دليل لمواد جهاز التوجيه CNC
في هذه المقالة، سيتم استخدام كلمة "نهاية" للإشارة إلى جميع أسطح القطع باستخدام جهاز التوجيه CNC. في الصناعة، قد يُشار إلى أنواع مختلفة من النهايات باسم النهايات أو البتات أو مطاحن النهايات أو القواطع أو المثاقب (على سبيل المثال لا الحصر). بعض هذه الأسماء أكثر ملاءمة لنهايات معينة، ولكن من أجل الوضوح، سيتم الإشارة إليها جميعًا بشكل جماعي باسم "النهايات" في هذه المقالة.
يتطلب اختيار المواد التي سيتم العمل بها على جهاز التوجيه CNC مراعاة عوامل تتجاوز مجرد الجزء النهائي المطلوب. تتأثر المواد المختلفة بطرق متنوعة بجهاز التوجيه، وتختلف حسب الاستخدام النهائي وإعدادات الماكينة. يتأثر جهاز التوجيه نفسه، وخاصة الاستخدام النهائي، بالمادة. من المهم فهم خيارات المواد المتاحة والقدرة على استخلاص التنبؤات من سلوك المواد المعروفة عند اتخاذ قرار العمل بمادة غير قياسية.
الغابة
هناك العديد من أنواع الأخشاب المتاحة للعمل بها على جهاز التوجيه CNC، ولا ينبغي الاستهانة بتنوع خصائصها. فهي تختلف في الصلابة والمتانة والصلابة والكثافة، من بين خصائص أخرى. ومع ذلك، فإن جميع الأخشاب عبارة عن مركب من البوليمرات الطبيعية السليلوز واللجنين، مع بعض المحتوى من النسغ أو الراتنج.
من المهم أن تتذكر أن الخصائص تتغير مع محتوى الرطوبة في الخشب. بشكل عام، تعمل الرطوبة على جعل الخشب أكثر ليونة ومرونة وكثافة وقوة التصاق. يجب دائمًا تخزين الأخشاب المستخدمة مع أجهزة التوجيه في بيئة جافة وقطعها عندما تجف.
ليس من المستغرب أن الأخشاب من مختلف الأنواع مثالية للاستخدام في جهاز التوجيه CNC. يتمتع الخشب بصلابة منخفضة مقارنة بنهايات جهاز التوجيه المصنوع من الفولاذ العادي، لذا فإن التآكل على الجهاز ضئيل. كما أن الخشب يتمتع بقدرة سحب منخفضة للغاية، وبالتالي فإن الخشب المزال سوف يتكسر إلى رقائق صغيرة يمكن رميها بسهولة أو إخراجها من منطقة العمل بالمكنسة الكهربائية، مما يسمح للطرف بالبقاء باردًا نسبيًا.
أنواع الأخشاب
• الأخشاب اللينة: الصنوبر، الأرز، التنوب.
• الأخشاب الصلبة: البلوط، القيقب، الكرز، الجوز.
• الأخشاب المصنعة: الخشب الرقائقي، والألواح الليفية متوسطة الكثافة، والألواح الخشبية المضغوطة.
NOTE: ينبغي للمشغلين أن يتوقعوا انخفاض معدلات إزالة المواد المستخدمة في الأخشاب الأكثر كثافة أو صلابة وفقًا لذلك.
الصفائح المركبة والخشب الرقائقي
عند قطع مادة ما بأي طريقة، يجب أولاً مراعاة آلية فشل المادة. في حالة المواد المركبة الرقائقية (أي طبقات ألياف الكربون، وبعض الألياف الزجاجية، والخشب الرقائقي)، فإن آلية الفشل التي يجب الانتباه إليها هي انفصال الطبقات. يمكن اختبار ذلك عند أي حافة من المادة عن طريق محاولة فتح الحافة، ومراقبة سلوك الشق الذي يحدث:
1. ينتشر التشقق دائمًا إلى السطح من خلال أقصر مسار - فشل عبر الطبقات.
2. انتشار الشقوق في مستوى الورقة - الفشل عن طريق التقشر.
بالنسبة للمواد التي تفشل بسبب التقشر، فمن المرجح أن تتمزق الحواف وتنثني رأسياً أثناء التوجيه. ولمنع هذه النتيجة، يوصى باستخدام طرف ضاغط.
يجمع الطرف المضغوط بين حافة القطع الحلزونية المتجهة للأسفل في الأعلى وحافة القطع الحلزونية المتجهة للأعلى في الأسفل. وهذا يعني أن المادة التي يتم قطعها يتم ضغط أسطحها العلوية والسفلية باتجاه المركز أثناء القطع، مما يسمح لقوة المادة في الضغط بمقاومة ضعفها لفتحة التشقق تحت الشد.
ضع في اعتبارك أن أطراف الضغط تدفع المواد التي تمت إزالتها للخارج بشكل جانبي، وليس للأعلى أو للأسفل، وبالتالي لا يمكن إزالة المواد إلا على طول الحافة المكشوفة.
أنواع المركبات
• الألياف الزجاجية: البلاستيك المقوى.
• ألياف الكربون: نسبة عالية من القوة إلى w8.
• الفينول: مقاوم للحرارة، متين.
تذكر أن منطقة الضغط بين اتجاهي القطع في النهاية يجب أن تكون متمركزة في المادة الخاصة بك.
- ينبغي النظر في مكونات المركب الخاص بك بشكل مشترك ومنفصل.
- إذا كانت مصفوفة المادة المركبة عبارة عن راتينج بوليمر، فيجب تطبيق الاعتبارات المناسبة لهذا النوع من البلاستيك.
- إذا كان المركب يحتوي على ألياف أو جزيئات كاشطة، فاستخدم طرف جهاز التوجيه المقسى بشكل مناسب والتبريد لتقليل التآكل.
البلاستيك
الرغاوي
تتوفر الرغوات البوليمرية للتوجيه باستخدام الحاسب الآلي، وتتميز بعدم إحداث أي تآكل ملحوظ في النهاية، مع السماح بإنشاء أشكال معقدة للتغليف المخصص، أو الجماليات، أو هندسة الاختبار، أو الممارسة منخفضة المخاطر. السمة المميزة لهذه المواد هي قوتها المنخفضة للقص، مما يسمح بقطعها بسرعة وسهولة.
عند اختيار هذه المواد، إذا كانت قوة الشد للرغوة أقل من قوة القص، فيمكن تمزيق قطع بدلاً من قطع الرقائق النظيفة. ومن الممكن أيضًا أن تتمزق قطع من الرغوة الصلبة والمرنة نسبيًا وتلتف حول نهاية الموجه.
بالنسبة للرغاوي النادرة التي تحمل هذا الخطر، تأكد من استخدام أطراف حادة للقطع بسرعة دوران عالية في الدقيقة مع قنوات عدوانية، وليس أطرافًا كاشطة أو ضحلة. ومع ذلك، يمكن كشط الرغاوي الصلبة بدلاً من قطعها لمنع تشوهها.
البلاستيك اللين
تُعرَّف المواد البلاستيكية اللينة (مثل البولي إيثيلين منخفض الكثافة) بمقياس نسبي: فهي عبارة عن بوليمرات تنتج "تجعيدات" أو رقائق طويلة جدًا عند قطعها. وهذا يعني أنها أقل صلابة وأكثر قابلية للسحب. ضع في اعتبارك أن البلاستيك الأكثر ليونة من المرجح أيضًا أن يكون له نقطة انصهار أقل، ويفقد التسامح البعدي عن طريق الثني عند القطع عندما يكون ساخنًا. قلل من هذا الاتجاه من خلال درجة حرارة محيطة باردة ومراوح وقطع ضحلة. قد يقلل طرف القطع ذو الأخاديد الأقل أو القنوات الأقل عدوانية من المشكلات الناجمة عن التشويش بسبب التجعيدات الطويلة.
البلاستيك الصلب
يتم تعريف البلاستيك الصلب (مثل بولي ميثيل ميثاكريلات) بمقياس نسبي: فهو ينتج رقائق قصيرة بنهايات مكسورة عند قطعه. وهذا يعني أنه أكثر صلابة ويمكن قطعه بنهايات أقل عدوانية، حيث يجب أن يكون إزالة الجزيئات الأصغر أسهل. ومع ذلك، لا يزال ارتفاع درجة الحرارة يمثل مشكلة بسهولة.
تتشوه المواد البلاستيكية الصلبة بشكل أقل عند ارتفاع درجة حرارتها، ولكنها قد تذوب أو تتحلل عند سطح القطع مباشرة، مما يتسبب في تراكم مادة بلاستيكية محترقة على نهاية جهاز التوجيه ومنعه من القطع. قلل من هذا الاتجاه من خلال درجة حرارة محيطة باردة ومراوح وقطع سطحية.
أنواع البلاستيك
• الأكريليك: شفاف، ملون، قوي.
• البولي كربونات: مقاومة عالية للصدمات، شفافة.
• PVC (كلوريد البوليفينيل): متين ومتعدد الاستخدامات.
• HDPE (البولي إيثيلين عالي الكثافة): خفيف الوزن ومقاوم للرطوبة.
المعادن
في الغالبية العظمى من الحالات، المعدن الوحيد الذي يجب قطعه باستخدام جهاز التوجيه هو الألومنيوم. بعض السبائك عالية السليكون من الألومنيوم صلبة للغاية، ويجب استخدامها فقط في المطاحن.
ينتج الألمنيوم تجعيدات طويلة عند قطعه بنهايات منتظمة، مما يؤدي غالبًا إلى التشويش إذا لم يتوفر قدر كبير من الخلوص. عندما يتعين قطع الألمنيوم بتسامح ضئيل، يجب استخدام طرف خاص لكسر الرقائق. هذا النوع من الأطراف، بخصائص بين تلك الخاصة بالنهايات الكاشطة والنهايات المقطوعة ذات التموجات المتعددة، له نمط سطح معيني الشكل "ماسي" يمنع سطح القطع الفردي من البقاء على اتصال بكمية كبيرة من المادة أثناء دورة قطع كاملة، وبالتالي كسر المادة التي تمت إزالتها إلى العديد من الرقائق المنفصلة.
انتبه إلى أن صلابة المعدن وتبريده بالانتشار حساسان لدرجة الحرارة المحيطة، وبالتالي قد تتغير الإعدادات الصحيحة لجهاز التوجيه الخاص بك إذا لم يتم التحكم في درجة الحرارة في مساحة العمل الخاصة بك. عندما تتراكم الحرارة، يتآكل الطرف بمعدل متسارع بسبب التليين، ويصبح سطح المعدن أكثر ليونة، مما يتسبب في تشوه "التلطيخ" بدلاً من القطع النظيفة والدقيقة. اقطع ببطء نسبيًا واستخدم مراوح التبريد.
في حالات نادرة، قد يتم توجيه معادن أخرى غير الألومنيوم.
- بعض سبائك النحاس ناعمة بما يكفي ليتم توجيهها بعناية فائقة، اختر نهايات صلبة للغاية ومسارات CNC مصممة خصيصًا لهذا الغرض.
- من الناحية النظرية، يمكن أيضًا توجيه المعادن اللينة جدًا مثل النحاس النقي أو الذهب أو الرصاص.
- في حالة المواد الكثيفة شديدة القابلية للطرق مثل المعادن النقية اللينة، اختر أطراف القطع العدوانية ذات الأخاديد القليلة.
- في حالة المواد الكثيفة شديدة القابلية للطرق مثل المعادن النقية اللينة، اختر أطراف القطع العدوانية ذات الأخاديد القليلة.
أنواع المعادن
• الألومنيوم: خفيف الوزن ومقاوم للتآكل.
• النحاس: زخرفي، سهل القطع.
• الفولاذ: قوي ومتين.
• النحاس: موصل، ناعم.
الحجر والسيراميك
يمكن توجيه المواد الصلبة جدًا والصلبة ذات الصلابة المنخفضة مثل الحجر الرسوبي والسيراميك الشائع (الجرانيت والحجر الرملي والبلاط) باستخدام أطراف كاشطة صلبة.
غالبًا ما تكون هذه الأطراف مصنوعة من معدن يحتوي على جزيئات ماسية مدمجة كمادة كاشطة. بالنسبة للبلاط منخفض الصلابة للغاية، قد يكون الطرف الضحل أو المزخرف بكثافة أو المكسر المصنوع من الفولاذ عالي السرعة أو الكربيد مناسبًا.
بشكل عام، يتم استخدام جهاز التوجيه CNC لهذه المواد عندما تكون هناك حاجة إلى تفاصيل بارزة أو أنماط حواف معقدة. نظرًا للصلابة العالية والتوصيل الحراري المنخفض للمواد الحجرية والسيراميكية، يتم إنشاء كمية كبيرة من الحرارة ولا يتم نقل سوى القليل جدًا منها عن طريق السطح والجزيئات المزالة. وهذا يعني أن تراكم الحرارة على نهاية جهاز التوجيه يمثل مشكلة كبيرة. يوصى بالتبريد المباشر بالماء.
أنواع الحجر والسيراميك
• الرخام: أنيق، ناعم نسبيًا.
• الجرانيت: صلب ومتين.
• البلاط السيراميكي: صلب وهش.
لتحقيق النتائج المرجوة في مشاريع جهاز التوجيه CNC، فإن المادة المناسبة هي العنصر الحاسم. تتمتع كل مادة بخصائص فريدة وتتطلب أدوات وسرعات وتقنيات محددة. سيساعدك اتباع أفضل الممارسات الموضحة في هذا الدليل على تعظيم قدرات جهاز التوجيه CNC الخاص بك.
لمزيد من القراءة
دليل مختصر لمصطلحات جهاز التوجيه CNC
عندما يكون لديك فكرة لتعلم شيء ما حول آلة التوجيه CNC، يجب عليك أن تفهم من القاموس معرفة CNC وCAD وCAM وG-Code والمزيد.
سعر جهاز التوجيه CNC: مقارنة بين آسيا وأوروبا
تشرح هذه المقالة مقدار قيمة أجهزة التوجيه CNC في آسيا وأوروبا، وتقارن الأسعار المختلفة والتكاليف المتنوعة في المنطقتين، بالإضافة إلى كيفية اختيار أفضل جهاز يناسب ميزانيتك.
ما هي استخدامات جهاز التوجيه CNC؟
تُستخدم ماكينة التوجيه CNC في أعمال النجارة الأوتوماتيكية، ونحت الحجر، وطحن المعادن، ونحت البلاستيك، وقطع الرغوة، ونقش الزجاج.
هل هناك آلة CNC محمولة موثوقة؟
هل تواجه صعوبة في العثور على آلة CNC محمولة يمكن الاعتماد عليها؟ إليك دليل مستخدم احترافي يقدم لك نصائح حول اختيار أداة الآلة المناسبة لاحتياجاتك.
دليل لشراء أول جهاز توجيه CNC الخاص بك
سيساعدك هذا الدليل على فهم ما هي آلة التوجيه CNC؟ كيف تعمل؟ ما هي أنواعها؟ ما هي استخداماتها؟ كم تكلفتها؟ كيفية الاختيار والشراء؟
كيفية تثبيت وإعداد برنامج Mach3 CNC Controller؟
سيساعدك هذا الدليل على فهم كيفية تثبيت وإعداد برنامج وحدة التحكم Mach3 CNC للتحكم في جهاز التوجيه CNC أو مطحنة CNC أو آلة الليزر CNC أو قاطع البلازما CNC أو آلة المخرطة CNC أو أدوات آلة CNC المماثلة.