1세기도 채 되지 않아 플라스틱은 저렴한 비용과 다양한 기계적 특성으로 인해 제조 부문을 장악했습니다. 그 중에서도 ABS는 프로토타입과 최종 사용 제품 모두에서 가장 많이 사용되는 열가소성 플라스틱 중 하나입니다.
대부분의 플라스틱과 마찬가지로 ABS 부품은 종종 사출 성형, 블로우 성형 또는 3D 인쇄. 그러나 CNC 가공은 엄격한 허용 오차와 정밀도가 필요한 응용 분야에 필수적입니다. ABS는 가공이 가능하지만 기계공은 일반적으로 휘어짐과 거친 표면 마감 그것으로 작업할 때.
이 기사에서는 ABS 가공의 핵심 측면을 살펴보고, 일반적인 과제와 이를 극복하기 위한 모범 사례를 다룹니다. 가공 기술, 표면 마감 방법 및 고품질 ABS 구성품을 생산하는 방법에 대한 통찰력을 제공합니다.
ABS 구성: 물리적 및 기계적 특성
ABS는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌을 의미합니다. 3개의 단량체로 구성된 열가소성 폴리머입니다, 이름에 언급되어 있습니다. 세 가지 단량체는 서로 다른 비율로 존재합니다: 15 – 35% 아크릴로니트릴, 5 – 30% 부타디엔, 40 – 60% 스티렌.
각 단량체는 다른 특성을 부여합니다. 니트릴 그룹은 극성이며, 서로 결합되어 더 높은 강도를 부여합니다. 아크릴로니트릴은 내화학성과 경도를 부여합니다. 부타디엔은 저온에서 충격 저항성과 연성을 부여합니다. 스티렌은 전체적인 광택 외관을 담당합니다.
물리적 특성
ABS는 불투명하며 원래 색상은 흰색 또는 회색입니다. 그러나 안료를 추가하여 원하는 색상을 낼 수 있습니다. 비정질 플라스틱이므로 날카로운 녹는점이 없습니다. 약 106에서 유리 상태로 전이하고 106°C에서 시작합니다. 정확한 구성에 따라 녹고 분해되는 온도는 190~320°C입니다. 플라스틱과 마찬가지로 ABS도 더 가볍고 밀도는 1.00~1.2g/cmXNUMX입니다.3.
기계적 및 화학적 특성
ABS는 여러 가지 바람직한 특성을 가지고 있지만 제조업체에게 가장 중요한 특성은 강도, 경도, 내화학성 및 절연성입니다. 이러한 특성은 다양한 응용 분야에 대한 적합성을 정의하고 가공 중 잠재적인 과제를 강조합니다.
ABS는 튼튼한 플라스틱입니다. 경도 값은 로크웰 척도에서 68~118 사이입니다. 인장 강도는 최대 65 Mpa까지 올라갑니다. ABS는 또한 우수한 내화학성을 자랑합니다. 희석된 산, 알칼리 및 오일을 견딜 수 있습니다. 그러나 아세톤 및 벤젠과 같은 방향족 용매에는 취약합니다. 마지막으로, 우수한 절연체입니다.
ABS 주요 특성
| 밀도 | 1.00 – 1.02 g / cc |
| 색상 | 화이트 / 그레이 |
| 녹는 온도 | 190 - 320 ° C |
| 경도(로크웰R) | 68 – 118 |
| 인장 강도 (UTS) | 13 – 65MPa |
| 열 전도성 | 0.150~0.200 와트/mK |
ABS는 어떻게 가공되는가: 최고의 기술
블로우 몰딩, 3D 프린팅, FDM과 별도로, 가공은 ABS 플라스틱을 성형하는 데 사용되는 주요 공정 중 하나입니다. CNC 가공은 정밀한 재료 제거에 도움이 되므로 엄격한 공차가 필요한 기능적 프로토타입에 이상적입니다.
ABS에 사용되는 주요 가공 기술 목록은 다음과 같습니다.
갈기
갈기 절삭 공구가 솔리드 ABS 블록에서 재료를 제거하여 원하는 모양을 만드는 감산 가공 공정입니다. 복잡한 형상, 평평한 표면, 포켓, 슬롯 및 성형이나 3D 인쇄로는 달성하기 어려운 복잡한 3D 윤곽을 생산하는 데 이상적입니다.
선회
선회 회전하는 ABS 작업물을 고정 절삭 공구를 사용하여 성형하는 선반에서 수행됩니다. 이 공정은 롤러 및 샤프트와 같은 원통형 및 대칭형 부품에 사용됩니다.
교련
드릴링은 패스너, 배선 또는 유체 통로를 위한 ABS 구성품에 구멍을 만드는 주요 방법입니다. 금속과 달리 ABS와 같은 플라스틱은 잘못된 속도로 드릴링하거나 둔한 비트로 드릴링하면 버, 녹은 가장자리 또는 응력 균열이 발생할 수 있습니다.
ABS 가공의 과제
금속에 비해 플라스틱의 가공은 비교적 쉽습니다. 하지만 여전히 플라스틱은 고유한 과제를 안고 있습니다.
표면 거칠기
다른 플라스틱과 마찬가지로 ABS의 가공은 긁힘을 초래할 수 있습니다. 그 이유 중 하나는 비정질 특성 때문입니다. 절삭 공구, 부적절한 공급 또는 과도한 공구 압력에 노출되면 표면이 미세 마모되기 쉽습니다.
왜곡
ABS는 열전도도가 낮습니다. 즉, 가공 중 발생하는 열은 국부적인 영역에 집중되는 경향이 있습니다. 이러한 열 축적은 ABS의 비교적 낮은 녹는점과 결합되어 재료가 부드러워지거나 변형되어 치수 부정확성이 발생합니다.
더욱이, 가공 중에 재료 내부의 내부 응력이 해소되어 부품이 휘거나 구부러질 수 있습니다.
ABS의 표면 마감 옵션
ABS는 도구 자국과 긁힘이 생기기 쉽기 때문에 적절한 마무리 기술을 사용하면 미적 매력과 향상된 성능을 얻는 데 도움이 됩니다. ABS에 대한 일반적인 연마 옵션은 다음과 같습니다.
가공 된대로
이것은 가공 후 ABS의 자연스러운 마감입니다. 표면에는 눈에 띄는 도구 자국, 절단선 및 잠재적인 거친 질감이 남아 있는데, 이는 외관이 우선순위가 아닌 내부 구성 요소에는 허용될 수 있습니다.
비드 블라스팅
비드 블라스팅은 미세한 연마 매체(유리 비드 또는 플라스틱 비드)를 ABS 표면에 분사하여 균일한 무광택 질감을 얻는 것을 말합니다. 미적 용도와 그립 표면에 이상적입니다.
아세톤 스무딩
아세톤 스무딩은 ABS에 광택이 나는 광택 마감을 만드는 화학적 증기 처리입니다. ABS는 아세톤에 용해됩니다. 제어된 노출로 인해 표면이 부드러워지고 리플로우되어 미세한 스크래치가 제거됩니다. 이 방법은 레이어 라인을 제거하기 때문에 3D 인쇄에 널리 알려져 있습니다.
금속 도금
ABS는 기계적 강도, 전기 전도도 및 내식성을 개선하기 위해 크롬, 니켈 또는 구리와 같은 금속으로 전기 도금할 수 있습니다. 이 공정에서 표면은 전도성 코팅 또는 에칭으로 사전 처리되어 금속 접착이 가능합니다.
ABS 플라스틱 가공을 위한 모범 사례
ABS 플라스틱을 가공하려면 고품질 부품을 얻기 위해 절단 효율성, 열 제어 및 정밀성의 균형이 필요합니다. ABS의 가공 프로세스를 최적화하는 데 도움이 되는 몇 가지 제안이 있습니다.
기계 등급 ABS
ABS는 다양한 등급과 구성으로 제공되며 각각 특정 용도에 맞게 제공됩니다. 기계 가공의 경우, 치수 안정성이 더 좋고 잔류 응력이 낮도록 제형된 기계 등급 ABS를 사용해야 합니다.
절단 및 클램핑 설정 도구
ABS는 금속보다 부드럽고 압력 하에서 변형될 수 있으므로 과도한 클램핑 압력을 피하십시오. 가공의 경우 날카로운 카바이드 또는 고속 강철(HSS) 도구를 사용하여 절단 저항을 최소화하고 용융을 방지하십시오.
표준 러핑 엔드밀은 대량 소재 제거에 적합합니다. 마무리 작업에는 2 또는 4 플루트 밀을 권장합니다.
모범적인 설계 사례
ABS 부품을 설계할 때는 도구 접근성, 응력 분포, 가공 가능성을 고려하세요. 미세한 디테일에는 작은 엔드밀과 드릴이 필요하지만, 지나치게 작은 도구는 가공 시간과 도구 마모를 증가시킵니다. 정밀도의 균형을 맞추기 위해 최소 엔드밀 크기 0.8mm(0.03인치)와 최소 드릴 크기 0.5mm(0.02인치)를 유지해야 합니다.
벽 두께는 ABS 가공에서 또 다른 중요한 요소입니다. 얇은 벽은 절삭력에 따라 변형되거나 진동할 수 있습니다. 구조적 무결성을 유지하려면 최소 0.5mm의 벽 두께를 유지하세요.
도구 처짐을 피하기 위한 일반적인 규칙은 다음과 같습니다. 드릴링된 구멍의 깊이는 드릴 비트 직경의 12배를 초과해서는 안 됩니다. 반면 엔드밀은 깊이가 도구 직경의 10배를 초과해서는 안 됩니다.
냉각수 선택
ABS는 수성 산에 대한 내화학성이 있지만 방향족 냉각제에 매우 민감하여 팽창과 변형을 일으킬 수 있습니다. 따라서 가압 공기 및 스프레이 미스트와 같은 비방향족 수용성 냉각제를 사용하십시오.
기계 가공 ABS의 응용 분야
플라스틱은 사실 여러 산업에서 흔하며, ABS도 회원으로서 동일한 인기를 공유합니다. 표는 ABS 가공 부품의 적용을 보여줍니다.
| 업종 | ABS 응용 프로그램 |
|---|---|
| 자동차 | 내부 트림, 대시보드 구성 요소, 센서 하우징, 브래킷 |
| 전자 | 인클로저, 스위치 하우징, 절연 부품 |
| 의료 | 의료 기기 케이스, 진단 장비 하우징, 살균 가능한 트레이 |
| 산업용 장비 | 기계 보호대, 컨베이어 구성 요소, 구조적 지지대 |
| 우주항공 | 대부분 프로토타입 부품 |
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