیز، تکهها را جدا کرد. همچنین ممکن است تکههایی از فوم نسبتاً سخت و انعطافپذیر پاره شده و اطراف انتهای روتر بپیچد.
برای فومهای کمیاب با این خطر، مطمئن شوید که از انتهای برش تیز در دور بالا با کانالهای تهاجمی استفاده کنید، نه از انتهای ساینده یا کم عمق. با این حال، فوم های سفت ممکن است به جای برش، ساییده شوند تا از تغییر شکل آنها جلوگیری شود.
پلاستیک های نرم
پلاستیک های نرم (مانند پلی اتیلن با چگالی کم) با یک معیار نسبی تعریف می شوند: آنها پلیمرهایی هستند که هنگام برش، "فر" یا تراشه های بسیار بلند تولید می کنند. این بدان معنی است که آنها سختی کمتری دارند و احتمالاً انعطاف پذیری بیشتری دارند. به خاطر داشته باشید که پلاستیک نرمتر نیز احتمالاً نقطه ذوب پایینتری دارد و با خم شدن روی برشها در هنگام گرم شدن، تحمل ابعادی خود را از دست میدهد. این تمایل را با دمای محیط خنک، فن ها و برش های کم عمق کاهش دهید. یک انتهای برش با فلوت های کمتر یا کانال های کمتر تهاجمی ممکن است مشکلات ناشی از گیر کردن با فرهای بلند را کاهش دهد.
پلاستیک های سخت
پلاستیک های سخت (مانند پلی متیل متاکریلات) با یک معیار نسبی تعریف می شوند: آنها هنگام برش تراشه های کوتاه با انتهای شکسته تولید می کنند. این بدان معنی است که آنها سفت تر هستند و ممکن است با انتهای کانالی کمتر بریده شوند، زیرا حذف ذرات کوچکتر باید آسان تر باشد. با این حال، گرمای بیش از حد همچنان می تواند به راحتی یک مشکل باشد.
پلاستیک های سخت در هنگام گرم شدن بیش از حد، در حجم کمتری تغییر شکل می دهند، اما ممکن است درست در سطح برش ذوب یا تخریب شوند و باعث ایجاد مواد پلاستیکی سوخته در انتهای مسیریاب شوند و از برش آن جلوگیری کنند. این تمایل را با دمای محیط خنک، فن ها و برش های کم عمق کاهش دهید.
انواع پلاستیک
• اکریلیک: شفاف، رنگارنگ، قوی.
• پلی کربنات: مقاومت در برابر ضربه بالا، شفاف.
• PVC (پلی وینیل کلراید): بادوام، همه کاره.
• HDPE (پلی اتیلن با چگالی بالا): سبک وزن، مقاوم در برابر رطوبت.
معاملات فلزات گرانبها: فرصتهای طلایی در بازارهای جهانی
در اکثر موارد، تنها فلزی که باید با روتر برش داده شود، آلومینیوم است. برخی از آلیاژهای Al با Si بالا بسیار سخت هستند و فقط باید در آسیاب ها استفاده شوند.
آلومینیوم هنگام برش با انتهای منظم فرهای بلندی ایجاد می کند که اگر مقدار زیادی فاصله در دسترس نباشد اغلب منجر به گیر کردن می شود. هنگامی که آلومینیوم باید با تحمل کمی بریده شود، باید از انتهای تراشه شکن مخصوص استفاده شود. این نوع انتها، با خواصی بین انتهای ساینده و انتهای برش چند فلوت، دارای یک الگوی سطح لوزی شکل "الماسی" است که مانع از تماس یک سطح برش منفرد با مقدار وسیعی از مواد در طول یک چرخش کامل برش می شود، بنابراین شکستن مواد به بسیاری از تراشه های گسسته حذف می شود.
توجه داشته باشید که سختی و خنک کننده انتشار یک فلز به دمای محیط حساس است و بنابراین اگر دمای محیط کار شما کنترل نشود، ممکن است تنظیمات صحیح روتر شما تغییر کند. هنگامی که گرما افزایش می یابد، انتها به دلیل نرم شدن با سرعت زیادی فرسوده می شود و سطح فلز انعطاف پذیرتر می شود، که به جای برش های تمیز و دقیق، تغییر شکل "لکه دار" ایجاد می کند. به آرامی برش دهید و از فن های خنک کننده استفاده کنید.
در موارد نادر، فلزات غیر از آلومینیوم ممکن است مسیریابی شوند.
- برخی از آلیاژهای برنج به قدری نرم هستند که بتوان با احتیاط زیاد مسیریابی کرد، انتهای بسیار سخت و مسیرهای CNC را که به طور خاص برای این منظور طراحی شده اند انتخاب کنید.
- از نظر تئوری، فلزات بسیار نرم مانند مس خالص، طلا یا سرب نیز می توانند مسیریابی شوند.
- در مورد مواد متراکم و بسیار چکش خوار مانند فلزات خالص نرم، انتهای برش تهاجمی با فلوت های کمی را انتخاب کنید.
- در مورد مواد متراکم و بسیار چکش خوار مانند فلزات خالص نرم، انتهای برش تهاجمی با فلوت های کمی را انتخاب کنید.
انواع فلزات
• آلومینیوم: سبک، مقاوم در برابر خوردگی.
• برنج: تزئینی، برش آسان.
• فولاد: قوی، بادوام.
• مس: رسانا، نرم.
سنگ و سرامیک
مواد بسیار سفت و سخت با چقرمگی کم مانند سنگ های رسوبی و سرامیک معمولی (گرانیت، ماسه سنگ، کاشی) را می توان با انتهای سخت ساینده هدایت کرد.
این انتهای اغلب از یک فلز با ذرات الماس تعبیه شده به عنوان ساینده ساخته شده است. برای کاشی با چقرمگی بسیار کم، ممکن است یک انتهای کم عمق، تراشه شکن یا تراشه شکن ساخته شده از HSS یا کاربید مناسب باشد.
به طور کلی، یک روتر CNC برای این مواد زمانی که به جزئیات برجسته یا الگوهای لبه پیچیده نیاز است استفاده می شود. به دلیل سختی بالا و رسانایی حرارتی کم مواد سنگی و سرامیکی، مقدار زیادی گرما ایجاد می شود و مقدار بسیار کمی توسط سطح و ذرات حذف شده هدایت می شود. این بدان معنی است که تجمع گرما در انتهای روتر یک مشکل بزرگ است. خنک کننده مستقیم آب توصیه می شود.
انواع سنگ و سرامیک
• سنگ مرمر: شیک، نسبتاً نرم.
• گرانیت: سخت، بادوام.
• کاشی های سرامیکی: سخت، شکننده.
برای دستیابی به نتایج مطلوب در پروژه های روتر CNC، مواد مناسب عنصر حیاتی است. هر ماده خواص منحصر به فردی دارد و به ابزار، سرعت و تکنیک های خاصی نیاز دارد. پیروی از بهترین روش های ذکر شده در این راهنما به شما کمک می کند تا توانایی های روتر CNC خود را به حداکثر برسانید.
