Подготовить материал: Что-то пошло не так (404)

Материалы, обычно используемые на фрезерном станке с ЧПУ в GSD, перечислены ниже. Некоторые металлы и пластмассы можно фрезеровать на вертикальном фрезерном станке с ЧПУ в механическом цехе. Другие материалы не подходят для фрезерования на любом станке GSD из-за пыли, которую они создают, или просто из-за того, что они не поддаются механической обработке. К материалам, НЕ поддающимся обработке на GSD фрезами и фрезами, относятся: бетон, камень, стекло, изделия на основе гипса и другие. Однако многие из этих материалов можно обрабатывать гидроабразивной струей.

Имейте в виду, что в лаборатории работают в основном студенты, которые часто сами изучают всю глубину процесса. Когда вы тратите деньги на более дорогие или ценные материалы, учитывайте возможность того, что вы можете не получить все правильно с первого раза, а материал и время в конечном итоге могут быть сочтены потраченными впустую, поскольку модель или деталь не соответствуют ожиданиям. Возврат средств за материалы, поврежденные или неправильно обработанные в лаборатории, не производится. Всегда лучше со временем ознакомиться с материалом и процессом, чем вкладывать большие средства в то, чего вы никогда раньше не делали. Когда экспериментируете или пробуете что-то впервые, будьте готовы к неудаче и возьмите на себя полную ответственность за эту неудачу (и извлеките из нее уроки). Однако всегда экспериментируйте (и терпите неудачу) безопасно.

Обычно фрезеруемые материалы

 Пенополистирол

Этот материал рекомендуется для людей, плохо знакомых с фрезерованием, для фрезерования поверхностей и для первоначальных геометрических прототипов. Он бывает двух видов: расширенный и экструдированный. Вспененный пенопласт обычно состоит из нескольких небольших сфер, которые спрессованы вместе, образуя более крупные блоки, которые затем разрезаются на более мелкие блоки и листы. Экструдированный пенопласт обычно доступен в виде досок и имеет две поверхности с оболочкой, что может привести к тому, что доска изменит изгиб и форму при фрезеровании. Обе формы доступны в ограниченном диапазоне плотностей. Наиболее часто используемая плотность пенопласта составляет 2 фунта.

• Преимущества : недорогой, легкий и транспортабельный, быстро обрабатывается недорогими инструментами, окрашивается гипсом и красками на водной основе, прощает ошибки в стратегии траектории, требует минимальной подготовки, доступен в широком диапазоне размеров, позволяет делать относительно глубокие пропилы, так как можно использовать более длинные режущие инструменты
  
• Недостатки : не очень жесткий, поэтому может потребоваться дополнительная поддержка, некоторые формы имеют яркие цвета, которые могут потребовать окраски, не выдерживают значительного износа, в наличии могут отсутствовать иметь постоянную ширину или быть точно подготовленным
• Источники : доступны шириной 2 и 4 фута, длиной до 8 футов и толщиной 2 дюйма, 3 дюйма, 4 дюйма и 6 дюймов в магазине GSD Lab; Также доступен на месте в Insulation Technologies, где можно нарезать нужные размеры
• Станки : этот материал лучше всего подходит для двух фрезерных станков с ЧПУ (AXYZ и C. R.Onsrud), фрезерного станка с ЧПУ Roland и роботов

Полиуретан высокой плотности Пена

Этот материал был разработан для измельчения, поэтому он прекрасно работает и дает лучшие результаты, чем пенополистирол. Производители предлагают широкий выбор плотностей, от очень мягких материалов до очень твердых и плотных типов. Для большинства моделей и деталей, изготовленных в GSD, достаточен диапазон плотности от низкой до средней, от 15 до 20 фунтов.

• Преимущества : стабильность размеров, однородный цвет, однородный материал, относительно быстрое фрезерование, возможность фрезерования относительно тонких поверхностей, требует минимальной подготовки, возможность шлифования и окрашивания, позволяет выполнять относительно глубокие пропилы, так как могут быть более длинные режущие инструменты. б/у
  
• Недостатки : относительно дорогая, умеренно тяжелая по сравнению с другими пенопластами, легко доступны определенные плотности в определенных цветах, которые сами по себе не всегда привлекательны
• Источник : Продается в магазине GSD Lab Store в ограниченном диапазоне размеров (толщина 4 дюйма в блоках размером 2 фута на 4 фута, 4 фута на 4 фута или 4 фута на 8 футов) серого 20-фунтового пенопласта. Другие плотности, Цвета и размеры доступны онлайн в General Plastics, Freeman Supply
• Станки : этот материал лучше всего подходит для двух фрезерных станков с ЧПУ (AXYZ и C.R.Onsrud), фрезерного станка с ЧПУ Roland и роботов
  

Фанера / Инженерная обшивка

Этот тип материала выпускается в виде листов толщиной от 1/8 дюйма до 1 дюйма. Существует множество различных видов фанеры и других изделий из ламинированной древесины. Эти типы продуктов могут иметь разные степени отделки лицевой стороны только с одной стороны, с двух сторон или без сторон. Внутренние слои ядра также могут существенно различаться. Некоторые продукты имеют меньшее количество более толстых слоев, содержащих сучки и пустоты, в то время как другие продукты будут иметь слои одинаковой толщины без пустот для всех ламинатов. Некоторые продукты представляют собой не ламинированные листы, а ламинированные стружки или древесные стружки. Клеи, используемые во всех этих продуктах, являются абразивными для режущих инструментов.

Со временем или во время особенно длительной работы с поверхностными моделями эти инструменты затупляются, выделяют тепло и теряют способность хорошо резать. В крайних случаях тупые инструменты могут привести к возгоранию материала. Как и в случае с деревом, необходимо уделять больше внимания режущим инструментам и параметрам резки. В отличие от пены, эти материалы с большей вероятностью бурно реагируют на процесс измельчения, поэтому с ними сложнее работать. Неправильные настройки с большей вероятностью приведут к поломке инструментов, повреждению модели, повреждению машины и возгоранию. Для поверхностного фрезерования мы рекомендуем морскую фанеру из балтийской березы, так как она состоит из множества тонких слоев более высокого качества, чем другие сорта фанеры. Чтобы получить достаточную толщину, может потребоваться склеить несколько листов фанеры вместе, чтобы сформировать блок.

Толщина материала может немного различаться +/-, что влияет на посадку стыков и карманов. Фанера 3/4 дюйма является номинальным размером и может быть ближе к 0,715 дюйма, поэтому дважды сверяйте размеры с вашими чертежами, где это повлияет на посадку и отделку. Измерьте несколько точек вдоль края и используйте наибольший размер. В карманах и стыках может потребоваться дополнительное пространство ( ~0,005 дюйма) для расширения и приклеивания.

Ознакомьтесь с информацией о компрессионных спиралях для достижения наилучших результатов при выполнении 2D-контуров и разрезов карманов.

• Преимущества : устойчив к износу, слои создают интересный эффект (но часто отвлекают внимание), стабильны по размерам, могут быть отшлифованы и окрашены слои могут быть разного качества и содержать сучки, тяжелые, не могут делать глубокие узкие пропилы, так как режущие инструменты не могут быть такими длинными, как те, которые можно использовать с поролоном, требует подготовки для формирования более толстых блоков из листов, время фрезерования больше, чем у пенопласта
• Источники : можно приобрести в магазинах Boulter Plywood and Home Depot
• Станки : Этот материал лучше всего подходит для двух фрезерных станков с ЧПУ (AXYZ и C. R.Onsrud), а также в ограниченных случаях для станков с ЧПУ Roland и роботов.

 МДФ / ЛДФ

Древесноволокнистая плита средней плотности (МДФ) и Древесноволокнистая плита низкой плотности (ЛДФ) чаще всего доступны в виде листов, похожих на фанеру, но можно купить блоки у специализированных поставщиков (Freeman Поставлять). Эти изделия изготавливаются из древесной массы, прессованной и склеенной клеем. Клеи, используемые во всех этих продуктах, являются абразивными для режущих инструментов. Со временем или во время особенно долго работающих моделей поверхностей эти инструменты затупляются, выделяют тепло и ухудшают свою способность качественно резать. В крайних случаях тупые инструменты могут привести к возгоранию материала.

При измельчении эти материалы образуют мелкую пыль, которая доставляет неудобства персоналу лаборатории, поскольку усложняет техническое обслуживание оборудования, уборку помещения и поддержание здоровой рабочей среды. По сравнению с пенопластом, фанерой и большинством твердых пород дерева, МДФ также более требователен к обычным режущим инструментам. Специальные концевые фрезы лучше с точки зрения сохранения остроты инструмента и увеличения срока его службы. При наличии ЛДФ, изготовленный из неформальдегидных смол, предпочтительнее других типов.

Если вы склеиваете большую многослойную заготовку, рассмотрите возможность создания контурной модели и черновой обработки заготовок на ленточной пиле перед сборкой. Это может сэкономить огромное количество времени, когда фрезерование и геометрию контурной заготовки можно импортировать в MasterCAM и использовать для создания более оптимизированных траекторий движения инструмента. Используйте много клея, равномерно распределите его, чтобы избежать сухих пятен и плохой адгезии между слоями, что повлияет на конечный результат.

• Преимущества: однородный цвет, однородный материал, можно фрезеровать, чтобы получить очень гладкую поверхность, более стабильная по размерам, чем твердая древесина, как правило, дешевле, чем фанера, твердая древесина или пенопласт высокого давления, можно шлифовать и красить
• Недостатки: требует дорогих режущих инструментов, образует мелкую пыль, тяжелая, не может делать глубокие узкие пропилы, так как режущие инструменты не могут быть такими длинными, как те, которые можно использовать с пеной, требует подготовки для формирования более толстых блоков из листов, время фрезерования больше, чем для пены
• Источники: доступны на местном складе Boulter Plywood and Home Depot, специальные размеры доступны в Интернете через поставку Freeman
• Станки: фрезерный станок с ЧПУ Roland и роботы

 Твердая древесина

Материалы из цельной древесины бывают разной твердости с разным качеством зерна, поэтому с некоторыми разновидностями работать легче, чем с другими. Как правило, мы работаем с лиственными, а не с хвойными породами. Обычно используемые лиственные породы включают клен, грецкий орех, ясень, липу, тополь, красное дерево и вишню. Поскольку этот материал представляет собой буквально срез дерева, существуют ограничения на размер доступного запаса. Этот материал, продаваемый в виде досок у поставщиков пиломатериалов, может быть грубо распилен или обработан, либо иметь 2 или все 4 стороны. Чтобы подготовить этот материал к фрезерованию, сначала необходимо выполнить значительный объем работы в столярной мастерской с использованием оборудования, требующего продвинутого обучения.

Не все пиломатериалы подходят для изготовления относительно плоских и устойчивых заготовок. В материале могут быть встроенные воздействия окружающей среды или высыхания, которые плохо реагируют на механическую обработку. Время на акклиматизацию в мастерской и наплавку (для выравнивания и снятия стресса) в деревообрабатывающей мастерской может помочь, но это не гарантия. Лучше всего, если вы знаете, что ищете, когда идете покупать этот материал, так как вы можете получить кусок, который превращается в крендель, когда вы начинаете резать его на фрезере. Когда кусок твердой древесины хочет начать двигаться или менять форму, вы мало что можете сделать, чтобы остановить это. Попытка установить его на более устойчивую жертвенную доску, чтобы держать его ровно, просто не сработает. Нет хорошего способа удерживать неплоский кусок материала на вакуумной платформе большого фрезерного станка с ЧПУ. Поговорите с персоналом Fabrication Lab, прежде чем продолжить этот путь и пока вы готовите файл и материал.

• Преимущества: красиво выглядит, устойчив к износу
• Недостатки: может быть дорогим, нестабильным по размерам, ограниченным размером, может потребовать дорогих режущих инструментов, время фрезерования больше, чем для пенопласта
• Источники : можно приобрести в магазинах Boulter Plywood, Anderson McQuaid, Longleaf Lumber, Rockler и Home Depot.
• Станки: Этот материал лучше всего подходит для фрезерного станка с ЧПУ C.R. Onsrud, а также в некоторых случаях для фрезерного станка с ЧПУ AXYZ, фрезерного станка с ЧПУ Roland и роботов.

 Воск для механической обработки

Воск для механической обработки — это специальный воск, предназначенный для резки на мельницах для различных целей. Он способен поддерживать высокое разрешение и обрабатываться концевыми фрезами малого диаметра. Он стабилен в размерах и относительно легко обрабатывается режущими инструментами. Поддающиеся механической обработке воски позволяют создавать прототипы деталей и проверять их размер и соответствие, прежде чем вырезать их из металла. Некоторые типы имеют температуры плавления, которые позволяют использовать материал в процессе литья по выплавляемым моделям. Это подходящий материал для изготовления форм для других операций литья и формовки, поскольку он хорошо отделяется без необходимости в дополнительных герметиках и разделительных составах. Несколько блоков можно склеить цианоакрилатом, чтобы сформировать блок большего размера. По многим из вышеперечисленных причин это популярный выбор для механических мастерских инженерных школ. Он поставляется в форме блоков и стержней различных цветов, и его можно заказать онлайн у ряда поставщиков. Стружка из этого материала может быть переработана путем повторного плавления и формирования новых блоков.

• Преимущества: Очень универсальный материал для прототипирования, литья и изготовления форм. Размерно стабильный. Поставляется в виде блоков.
• Недостатки: Цвета особенно устойчивы, материал плохо впитывает краску. Может быть дороже, чем пена, если делать прототипы, где точность не важна. Ограниченный объем склада (до 2 квадратных футов).
• Источники: Этот материал доступен в Интернете у нескольких поставщиков, одним из которых является MachinableWax.com, а другим — поставка freeman.
• Станки: Этот материал больше всего подходит для коленного фрезерного станка с ЧПУ Prototrak и фрезерного станка с ЧПУ Roland из-за типичного размера детали, но его также можно использовать на любом другом фрезерном станке при условии, что он закреплен на машина.

M

 Акрил/полипропилен/обрабатываемый пластик

Доступен широкий спектр обрабатываемых пластиков, включая литой и экструдированный акрил, полипропилен, HDPE и ПВХ. Сами пластмассы могут значительно различаться в зависимости от того, насколько хорошо они режутся концевой фрезой. Специальные инструменты изготавливаются для пластика разной твердости, и для разных типов пластика требуются определенные настройки траектории. Пластмассы обычно можно приобрести в виде листов или блоков у различных поставщиков. Эти материалы часто лучше всего резать с добавлением сжатого воздуха для облегчения удаления стружки, а иногда и с добавлением смазки. Ни одно из этих дополнений не поддерживается должным образом на фрезерных станках с ЧПУ, что делает использование специальных инструментов более важным для правильного удаления стружки.

• Преимущества:  достижимы уникальные качества (прозрачность, гибкость), может не требовать подготовки материала инструменты не могут быть такими же длинными, как те, которые можно использовать с пеной, подготовка файла требует большего внимания к деталям
• Источники: некоторые виды пластика можно приобрести на месте у Altec Plastics, в Интернете у McMaster-Carr и у других
• Станки: Фрезерные станки с ЧПУ, вертикальные фрезерные станки, ограниченное применение для Roland, роботы виды алюминия. Алюминий можно приобрести в листах, пластинах или блоках. Как и в случае с пластмассами, важно использовать специальные инструменты при обработке этого материала без помощи сжатого воздуха и смазки/охлаждающей жидкости. При фрезеровании тонких листов на фрезерном станке лист может быть поднят станком и повредить деталь, станок, инструмент или вас самих. Могут потребоваться специальные инструменты, которые помогают удерживать материал во время резки. Мелкие детали из блочного материала лучше всего изготавливать на коленчатой ​​фрезе, где можно нанести туман охлаждающей жидкости, а оператор может свободно добавлять смазку. Этот материал представляет свои проблемы, которые сильно отличаются от тех, с которыми приходится сталкиваться при работе с деревом. Значительное внимание необходимо уделить подготовке файла Mastercam. Стружка, образующаяся при резке этого материала, не может собираться в пылесборнике, прикрепленном к фрезерным станкам с ЧПУ. Поговорите с персоналом Fabrication Lab, если вам нужно использовать этот материал.
  • Преимущества: лучше всего подходит для использования там, где для проекта требуются свойства алюминия (проводимость, прочность)
  • Недостатки: специализированный инструмент, удаление/сбор стружки, отвод тепла/сварка стружки
  • Источники:
  • Станки: Коленофрезерный станок (ограниченные размеры), ограниченное применение на фрезерных станках с ЧПУ, обработка тонких заготовок возможна на станке Zund со встроенными смазкой и сбором стружки в шпиндель фрезерного станка

   

   Графит

  При фрезеровании графита необходимо учитывать еще несколько моментов. Материал должен быть полностью высушен перед фрезерованием — любая оставшаяся влага может повредить инструменты, используемые при фрезеровании. Поскольку графитовая пыль является электропроводной, материал нельзя измельчать на больших фрезерах. Стружка, образующаяся при резке этого материала, не может собираться в пылесборнике, прикрепленном к фрезерным станкам с ЧПУ. При использовании графита необходимо уделять большое внимание порядку и направлению траекторий инструмента, чтобы избежать стружки и попадания пыли в материал. Поговорите с персоналом Fabrication Lab, если вам нужно использовать этот материал.

  • Преимущества: Отлично подходит для изготовления плесени, где тепло необходимо в процессе формования
  • Недостатки: Трудно для мельницы, требуется пользовательские инструменты
  • Источники:
  • Машины: коленная мельница (Limited Size))

   

  
  

  Подготовка материала

  Вырезанный материал

  • Если вы будете использовать фрезерный станок C.R. любые дополнительные по краям.
  • Для флип-фрезерования или изготовления детали на фрезерном станке AXYZ добавьте дополнительный материал по краям модели или детали при резке материала по размеру (около 2 дюймов по крайней мере в двух противоположных направлениях, чтобы можно было разместить винты) . Не забудьте указать этот больший размер заготовки при настройке заготовки в Mastercam.

  
  В зависимости от используемого станка и геометрии детали может потребоваться крепление материала к столу фрезера с помощью винтов. В этом случае лучше всего запланировать дополнительный материал вокруг обрабатываемой области. Готовое изделие впоследствии можно удалить с помощью дополнительной операции фрезерования или другим способом в столярном цеху.

  Поскольку фрезерные станки и многие другие станки ограничены по глубине, которую они могут резать, обычно лучше вырезать материал по размеру, прежде чем склеивать его в более толстый блок.

  Выравнивание материала

  Как правило, необходимо, чтобы хотя бы одна сторона вашего материала была абсолютно плоской, чтобы закрепить его на станке и фрезеровать. Чаще всего это нижняя грань. Для мягких материалов с низкой плотностью, таких как пена, это обеспечивает некоторую гибкость, поскольку материал может удерживаться плоско с помощью машины или других крепежных устройств. Доступные параметры различаются в зависимости от используемой машины. Проконсультируйтесь с техническим специалистом, чтобы лучше понять варианты для вашего конкретного материала и геометрии.

  Некоторые общие указания:

  • В зависимости от материала, который вы используете, вам, возможно, придется выполнять выравнивание материала в несколько этапов, в том числе перед обрезкой материала по размеру и после склеивания большего блока. Особенно это касается склеивания твердых пород дерева. Проконсультируйтесь с персоналом деревообрабатывающего магазина о наилучшем подходе.
  • Для уменьшения коробления (низкой стабильности размеров) экструдированного синего пенополистирола верхняя и нижняя поверхности синего пенополистирола могут быть отшлифованы для снятия поверхностного натяжения. Пенополистирол белого цвета меньше подвержен короблению.
  • При использовании вакуума для прижима (большинство работ на фрезерном станке C.R. Onsrud) особенно важно, чтобы на дне материала не было больших пустот, ведущих к его краю, так как это может нарушить вакуумное уплотнение и детали. не будет надежно удерживаться.
  • Имейте в виду, что твердая древесина — это натуральный продукт наших друзей — деревьев. Он будет изменять размер и форму при небольших изменениях влажности, а также по мере того, как влага изнутри будет перемещаться внутрь и наружу. Из-за этого даже опытным столярам может быть довольно сложно (а иногда и невозможно) подготовить заготовку твердой древесины так, чтобы она лежала ровно и оставалась ровной после распила.

  Клеевой материал

  Обычно для создания больших блоков материала из листов используются два различных типа клея: столярный клей для изделий из дерева и расширяющийся полиуретановый клей (клей Gorilla) для пенопласта. Независимо от типа клея или материала, имейте в виду следующее:

  • Перед фрезерованием дайте клею время, достаточное для полного высыхания.
  • Используйте достаточное количество клея и ожидайте, что он выдавится между слоями. Отсутствие выдавливания означает, что вы использовали недостаточно клея.
  • Невысушенный или отвержденный клей может привести к повреждению режущего инструмента и станка, а также к повреждению модели.
  • Обязательно закрепите весь материал, чтобы добиться хорошего сцепления между слоями.
  • Обязательно очистите склеиваемые поверхности от пыли, воска и масел.
  • Всегда следуйте инструкциям на флаконе с клеем.
  • Всегда сверяйтесь с паспортом безопасности клея, который вы используете.
  • Клей для дерева :
    • Проверьте на этикетке время работы конкретного клея. Некоторым дается всего 5 минут на соединение материалов и зажим, другим — 20 минут и т. д. Более длительное рабочее время, вероятно, лучше, чем более короткое, особенно для больших деталей или деталей, которые будут состоять из нескольких слоев.
    • Если столярный клей высохнет до того, как деталь будет зажата, деталь может отслоиться в процессе фрезерования, так как столярный клей не сцепится с высохшим столярным клеем. Если на поверхности есть засохший столярный клей, его необходимо удалить перед склеиванием.
    • Для некоторых деревянных поверхностей может потребоваться шлифовка или строгание.
  • Клей Gorilla:
    • Клей Gorilla чаще всего используется с пенополистиролом, но его можно использовать и с другими материалами.
    • Для полного отверждения требуется 24 часа.
    • Этот клей затвердевает, а не высыхает, и для реакции требуется присутствие воды. Обе склеиваемые поверхности следует смочить водой, чтобы ускорить процесс отверждения.
    • Клей Gorilla расширяется по мере отверждения, поэтому убедитесь, что материал достаточно зажат.
    • Клей Gorilla также можно использовать для крепления одного слоя пенопласта к более жесткому материалу, такому как МДФ или фанера, для создания более стабильной детали.

  Зажимной материал

  Чтобы обеспечить чистое и непрерывное соединение между материалами, необходимо соответствующим образом зажать и/или утяжелить вашу работу, пока клей сохнет или затвердевает.