במאמר זה, המילה "סוף" תשמש להתייחסות לכל משטחי החיתוך של נתב CNC. בתעשייה, ניתן להתייחס לסוגים שונים של קצוות כקצוות, ביטים, כרסנים, חותכים או מקדחים (אם להזכיר כמה). חלק מהשמות הללו מתאימים יותר למטרות מסוימות, אך למען הבהירות, כולם יכונו ביחד "קצוות" במאמר זה.
בחירת חומרים לעבודה בנתב CNC דורשת התחשבות בגורמים מעבר לחלק הסופי הרצוי בלבד. חומרים שונים מושפעים בדרכים מגוונות מהנתב, משתנים בהתאם לשימוש הסופי ולהגדרות המכונה. הנתב עצמו, במיוחד הקצה בו נעשה שימוש, מושפע מהחומר. חשוב להבין את אפשרויות החומר הזמינות ולהיות מסוגל לשאוב תחזיות מהתנהגותם של חומרים ידועים כאשר מחליטים לעבוד עם חומר לא תקני.
וודס
ישנם סוגים רבים של עצים זמינים לעבודה בנתב CNC, ואין לזלזל בשונות של תכונותיהם. הם משתנים בקשיות, קשיחות, קשיחות וצפיפות, בין תכונות אחרות. כל העץ, לעומת זאת, הוא מרכיב של הפולימרים הטבעיים תאית וליגנין, עם תוכן מסוים של מוהל או שרף.
חשוב לזכור שהמאפיינים ישתנו עם תכולת הלחות של העץ. באופן כללי, הלחות הופכת את העץ לרך יותר, גמיש יותר, צפוף יותר ודביק יותר. עצים המשמשים עם נתבים צריכים תמיד להיות מאוחסנים בסביבה יבשה ולחתוך כשהם יבשים.
באופן לא מפתיע, עצים על פני קשת המאפיינים הם אידיאליים למדי לשימוש בנתב CNC. לעץ יש קשיות נמוכה בהשוואה לקצוות נתב פלדה רגילים, כך שיש מעט בלאי במכונה. לעץ יש גם גמישות נמוכה מאוד, ולכן העץ שהוסר ישבר לשבבים קטנים שנזרקים או שואבים בקלות מאזור העבודה, ומאפשרים לקצה להישאר קריר יחסית.
סוגי עצים
• עצים רכים: אורן, ארז, אשוח.
• עצים קשים: אלון, מייפל, דובדבן, אגוז.
• עצים מהונדסים: דיקט, MDF (Medium Density Fiberboard), לוח סיבית.
הערה: מפעילים צריכים לצפות להפחית את שיעורי הסרת החומרים המשמשים על עצים צפופים או קשוחים יותר בהתאם.
למינציה מרוכבת ודיקט
כאשר חותכים חומר בכל שיטה, ראשית יש להקפיד על מנגנון הכשל של החומר. במקרה של חומרים מרוכבים למינציה (כלומר, הנחת סיבי פחמן, כמה פיברגלס ודיקט), מנגנון הכשל שיש לשים לב אליו הוא דלמינציה של השכבות. ניתן לבדוק זאת בכל קצה של חומר על ידי ניסיון לפתוח את הקצה, והתבוננות בהתנהגות הסדק שנוצר:
1. סדק תמיד מתפשט אל פני השטח בדרך הקצרה ביותר - כשל צולב שכבות.
2. הסדק מתפשט במישור הסדין - כשל על ידי דלמינציה.
עבור החומר שנכשל על ידי דה למינציה, הקצוות צפויים להתפורר ולהתכווץ אנכית במהלך הניתוב. כדי למנוע תוצאה זו, מומלץ להשתמש בקצה דחיסה.
קצה דחיסה משלב קצה חיתוך ספירלי כלפי מטה בחלק העליון עם קצה ספירלי חיתוך כלפי מעלה בתחתית. משמעות הדבר היא שהמשטחים העליונים והתחתונים של החומר הנחתך דחוסים למרכז במהלך החיתוך, מה שמאפשר לחוזק החומר בדחיסה להתנגד לחולשתו לפתיחת סדק במתח.
זכור כי קצוות הדחיסה דוחפים חומר שהוסר החוצה לרוחב, לא כלפי מעלה או כלפי מטה, כך שניתן להסיר חומר רק לאורך קצה חשוף.
סוגי חומרים מרוכבים
• פיברגלס: פלסטיק מחוזק.
• סיבי פחמן: יחס חוזק ל-w8 גבוה.
• פנולי: עמיד בחום, עמיד.
לִזכּוֹר שאזור הדחיסה בין 2 כיווני החיתוך בקצה חייב להיות מרוכז בחומר שלך.
- יש לשקול את הרכיבים של המרוכב שלך הן ביחד והן בנפרד.
- אם המטריצה של הקומפוזיט היא שרף פולימרי, אז יש ליישם את השיקולים המתאימים לאותו סוג פלסטיק.
- אם המרוכב מכיל סיבים או חלקיקים שוחקים, השתמש בקצה נתב מוקשה כהלכה ובקירור כדי להפחית את הבלאי.
פלסטיקה
קצף
קצפי פולימרים זמינים לניתוב CNC, ויש להם את היתרון של יצירת בלאי לא מורגש בקצה, תוך שהם מאפשרים ליצור צורות מורכבות לאריזה מותאמת אישית, אסתטיקה, גיאומטריית בדיקה או לתרגול בסיכון נמוך. המאפיין המגדיר של חומרים אלה הוא חוזק הגזירה הנמוך שלהם, המאפשר לחתוך אותם במהירות ובקלות.
בעת בחירת חומרים אלה, אם חוזק המתיחה של הקצף נמוך אפילו מחוזק הגזירה, ניתן לקרוע נתחים במקום שבבים חתוכים בצורה נקייה. אפשר גם שחתיכות קצף קשיח וגמיש יחסית ייקרעו ויעטפו את קצה הנתב.
עבור הקצפים הנדירים עם סיכון זה, הקפידו להשתמש בקצוות חיתוך חדים בסל"ד גבוה עם תעלות אגרסיביות, ולא קצוות שוחקים או רדודים. עם זאת, ניתן לשפשף קצף נוקשה במקום לחתוך כדי למנוע מהם להתעוות.
פלסטיק רך
פלסטיק רך (כמו פוליאתילן בצפיפות נמוכה) מוגדרים במדד יחסי: הם פולימרים המייצרים "תלתלים", או שבבים ארוכים מאוד, בעת חיתוך. זה אומר שהם פחות קשים וסביר להניח שהם יותר רקיעים. זכור כי סביר להניח שגם לפלסטיק רך יותר נקודת התכה נמוכה יותר, ולאבד סובלנות מימדית על ידי התגמשות על חתכים כשהוא חם. הפחת נטייה זו עם טמפרטורת סביבה קרירה, מאווררים וחתכים רדודים. קצה חיתוך עם פחות חלילים או תעלות פחות אגרסיביות עשוי להפחית את הבעיות הנגרמות עקב חסימה עם תלתלים ארוכים.
פלסטיק קשיח
פלסטיק קשיח (כמו פולי מתיל-מתאקרילט) מוגדרים במדד יחסי: הם מייצרים שבבים קצרים עם קצוות שבורים בעת חיתוך. משמעות הדבר היא שהם נוקשים יותר וניתן לחתוך אותם עם קצוות פחות אגרסיביים, שכן הסרת החלקיקים הקטנים יותר אמורה להיות קלה יותר. עם זאת, התחממות יתר יכולה עדיין להיות בעיה בקלות.
פלסטיק קשיח מתעוות פחות בתפזורת כאשר מתחמם יתר על המידה, אך עלול להימס או להתפרק ממש במשטח החיתוך, ולגרום לחומר פלסטי חרוך להצטבר על קצה הנתב ולמנוע ממנו לחתוך. הפחת נטייה זו עם טמפרטורת סביבה קרירה, מאווררים וחתכים רדודים.
סוגי פלסטיק
• אקריליק: שקוף, צבעוני, חזק.
• פוליקרבונט: עמידות בפני פגיעות גבוהה, שקוף.
• PVC (פוליוויניל כלוריד): עמיד, רב תכליתי.
• HDPE (פוליאתילן בצפיפות גבוהה): קל משקל, עמיד בפני לחות.
מתכות
ברוב המוחלט של הנסיבות, המתכת היחידה שצריך לחתוך עם נתב היא אלומיניום. כמה סגסוגות גבוהות Si של Al הן קשות מאוד, ויש להשתמש בהן רק במפעלים.
אלומיניום ייצור תלתלים ארוכים כאשר חותכים אותם עם קצוות רגילים, אשר לעתים קרובות גורמים לשיבוש אם כמות גדולה של מרווח אינו זמין. כאשר יש לחתוך אלומיניום עם מעט סובלנות, יש להשתמש בקצה שובר שבבים מיוחד. סוג זה של קצה, עם מאפיינים בין אלה של קצוות שוחקים וקצוות חיתוך רבים, בעלי דפוס משטח מעוין "יהלום" המונע ממשטח חיתוך בודד להישאר במגע עם כמות רחבה של חומר במהלך מהפכת חיתוך שלמה, ובכך לשבור חומר שהוסר לשבבים נפרדים רבים.
שים לב שהקשיות וקירור הדיפוזיה של מתכת רגישים לטמפרטורת הסביבה, ולכן ההגדרות הנכונות עבור הנתב שלך עשויות להשתנות אם הטמפרטורה בסביבת העבודה שלך לא נשלטת. כאשר מצטבר חום הקצה נשחק בקצב מואץ עקב ריכוך, ופני המתכת נעשים רקיעים יותר, מה שגורם לעיוות "מריחה" במקום לחתכים נקיים ומדויקים. חתכו לאט יחסית והשתמשו במאווררי קירור.
במקרים נדירים, מתכות אחרות מלבד אלומיניום עשויות להיות מנותבות.
- סגסוגות מסוימות של פליז רכות מספיק כדי להיות מנותבות בזהירות רבה, בחרו קצוות קשים מאוד ובנתיבי CNC שתוכננו במיוחד למטרה זו.
- תיאורטית, מתכות רכות מאוד כמו נחושת טהורה, זהב או עופרת יכולות להיות גם מנותבות.
- במקרה של חומר צפוף וגמיש מאוד כמו המתכות הטהורות הרכות, בחרו קצוות חיתוך אגרסיביים עם מעט חלילים.
- במקרה של חומר צפוף וגמיש מאוד כמו המתכות הטהורות הרכות, בחרו קצוות חיתוך אגרסיביים עם מעט חלילים.
סוגי מתכות
• אלומיניום: קל משקל, עמיד בפני קורוזיה.
• פליז: דקורטיבי, קל לחיתוך.
• פלדה: חזקה, עמידה.
• נחושת: מוליך, רך.
אבן וקרמיקה
חומרים קשיחים מאוד עם קשיחות נמוכה כמו אבן משקע וקרמיקה נפוצה (גרניט, אבן חול, אריחים) ניתנים לניתוב עם קצוות שוחקים קשים.
קצוות אלה עשויים לרוב ממתכת עם חלקיקי יהלום משובצים כחומר השוחק. עבור אריחים בעלי קשיחות נמוכה מאוד, קצה רדוד, מחורר בצפיפות או שובר שבבים עשוי HSS או קרביד עשוי להתאים.
בדרך כלל, נעשה שימוש בנתב CNC עבור חומרים אלה כאשר יש צורך בפירוט תבליט או בדפוסי קצה מורכבים. בגלל הקשיות הגבוהה והמוליכות התרמית הנמוכה של אבן וחומרים קרמיים, נוצרת כמות גדולה של חום ומעט מאוד מוליך משם על ידי פני השטח ומוסרים חלקיקים. המשמעות היא שהצטברות חום בקצה הנתב היא בעיה גדולה. מומלץ קירור מים ישיר.
סוגי אבן וקרמיקה
• שיש: אלגנטי, רך יחסית.
• גרניט: קשיח, עמיד.
• אריחי קרמיקה: קשים, שבירים.
כדי להשיג תוצאות רצויות בפרויקטים של נתב CNC החומר הנכון הוא המרכיב המכריע. לכל חומר תכונות ייחודיות ודורש כלים, מהירויות וטכניקות ספציפיות. ביצוע השיטות המומלצות המתוארות במדריך זה יעזור לך למקסם את היכולות של נתב ה-CNC שלך.
