Peek oder Polyetheretherketon ist ein Hochleistungsthermoplast, der für seine hervorragenden mechanischen Eigenschaften, chemische Beständigkeit und Hochtemperaturstabilität bekannt ist. Als führender Anbieter von Peek-Fräsmaschinen wissen wir, wie wichtig es ist, die Schnittparameter für verschiedene Peek-Sorten anzupassen, um optimale Bearbeitungsergebnisse zu erzielen. In diesem Blogbeitrag besprechen wir, wie man diese Parameter effektiv anpassen kann.
Verschiedene Grade von Peek verstehen
Peek gibt es in verschiedenen Qualitäten, die jeweils für spezifische Anwendungen konzipiert sind. Zu den gebräuchlichsten Sorten gehören unverstärktes Peek, kohlenstofffaserverstärktes Peek und glasfaserverstärktes Peek. Unverstärktes Peek bietet eine hervorragende chemische Beständigkeit und eine glatte Oberfläche und eignet sich daher für Anwendungen in der Chemie- und Lebensmittelindustrie. Kohlenstofffaserverstärktes Peek weist eine verbesserte Festigkeit und Steifigkeit auf und eignet sich daher ideal für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt sowie im Automobilbereich. Glasfaserverstärktes Peek bietet eine gute Dimensionsstabilität und wird häufig in elektrischen und elektronischen Bauteilen verwendet.
Wichtige Schnittparameter
Bei der Bearbeitung von Peek müssen mehrere Schnittparameter berücksichtigt werden, darunter Schnittgeschwindigkeit, Vorschubgeschwindigkeit, Schnitttiefe und Werkzeuggeometrie. Diese Parameter interagieren miteinander und können die Bearbeitungsqualität und -effizienz erheblich beeinflussen.
Schnittgeschwindigkeit
Unter Schnittgeschwindigkeit versteht man die Geschwindigkeit, mit der sich die Schneidkante des Werkzeugs relativ zum Werkstück bewegt. Für unverstärktes Peek kann eine höhere Schnittgeschwindigkeit verwendet werden, typischerweise im Bereich von 100 bis 300 m/min. Dies liegt daran, dass unverstärktes Peek eine relativ geringe Härte aufweist und leichter zu schneiden ist. Bei kohlefaserverstärktem und glasfaserverstärktem Peek sollte die Schnittgeschwindigkeit jedoch auf 50 – 150 m/min reduziert werden. Die Verstärkungsfasern können bei hohen Schnittgeschwindigkeiten zu Werkzeugverschleiß und -schäden führen. Daher trägt eine niedrigere Geschwindigkeit dazu bei, die Standzeit des Werkzeugs zu verlängern und die Schnittqualität aufrechtzuerhalten.
Vorschubgeschwindigkeit
Der Vorschub ist die Strecke, die das Werkzeug pro Umdrehung oder pro Zahn in das Werkstück vordringt. Für unverstärktes Peek kann eine Vorschubgeschwindigkeit von 0,1 - 0,3 mm/Zahn verwendet werden. Dies ermöglicht einen effizienten Materialabtrag bei gleichzeitiger Beibehaltung einer guten Oberflächengüte. Bei verstärkten Peek-Sorten sollte die Vorschubgeschwindigkeit auf 0,05 – 0,2 mm/Zahn reduziert werden. Die Verstärkungsfasern machen das Material spröder und eine geringere Vorschubgeschwindigkeit trägt dazu bei, ein Herausziehen und Delaminieren der Fasern zu verhindern.
Schnitttiefe
Die Schnitttiefe ist die Dicke des in einem Durchgang abgetragenen Materials. Für unverstärktes Peek kann zum Schruppen eine Schnitttiefe von 0,5 bis 2 mm verwendet werden. Für Schlichtarbeiten wird eine geringere Schnitttiefe von 0,1 – 0,5 mm empfohlen, um eine glatte Oberfläche zu erzielen. Für verstärktes Peek sollte die Schnitttiefe beim Schruppen auf 0,2–1 mm und beim Schlichten auf 0,05–0,2 mm reduziert werden. Die Verstärkungsfasern können bei großen Schnitttiefen zu Werkzeugablenkungen und -brüchen führen, sodass eine geringere Schnitttiefe erforderlich ist.
Werkzeuggeometrie
Auch die Werkzeuggeometrie spielt bei der Bearbeitung von Peek eine entscheidende Rolle. Für die Peek-Bearbeitung werden Werkzeuge mit scharfen Schneidkanten und geeigneten Span- und Freiwinkeln bevorzugt. Ein positiver Spanwinkel trägt dazu bei, die Schnittkräfte zu reduzieren und die Spanbildung zu verbessern. Beispielsweise kann für die meisten Peek-Bearbeitungsvorgänge ein Spanwinkel von 5 bis 15 Grad verwendet werden. Der Freiwinkel sollte ausreichend sein, um zu verhindern, dass das Werkzeug am Werkstück reibt, typischerweise im Bereich von 8 bis 12 Grad.
Anpassen von Parametern basierend auf Bearbeitungsvorgängen
Unterschiedliche Bearbeitungsvorgänge wie Fräsen, Drehen und Bohren erfordern unterschiedliche Schnittparameter.
Mahlen
Beim Fräsen müssen die Schnittparameter je nach Fräsart (Planfräsen, Schaftfräsen usw.) angepasst werden. Beim Planfräsen von unverstärktem Peek können zum Schruppen eine Schnittgeschwindigkeit von 200–300 m/min, ein Vorschub von 0,2–0,3 mm/Zahn und eine Schnitttiefe von 1–2 mm verwendet werden. Zum Schlichten kann die Schnittgeschwindigkeit leicht auf 250 – 350 m/min erhöht, der Vorschub auf 0,1 – 0,2 mm/Zahn reduziert und die Schnitttiefe auf 0,1 – 0,5 mm reduziert werden. Für verstärktes Peek sollte die Schnittgeschwindigkeit auf 100–150 m/min, die Vorschubgeschwindigkeit auf 0,05–0,15 mm/Zahn und die Schnitttiefe auf 0,2–1 mm zum Schruppen reduziert werden. Für die Schlichtbearbeitung kann die Schnittgeschwindigkeit auf 120 – 180 m/min, der Vorschub auf 0,03 – 0,1 mm/Zahn und die Schnitttiefe auf 0,05 – 0,2 mm erhöht werden.
Drehen
Bei Dreharbeiten müssen außerdem Schnittgeschwindigkeit, Vorschub und Schnitttiefe sorgfältig angepasst werden. Für unverstärktes Peek können zum Schruppen eine Schnittgeschwindigkeit von 150–250 m/min, eine Vorschubgeschwindigkeit von 0,1–0,3 mm/U und eine Schnitttiefe von 0,5–2 mm verwendet werden. Für die Schlichtbearbeitung kann die Schnittgeschwindigkeit auf 200 – 300 m/min erhöht, der Vorschub auf 0,05 – 0,15 mm/U reduziert und die Schnitttiefe auf 0,1 – 0,5 mm reduziert werden. Für verstärktes Peek sollte die Schnittgeschwindigkeit auf 80–150 m/min, die Vorschubgeschwindigkeit auf 0,05–0,2 mm/U und die Schnitttiefe auf 0,2–1 mm zum Schruppen reduziert werden. Für die Schlichtbearbeitung kann die Schnittgeschwindigkeit auf 100 – 180 m/min, der Vorschub auf 0,03 – 0,1 mm/U und die Schnitttiefe auf 0,05 – 0,2 mm erhöht werden.
Bohren
Beim Bohren von Peek sind Schnittgeschwindigkeit und Vorschub entscheidend. Für unverstärktes Peek kann eine Schnittgeschwindigkeit von 80 – 150 m/min und eine Vorschubgeschwindigkeit von 0,05 – 0,2 mm/U verwendet werden. Für verstärktes Peek sollte die Schnittgeschwindigkeit auf 40–100 m/min und die Vorschubgeschwindigkeit auf 0,02–0,1 mm/U reduziert werden. Auch die Verwendung eines scharfen Bohrers und einer geeigneten Kühlflüssigkeit kann zur Verbesserung der Bohrqualität beitragen.
Bedeutung von Tests und Optimierung
Es ist wichtig zu beachten, dass es sich bei den empfohlenen Schnittparametern lediglich um Richtwerte handelt. In der Praxis können die optimalen Schnittparameter je nach spezifischer Bearbeitungsausrüstung, Werkzeugmaterialien und Werkstückbedingungen variieren. Daher ist es unerlässlich, Testschnitte durchzuführen und die Parameter basierend auf den tatsächlichen Bearbeitungsergebnissen zu optimieren. Durch die Überwachung der Schnittkräfte, der Oberflächengüte und des Werkzeugverschleißes während der Testschnitte können Anpassungen der Schnittparameter vorgenommen werden, um die bestmögliche Bearbeitungsqualität und -effizienz zu erreichen.
Zugehörige CNC-Bearbeitungsdienstleistungen
Neben der Peek-Bearbeitung bieten wir auch anCNC-Bearbeitung von PMMA,CNC-Bearbeitung von PPSU, UndCNC-Bearbeitung FR4 G10Dienstleistungen. Diese Materialien haben unterschiedliche Eigenschaften und erfordern unterschiedliche Schnittparameter, aber die Grundprinzipien der Anpassung der Schnittparameter bleiben gleich.
Kontaktieren Sie uns für Beschaffung und Verhandlung
Wenn Sie an unseren Peek-Fräsdienstleistungen interessiert sind oder Fragen zur Anpassung der Schnittparameter für verschiedene Peek-Sorten haben, können Sie sich gerne an uns wenden. Wir verfügen über ein Team erfahrener Ingenieure, die Ihnen professionelle Beratung und Lösungen für Ihre spezifischen Anforderungen bieten können.
Referenzen
- „Handbuch zur Kunststoffbearbeitung“
- „Fortschrittliche Bearbeitung technischer Kunststoffe“
- Branchenforschungsberichte zur Peek-Bearbeitung
