2007年9月19日 星期三

塑胶材料的种类、特能、成型工艺性与注意事项www.tool-tool.com

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原料 特能 成型工艺性 注意事项
PC 无嗅,无味,无毒,透明的无定形塑胶.能在-16~130℃下长期使用,热变形温度為130~140℃ ,玻璃化温度149℃ .热分解温度大於310℃ .成型收率為0.5~0.6%.透光率90%以上.对酸性及油类介质稳定,但不耐胺,酮等介质.透明度好,仅次於PMMA,刚硬且衝击韧性好,工程塑料中 韧性最好,尺寸稳定性好,耐热性好,耐蠕变,电器性能好,适合作绝缘材料.
PC由於含有强极性基团,它对水分很灵敏,当 PC中含有极少量水分时,轻者会在產品上形成银丝,严重时在高温高压下水分就会和PC发生降解反应,使塑胶的分子量大大的降低,进而使塑胶的性能受到很大的影响,做出的產品很脆.因此,PC在成型前要严格的乾燥.		 PC塑胶的分子链的刚性大,容易形成应力集中,同时由於 PC料对温度不是太敏感,成型时可以採用较高的温度和较小的压力.

乾燥时要严格按照乾燥条件进行乾燥,以保证其中的水分含量在要求的标準之下.成型的时候要注意PC的熔体粘度比较大.

ABS 微黄色的颗粒或珠状树脂.无毒,无味.熔融温度為217~237℃,热分解温度大於250℃,密度1.03~1.07/cm^3,溶於醛,酮,酯 及某些氯化烃中,不溶於大部分醇类和烃类溶齐.耐水,无机盐,酸和碱. 易於成型和机械加工.具有优良的物理机械性能和低温抗衝击性,电性能,耐磨性,尺寸稳定性,耐化学性,染色性等. ABS的多功能性来源於其三种组成单体丙烯脯,丁二烯,苯乙烯.A代表丙烯脯,提供抗化学性和稳定性;B代表丁二烯,提供韧性和衝击性能;S代表苯乙烯,提供刚性和加工性能.ABS具有优良的流动性能和良好的综合性能. BAYER ABS经常出现杂色的现象,应引起我们的注意.
PC/ABS PC/ABS 密度1.18g/cm^3右左,玻璃化转变温度130℃,熔融温度230~270℃,PC/ABS具有较高的衝击强度,刚性,很好的耐热性,优良的尺寸稳定性,良好的光稳定性,低的成型收缩率,良好的成型性能. 由於PC/ABS是ABS和PC混合而成的,PC的含量占80%以上.因此,PC/ABS不但具有PC的优良的韧性,极佳的光泽性,还具有ABS优良的加工性能.流动性也优於PC,另外由於PC良好的耐燃性能,PC/ABS具有ABS所没有耐燃性能. PC/ABS的熔体粘度相对来说小於PC,其流动性能比PC要好,成型加工时相对容易一.PC/ABS的低翘曲,低收缩率和尺寸稳定性,使得PC/ABS原料做出的產品的尺寸稳定性比较的高,產品也不易变形,

PC/ABS由於其中含有的PC的含量很高,成型前要经严格的乾燥

PVC 白色无定形粉末.密度1.35~1.46g/cm^3.不溶于水,乙醇和汽油.在醚,酮,氯化脂肪烃中能溶胀和溶解,耐酸硷性强.在80~85℃开始软化,130℃呈可塑性,180℃开始流动.介电性良好.受潮易结块. PVC是一种热敏性塑胶,成型时易发生降解反应,因此加工时相对困难些;成型时应注意对温度的控制,一般採用较低的温度為好, PVC的热稳定性较差,当温度有较大的波动时,PVC会分解生成HCl.
HIPS HIPS 乳白色不透明颗粒.密度為1.05g/cm^3.熔融温度150~180℃.热分解温度300℃.溶於芳香烃,氯化烃,酮类(除尔酮外)和酯类.能耐许多 矿物油,有机酸,碱,盐,低级醇及其水溶液,不耐沸水.HIPS是最便宜的工程塑料之一,和ABS,PC/ABS,PC相比,材料的光泽性比较差,综合性 能也相对差一些. HIPS是由PS加丁二烯改性而成的,因為PS的衝击强度很低,做出的產品很脆,而丁二烯的韧性很好,加入丁二烯后可使PS的衝击性能提高2~3倍.儘管HIPS的衝击强度比PS的衝击强度高出很多,但其综合性能还是不如ABS,PC/ABS等. HIPS的衝击性能在工程塑料中是比较低的,因此,我们在使用次料时应注意对材料的衝击性能的检验.
PA 半透明或不透明乳白色结晶性聚合物,具有可塑性.密度1.15g/cm^3.熔点252℃.脆化点温度-30℃.热分解温度大於350℃,连续耐 热80~120℃.平衡吸水率2.5%.能耐酸,碱,大多数无机盐水溶液,卤代烷,烃类,酯类,酮类等腐蚀,但易溶於苯酚,甲酸等极性溶剂.具有优良的耐 磨性,自润滑性,机械强度较高.但吸水性较大,因而尺雨稳定性较差. PA是具有自润滑结构的结晶性高分子,產品极其耐磨,但是PA的吸水性很大,对產品的尺寸影响很大. 原料的水分控制要在规定范围之内.PA成型前水分很大时,做出產品会因為失去水分而使得尺寸收缩很大;含水量太少时,產品在以后的应用中会因吸水而影响產品尺寸的稳定性.
POM 乳白色不透明的结晶性聚合物.密度1.42g/cm^3.熔点175℃.分解温度235~240℃. 具有优良的染色性能,强度,刚度,耐衝击强度,抗蠕变性能,耐疲劳性,尺寸稳定,吸湿性小,能在85℃ 水中长期使用.耐化学,耐油,使用温度范围广,可在-40~100℃间长期使用.是一种性能优良的工程塑料. POM是一种密度高,结晶的线性高分子,它是一种自润滑材料.POM的机械性能在工程塑料中最接近金属,尺寸稳定性好,耐水,油,耐化学试剂.具有优良的耐磨性能,是较理想的代替铜,锡等有色金属的工程塑料. 由於POM是一种高度结晶的线性高分子,因此,成型后產品成型收缩率很大,并且在不同的方向上材料的收缩率不同的.
PMMA 高透明无定形热塑性材料.透光率达90~92%,优於硅玻璃.密度1.18g/cm^3,為硅玻璃的1/2.热分解温度200℃以上.耐稀酸, 碱,油脂等化学药品.不溶于水等,溶於芳烃,氯代烃,酮类等有机溶剂.具有良好的强度,耐气候性和绝缘性.易於机械加工,热塑成型和用溶剂粘合.但表面耐 磨性,差易擦伤,耐热性较低. PMMA的流动性很差,对温度敏感,加工时对温度的控制应注意.易於採用较低的温度. PMMA是聚酯类,成型前应严格的乾燥


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Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、Carbide end mill、Aerospace cutting tool、Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Milling cutter、CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、NAS tool、DIN tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.

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BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.

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上向き切削・下向き切削www.tool-tool.com

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フライス切削のような断続切削では、カッターの回転方向と送りの方向によって上向き切削と下向き切削の2方式があり、この違いによって切削量や仕上げ面の状態が変わってくる。図1(a)および同図(b)は平フライス切削の場合の例でその両者の違いを示す。
　 図1(a)ではカッターが掬い上げるような形で被削物を削り進んでいく方式である。これを上向き切削という。ここでは切刃が削り始める位置でのカッターの 円周速度の方向と送りの方向が逆向である。そのため切刃の切削作業の進行と共に削り厚さは大きくなる。これに対して図1(b)の方式では噛み込みながら削 り進んでいく方式で、これを下向き切削という。ここでは図1(a)とカッターの回転方向が同じでも送りの方向が反転している。
　 同様の考え方で正面フライス切削の場合(図2)を考えると、カッターの回転方向と送りの方向は変わらなくてもカッターの回転中心を挟んでいずれの側が切削 に関わるかによって上向き切削と下向き切削が決まってくる。すなわち図2(a)では削り終りに向かって切屑の厚さが大きくなるので上向き切削、図2(b) では噛み込みながら削り進んでいくのでこの場合は下向き切削である。これに対して、カッターの回転中心を含んだ面で切削していく場合は切刃が切削作業をす る前面での切削の状態は上向き切削と下向き切削が共存することになる。


図1平フライス切削1)　　　　　　　　　 図2 正面フライス切削1)

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表1 上向き切削と下向き切削の比較2
比較項目 上向き切削 下向き切削
工具寿命 ・刃先のこすりにより．逃げ面摩耗が早い
・食付き時の衝撃が小さいため，欠けにくい 		・逃げ面摩耗の点で長寿命．
・食付き時の衝撃により，突発的な欠けが発生しやすい．
加工物への影響 ・バリが出やすい．
・ 刃先のこすりにより加工硬化が生じやすい．		 ・バリが出にくい．
工作機械 ・ 剛性の低い機械でも可． ・バックラッシュのない高剛性な機械が必要．
切りくず ・長く伸びやすく，工具にからまりやすい． ・短く切れる．



1) 稲田重男、寺田利邦、中沢弘、大学課程 機械工作、(1995)、p117、オーム社
2) 精密工学会、精密加工実用便覧、(2000)、p113、日刊工業新聞社


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MQL切削www.tool-tool.com


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　Minimum Quantity Lubrication (微少量潤滑)は環境対策および省資源的観点から考え出された方式で、極微量の切削液で切削を行おうとするものである。切削液の役割の一つとして冷却作用 があるが、微量の切削液だけでは冷却効果はあまり期待できないので、現在考えられている手法は切削液を数ミクロンの霧状にして高圧空気と共に吹き付け、空 気によって冷却を行わせるという方式をとる。この時の圧縮空気は切りくずの排除も目的としている。

　この方式には多量の廃油による環境汚染を防ぐという目的もあることから、使われる油剤も有害物であってなならない。また霧状にすることから作業者が吸い 込む可能性もあるので、吸い込んでも安全であることからも求められる条件である。さらに使われる量が微量であるので、微量でも潤滑効果の大きい油剤である ことが必要である。そのため使われる油としては合成エステル系あるいは植物油などが使われる。この方式を構成する装置としては油を微小粒径にする装置と、 空気に混ぜて吹き付けるノズルとからなっている。
　MQL切削で使われる工具としては高い潤滑性と断熱性が求められる。そのような工具としてTiN、TiCN、TiAlNなどをコーティングしたもの、あるいは軟質金属に対してはダイヤモンド、DLC(ダイヤモンドライックカーボン)工具が適当と考えられる。 この方式では多量の切削液によって切りくずを機械から排除することが難しいので、使える工作機械は限られる。また高圧空気を使うので騒音問題の解決が必要である。まだ開発段階の切削法と言える。



図1 MQL切削用ノズル1)



1) 稲崎一郎、MQL切削の動向、トライボロジスト、47(2002)7、519


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切削油の種類・選び方www.tool-tool.com


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切削油の規格はJIS K2241─2000（切削油剤）として定められている。そのなかでは切削油剤として水溶性性切削油剤と不水溶性切削油剤の二つに大別され、それぞれに関して更に図1に示すように細分化されている。
　・ 不水溶性切削油剤(Ｎ種)にはＮ１種よりＮ４種まで更に再分類されている。ここでの大区分は銅に対する腐食性を基準としている。銅板腐食指標は100°C の油のなかに1時間磨いた銅板を浸したときに変色する度合いを見て、4等級の数字で腐食性を判定する。銅板腐食性が弱いものについては、硫黄添加物の含有 程度で細分している。
　・ 水溶性切削油剤(Ａ種）に関しては外観の色と表面張力の大きさでＡ１からＡ３まで分類し、それぞれに関して1号から2号までの細分類種がある。

　このようにＪＩＳでの切削油の分類は切削に対する油の機能面からの視点は希薄であり、この分類から切削条件にあった油を見つけ出すことは難しい。これは 油が化学製品であることと切削油の中に入れられる添加剤の環境面、衛生安全面へ影響を考えなければならなくなってきたことによる。特に塩素系の添加剤は切 削油にとっては優れた性能を出すために使われていたが、ダイオキシン問題も考慮して2000年に改訂された規格から外され、今後は使用しないように薦めて いる。
　したがって切削油の選定にあたっては、切削条件から求められる油への要求項目と平行して労働安全面及び環境面の配慮を同時に考慮して行う必要がある。加 工条件にあった油を選定するには切削油製造メーカが推奨している油種の中から選ぶことになるが、最終的な決定までには何回か見直しが必要である。その手順 の例を図2に示す。

図1 JISによる切削油の分類


図2 切削油の選定手順の例1)




1) 精密工学会、精密加工実用便覧、p44、(2000)、日刊工業新聞社


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切削油www.tool-tool.com


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　切削油には、大別すると二つの種類がある。 すなわち潤滑作用を主目的とし、原液で使用する「不水溶性切削油」と、冷却作用を主目的とし、水に希釈して使用する「水溶性切削油」である。この切削油に は大きく分けて潤滑作用、冷却作用、溶着防護作用があると考えられる。しかしそれぞれの作用ごとに一つの切削油を使うのではなく、実際には一つの油剤でこ れらの作用を同時に行うことが期待されている。そのため油には様々な添加剤を混ぜることによって、複雑な現象に対応した切削油剤が開発されている。しかし 近年の環境問題が重視される中で添加物に塩素系のものは除外されるようになった。

1) 潤滑作用
　 工具が受ける摩擦力は図1に示すようにすくい面上での切りくずとの間、逃げ面と被削材の間の2個所である。それらの摩擦によりすくい面ではクレータ摩耗 (すくい面摩耗)、逃げ面上ではフランク摩耗(逃げ面摩耗)が発生する。ここに潤滑油を供給する場合、逃げ面は工具の進行方向に油が入っていくので入りや すいが、すくい面上に於いては切りくずの排出方向と逆向きに工具が進んでいくので油の供給はされにくく、切削直後の切りくずは活性に富でいるので、切削へ の潤滑油の供給要な課題となる。しかし低速、軽切削の場合のように効果的に潤滑油が供給される場合、潤滑作用の効果は大きく、摩耗の軽減ばかりでなく、仕 上げ面の向上、切削動力の軽減に効果的である。
2) 冷却作用
　 切削作業による仕事はほとんどが熱に変換される。そのため切削点付近の工作物は膨張して加工精度を下げる原因にもなっている。そこで被削材－工具、工具－ 切屑で発生する摩擦熱や金属のせん断熱を吸収し、被削材を冷却することは加工精度の向上から見ても効果がある。また切削点の温度を下げることは工具の軟化 を防ぎ、被削物と工具の間の拡散や、合金化を押える効果があるので工具寿命を伸ばすことにも効果がある。しかしフライス切削のように断続切削が行われる場 合、ここに熱伝導の悪い工具を使っていると、冷却効果がありすぎると繰り返し熱応力が発生して、工具寿命を短くする危険性もある。
3) 溶着防護作用
　被削物と工具との間に介在することによって工具と被削物および、工具と切くず間の溶着を防いで構成刃先の発生を妨げる。このことにより構成刃先に起因する仕上げ面粗さの悪化や、加工物の寸法精度のバラツキを防ぐ。


図1 切削点での切削油の供給


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Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、Carbide end mill、Aerospace cutting tool、Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Milling cutter、CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、NAS tool、DIN tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.

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BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web www.tool-tool.com for more info.

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工作機械剛性・工具とたわみと加工精度www.tool-tool.com

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工作物の加工精度は工具と工作物の間の位置関係が正確に確保されることによって実現されるが機械が動くことによって、相対的な位置関係は絶えず変動させられている。切削点回りの環境とそれらが加工精度におよぼす影響の要因を表1に示した。
　中でも工作機械本体は機械固有の特性により様々な現象を切削点におよぼすので、切削時に注意しても避けることができない部分がある。主軸の回転精度や位置決め精度などの影響は一種の機械の癖として対応せざるを得ない。

　切削作業そのものは大きな力と熱の発生を伴うので、これらの力や熱が工作機械や切削工具に変形や熱膨張などを起こすばかりでなく、工作物そのものをも変 形させて、所期の位置に切削点を固定することができなくなる。また切削点が移動することにより、各部の力の配分が変化し、あちこちで変形を引き起こして、 加工精度を下げる原因にもなる。

　したがってこれらの影響をできるだけ避けるためには、例えば次のような方策が考えられる1)。
　　　・ 工作機械や工具の剛性を高める。
　　　・ 触れ止め、専用固定具などで工作物の等価剛性を補強する。
　　　・ 工作物の両側から工作する。(これを平面切削法と言う)
　　　・ 構成刃先の発生やびびり振動が発生しないような切削条件を選ぶ
　　　・ すくい角を大きくし、潤滑性のよい切削油を使う。
　　　・ 送りを小さくする。切込みを分割する。
　　　・ 推定変形量だけ控除した切込みを与える。
　　　・ 切削油剤などで工具や、工作物を冷却する。
　　　・ 冷却装置などで工作機械の発熱部分を冷却する。
　　　・ 工作機械を十分ならし運転を行う。
　　　・ 工具摩耗の少ない工具と切削条件を選定する。

表1 加工精度におよぼす要因1)
発生個所 要因 発生個所 要因
工作機械 主軸回転精度 工作物 取付け力による変形
位置決め精度 切削力による変形
切削抵抗による変形 重力による変形
重量移動による変形 熱変形
切削工具 切削抵抗による変形 残留応力(前加工を含む)
工具損傷による刃先の後退 切削現象 刃先付着物による過切込み
熱変形 粗さ、うねり
ジグ・取付け具 切削抵抗/固定力による変形 びびり振動
取付け/再取付け精度 　



1) 日本機械学会編、機械工学便覧B-2-123、日本機械学会


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