פוליקרבונט

פוליקרבונט משמש לייצור רכיבים בעיבוד שבבי CNC הדורשים עמידות גבוהה בפני פגיעות, שקיפות ושליטה ממדית מדויקת ללא כשל שביר.

התנהגות החומר בעיבוד מושפעת במידה רבה מהצטברות חום, ולכן פרמטרי החיתוך ופינוי השבבים קריטיים למניעת התכה או מריחה של קצוות.

בשבבימטל, אסטרטגיות עיבוד שבבי CNC לפוליקרבונט מוגדרות סביב ניהול תרמי, כלי חיתוך חדים ומעברי גמר השומרים על איכות אופטית ודיוק ממדי.

פוליקרבונט (PC) הוא תרמופלסט אמורפי הידוע בעמידות גבוהה בפני פגיעות, שקיפות ויציבות ממדית לאורך טווח טמפרטורות רחב.

הוא נבחר לעיתים קרובות על פני אקריליק כאשר קשיחות ועמידות בפני סדיקה תחת עומס הן דרישות תכנון מרכזיות.

תכונות מכניות (ערכים אופייניים)

מאפיין ערך אופייני יחידות
צפיפות ~1.20 g/cm³
חוזק מתיחה ~60–70 MPa
חוזק ~55–65 MPa
התארכות בשבירה ~90–120 %
מודול אלסטיות ~2.3 GPa
עמידות לפגיעה (Izod) גבוהה מאוד (ללא שבר) —

התכונות המכניות משתנות בהתאם לדרגת החומר, תוספים והיסטוריית העיבוד.

תכונות תרמיות ופיזיקליות

מאפיין ערך אופייני יחידות
טמפרטורת מעבר זכוכיתי (Tg) ~147 °C
טמפרטורת עבודה רציפה ~115–125 °C
מוליכות תרמית ~0.19 W/m·K
מקדם התפשטות תרמית ~65–70 µm/m·K

תכונות אלו הופכות את הבקרה התרמית במהלך עיבוד שבבי CNC לקריטית לדיוק ממדי ולאיכות פני השטח.

עמידות כימית (כללית)

קטגוריית חומר רמת עמידות
מים / תמיסות מימיות מעולה
אלכוהולים טובה
שמנים וגריזים טובה
חומצות (מדוללות) בינונית עד טובה
ממסים (ארומטיים, קטונים) נמוכה

העמידות הכימית תלויה במשך החשיפה, בטמפרטורה ובמצב המאמצים הפנימיים בחומר.

התנהגות העיבוד השבבי של פוליקרבונט מושפעת בעיקר ממוליכות תרמית נמוכה ומהנטייה להתרכך במקום להישבר כאשר נוצר חום עודף.

מאפייני עיבוד מרכזיים כוללים:

  • סיכון להתכה או מריחה של קצוות כאשר מהירות החיתוך גבוהה מדי
  • יצירת שבבים רציפה הדורשת פינוי שבבים יעיל
  • אפשרות להשגת גימור פני שטח איכותי באמצעות כלים חדים וקצבי הזנה מבוקרים
  • רגישות לסימני שהייה ולהתחככות הכלי במהלך גימור
  • רגישות למאמצים פנימיים כאשר מוחדר חום עודף

העיבוד מתבצע לרוב יבש או עם זרימת אוויר, תוך שימוש בכלי קרביד חדים ופרמטרי חיתוך שמרניים.

יתרון תיאור
עמידות גבוהה בפני פגיעות עמיד בפני זעזועים ועומסים מכניים
שקיפות אופטית מתאים לרכיבים שקופים ומעבירי אור
יציבות ממדית שומר על גיאומטריה תחת שינויים תרמיים מתונים
התנהגות קשיחה ולא שבירה סיכון מופחת לסדיקה במהלך עיבוד ובשימוש
זמינות במגוון דרגות קיים בגרסאות שקופות, מיוצבות UV ומחוזקות

פוליקרבונט נפוץ בייצור רכיבים בעיבוד שבבי CNC כגון:

  • כיסויים שקופים, חלונות ומגני בטיחות
  • בתי מכלול אופטיים ומארזי הגנה
  • רכיבים לציוד רפואי ומעבדתי
  • חלקי בידוד חשמליים ואלקטרוניים
  • אבות טיפוס הדורשים קשיחות ואפשרות לבחינה ויזואלית

התאמת החומר ליישום תלויה בדרישות אופטיות, בתנאי חשיפה תרמית ובסביבה הכימית.

גרסה מאפיינים כלליים
פוליקרבונט שקוף שקיפות גבוהה ועמידות בפני פגיעות
פוליקרבונט מיוצב UV עמידות משופרת לתנאי חוץ ולקרינת UV
פוליקרבונט מחוזק זכוכית קשיחות גבוהה יותר עם ירידה בעמידות לפגיעות
דרגות מעכבות בעירה ביצועי עמידות באש משופרים ליישומים חשמליים

פרמטרי העיבוד עשויים להשתנות משמעותית בין דרגות לא מחוזקות לדרגות מחוזקות זכוכית.

  • להימנע מפינות פנימיות חדות היוצרות ריכוזי מאמצים
  • להביא בחשבון התפשטות תרמית גבוהה יותר בהשוואה למתכות
  • להגדיר בבירור דרישות גימור פני שטח באזורים אופטיים
  • למזער הכנסת חום במהלך הגימור כדי למנוע עכירות או עיוות
  • לבחור את דרגת החומר המתאימה בשלב מוקדם בתכנון

תיאום נכון בין כוונת התכנון לאסטרטגיית העיבוד הוא קריטי להשגת רכיבי פוליקרבונט באיכות גבוהה.

למה לעבד פוליקרבונט בשבבימטל

שבבימטל מבצעת עיבוד שבבי CNC לפוליקרבונט בתהליכים המותאמים לשליטה בחום, שמירה על שלמות פני השטח וחזרתיות ממדית.

גישה זו תומכת בייצור אמין של רכיבי PC שקופים ומבניים, הן לאבות טיפוס והן לסדרות ייצור בכמויות נמוכות עד בינוניות.