Ненаполненные полимерные материалы можно обрабатывать при помощи быстрорежущих инструментов. Для обработки наполненных материалов необходимо использовать твердосплавный инструмент. В любом случае инструмент должен быть остро заточен. Ввиду плохой теплопроводности полимеров необходимо обеспечить хорошее отведение тепла. Наилучший отвод тепла происходит через стружку.
Высокую размерную точность готовых полимерных изделий возможно получить при условии обработки заготовок, прошедших предварительный отжиг. В противном случае нагрев полимеров в процессе механической обработки может привести к его деформации, короблению, как в процессе изготовления, так и при дальнейшей эксплуатации изделия.
Практически все полимерные заготовки, производимые АНИОН, подвергаются термической обработке (отжигу). Это позволяет добиться повышенной прочности и химической стойкости материала, увеличению кристаллизации. Отжиг производится в специальных печах с циркуляцией горячего воздуха (или азота) либо в масляной ванне. Термообработка полимеров необходима для снижения внутренних напряжений материала и увеличения стабильности размеров в широком диапазоне температур.
Если необходимо снять (удалить) большое кол-во материала с заготовки, то необходимо производить также и межстадийный отжиг (после черновой обработки). Узнать о времени и температуре процесса отжига можно у технических специалистов АНИОН. Материалы с высоким уровнем поглощения влаги (например, полиамиды) могут быть выдержаны в воде перед обработкой. Следует принять во внимание, что полимеры требуют более высокие производственные допуски, чем металлы, а также имеют более высокое тепловое расширение в сравнении с металлами.
Способы механической обработки полимеров:
1. Обточка. Рекомендации по геометрии инструментов приведены в таблицах на стр.12-13. Для получения высокого качества поверхности необходимо использовать широкий выглаживающий инструмент. Для тонкостенных и особо гибких заготовок лучше подойдут резцы клиновидной формы.
2. Фрезерование. Для ровных поверхностей более экономичным является торцевое фрезерование. Для снижения вибрации при периферийном и профильном фрезеровании на станке не должно стоять два и более резца, а также должен быть существенно увеличен шаг между резцами. Наилучшее качество резки и качество обработки поверхности достигается на станке с одним резом.
3. Сверление. Спиральные сверла из быстрорежущей стали хорошо подходят для полимеров, но из-за большого тепловыделения необходимо применение охлаждающей жидкости. Для лучшего отведения тепла и удаления стружки сверло следует регулярно вынимать из места сверления. В основном рекомендуется использовать спиральные сверла. Угол кручения должен составлять от 12° до 16°. Отверстия большого диаметра следует предварительно сверлить начерно с применением колонковой дрели или же вырезать. Особое внимание следует уделить тщательной заточке инструмента при работе с твердыми материалами. В противном случае возникающее при сверлении внутреннее напряжение может привести к расколу детали. Армированные материалы обладают более высоким внутренним напряжением и меньшей ударной прочностью, чем ненаполненные полимеры, следовательно, более подвержены расколу при механической обработке. При возможности армированные материалы перед обработкой следует нагреть примерно до 120°С (температура выдержки примерно 1 час на каждые 10 мм стенки). Эту операцию также рекомендуется выполнять при обработке полиамида 66, полиамида 6 литьевого, полиэфиров.
4. Резка пилой. Следует избегать излишнего нагрева, образующегося при трении. Наиболее подходящим является использование остро заточенных дисковых пил с большим шагом зубьев. Тонкостенные детали обычно режут сравнительно тонкими инструментами.
5. Нарезание резьбы. Резьбу лучше всего наносить резьбовой гребёнкой. Образования заусенец можно избежать, используя гребёнку с тонкими зубцами. Не рекомендуется использовать нарезные шайбы, т.к. при удалении шайбы происходит повторная нарезка. При использовании дрели под резьбу следует делать припуск на обработку (в зависимости от материала и диаметра, основной показатель 0,1 мм).
Несоблюдение рекомендаций по обработке может привести к локальному перегреву и, как следствие, деформации материала. Выделяющиеся продукты распада (например, при перегреве фторопластовых заготовок) следует удалять с помощью специального оборудования.