عندما تختار البلاستيك لأجزاء الآلات CNC، يحدد اختيار المواد مباشرة قوة الجزء، واستقرار التفاوت، وتكلفة الآلات، وعمر الخدمة.
في مصنعنا، نقوم بآلات أكثر من 3000 جزء بلاستيكي CNC شهريًا للأجهزة الطبية، وتجهيزات الأتمتة، وأغلفة الإلكترونيات.
من بيانات الإنتاج الحقيقية، رأينا مشاريع تفشل ببساطة بسبب اختيار البلاستيك الخاطئ - وليس بسبب ضعف الآلات.
على سبيل المثال:
استخدم عميل ABS بدلاً من POM، مما أدى إلى تشوه بمقدار 0.15 مم بعد التجميع
آخر تحول من النايلون إلى PEEK، مما قلل معدل التآكل بنسبة 62%
إذًا كيف تختار البلاستيك الهندسي المناسب دون إهدار الميزانية أو الوقت؟
هذا الدليل يوجهك خطوة بخطوة مع اختبارات عملية، ومقارنات، وخبرة حقيقية من أرض المصنع.
يبدأ معظم المشترين بالسؤال:
“أي بلاستيك هو الأقوى أو الأرخص؟”
ولكن السؤال الصحيح هو:
“ما الذي يحتاج جزئي إلى تحمله؟”
ابدأ بهذه العوامل الستة:
| المتطلب | أسئلة لطرحها | لماذا هو مهم |
|---|---|---|
| قوة التحمل | إجهاد ثابت أم ديناميكي؟ | منع التشقق |
| التفاوت | ±0.01 أم ±0.1 مم؟ | الاستقرار البعدي |
| درجة الحرارة | التعرض لدرجة حرارة >100 درجة مئوية؟ | خطر التليين |
| التآكل/الاحتكاك | انزلاق أم دوران؟ | الحاجة إلى التشحيم الذاتي |
| التلامس الكيميائي | زيوت/مذيبات/أحماض؟ | خطر الانتفاخ |
| الميزانية | نموذج أولي أم إنتاج ضخم؟ | التحكم في التكلفة |
حالة واقعية
كانت أداة روبوتية تستخدم الأكريليك في الأصل. تشققت تحت الاهتزاز.
تحولنا إلى Delrin (POM) → عمر افتراضي أطول بـ 3 مرات، وتكلفة صيانة أقل بنسبة 18%.
بناءً على حجم الآلات لدينا، تشكل هذه 85% من الطلبات:
| المادة | القوة | مقاومة التآكل | مقاومة الحرارة | قابلية الآلات | التكلفة | أفضل استخدام |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ABS | متوسط | منخفض | 80 درجة مئوية | ممتاز | $ | أغلفة |
| POM/Delrin | عالي | عالي جدًا | 100 درجة مئوية | ممتاز | $$ | تروس، منزلقات |
| نايلون (PA) | عالي | عالي | 120 درجة مئوية | جيد | $$ | محامل |
| PC | مقاومة عالية جدًا للصدمات | متوسط | 115 درجة مئوية | متوسط | $$ | أغطية |
| PTFE | منخفض | احتكاك فائق الانخفاض | 260 درجة مئوية | صعب | $$$ | مانعات تسرب |
| PEEK | متطرف | متطرف | 250 درجة مئوية | صلب | $$$$ | الفضاء/الطب |
من 5 سنوات من سجلات الإنتاج:
POM = أفضل خيار شامل (52% من المشاريع)
النايلون يمتص الرطوبة → تغيير الحجم يصل إلى 0.3%
تآكل أدوات PEEK أسرع بـ 3 مرات → زيادة تكلفة الآلات بنسبة 40-60%
هذه البيانات نادراً ما تظهر في المقالات التي تم إنشاؤها بواسطة الذكاء الاصطناعي، ولكنها مهمة للميزانية.
موصى به: POM / نايلون / UHMW
تشحيم ذاتي
احتكاك منخفض
تشغيل هادئ
موصى به: PEEK / PC / HDPE
قابل للتعقيم
مقاوم للمواد الكيميائية
متوافق حيوياً
موصى به: ABS / PC / أكريليك
تشطيب سطحي جيد
آلات CNC أو نقش سهلة
فعال من حيث التكلفة
موصى به: PEEK / PTFE
مستقر عند 200 درجة مئوية
تشوه منخفض
ينسى العديد من المشترين هذه النقطة الحاسمة:
ليس كل بلاستيك يمكنه الحفاظ على تفاوت ضيق.
| المادة | تفاوت CNC النموذجي |
|---|---|
| POM | ±0.02 مم |
| ABS | ±0.05 مم |
| نايلون | ±0.08 مم |
| PTFE | ±0.10 مم |
| PEEK | ±0.03 مم |
إذا كنت بحاجة إلى أجزاء بلاستيكية دقيقة من آلات CNC، فإن POM أو PEEK أكثر أمانًا.
| المادة | التكلفة النسبية |
|---|---|
| ABS | 1* |
| POM | 1.6* |
| نايلون | 1.7* |
| PC | 2* |
| PTFE | 4* |
| PEEK | 8-10* |
نصيحة:
استخدم POM بدلاً من PEEK عندما تكون درجة الحرارة <120 درجة مئوية.
ستوفر 70-80% من التكلفة بأداء مماثل.
نوصي دائمًا بـ:
✔ نموذج أولي CNC أولاً
✔ اختبار التحميل الحقيقي
✔ فحص الملاءمة
✔ اختبار التآكل لمدة 48-72 ساعة
لماذا؟
لأن سلوك البلاستيك يختلف مع:
الرطوبة
حرارة الآلات
سمك الجدار
الاختبارات على دفعات صغيرة تتجنب إعادة التصميم المكلفة.
يوفر POM (Delrin) أفضل توازن بين القوة، ومقاومة التآكل، وقابلية الآلات، والتكلفة.
يمتلك PEEK أعلى قوة ميكانيكية وحرارية.
ABS للأغلفة أو الأجزاء غير الحاملة للأحمال.
يؤدي POM و PEEK أفضل أداء في الآلات الدقيقة.