CNC-Bearbeitung von Polytetrafluorethylen-Teflon (PTFE)-Teile erfordern aufgrund der einzigartigen Materialeigenschaften wie geringe Reibung, chemische Beständigkeit und thermische Stabilität spezielle Verfahren.Zu den gängigen Verfahren gehören CNC-Bohren, Fräsen, Drehen, Dreh-Fräs-Kombinationen und mehrachsige Bearbeitung, die jeweils auf der Grundlage der Teilegeometrie und der Präzisionsanforderungen ausgewählt werden.Die richtige Werkzeugauswahl (scharfe Hartmetallfräser) und Prozesssteuerung (niedrige Drehzahlen, Kühlungsmanagement) sind entscheidend, um Wärmestau und Materialverformung während der Bearbeitung zu vermeiden.
Die wichtigsten Punkte erklärt:
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CNC-Bohren
- Wird zur Herstellung präziser Löcher in PTFE-Komponenten verwendet
- Erfordert niedrige Spindeldrehzahlen (typischerweise 500-1000 U/min), um hitzebedingte Verformungen zu vermeiden
- Profitiert von Tieflochbohrzyklen, um Späne zu entfernen und Verstopfungen zu vermeiden
- Ideal für die Herstellung von Flüssigkeitsdurchlässen oder Befestigungslöchern in Dichtungen
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CNC-Fräsen
- Die vielseitigste Methode für komplexe 2D/3D-Formen und Konturen
- Verwendet einschneidige oder zweischneidige Hartmetallfräser mit schneller Wendel für saubere Schnitte
- Erfordert Gleichlauffrästechnik zur Minimierung der Gratbildung
- Typische Anwendungen sind Ventilkomponenten, Isolatoren und kundenspezifische Unterlegscheiben
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CNC-Drehen
- Optimal für zylindrische Teile wie Buchsen, Hülsen und Stangen
- Verwendet scharfe, polierte Hartmetalleinsätze mit positiven Spanwinkeln
- Hält enge Toleranzen (±0,005" oder besser) für Dichtungsflächen ein
- Häufig kombiniert mit angetriebenen Werkzeugen für sekundäre Bearbeitungen
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CNC-Dreh-Fräsen
- Kombiniert Rotationsdrehen und Fräsen in einer Aufspannung
- Reduziert den Aufwand für komplexe Teile, die sowohl gedrehte als auch gefräste Merkmale erfordern
- Verbessert die Konzentrizität zwischen verschiedenen Teilemerkmalen
- Üblich für multifunktionale Komponenten wie Pumpenrotoren
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Mehrachsige/5-Achs-Bearbeitung
- Ermöglicht komplexe Geometrien in einer einzigen Aufspannung (Hinterschneidungen, abgewinkelte Merkmale)
- Verwendet simultane 4/5-Achsen-Bewegungen für medizinische Präzisionskomponenten
- Minimiert Werkzeugabdrücke auf sichtbaren Oberflächen
- Entscheidend für Komponenten in der Luft- und Raumfahrt und moderne Dichtungssysteme
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Überlegungen zum Prozess
- Auswahl der Werkzeuge:Hartmetallwerkzeuge mit polierten Oberflächen und scharfen Kanten
- Schnittparameter:Niedrige Geschwindigkeiten (100-300 SFM) mit moderaten Vorschüben
- Kühlung:Druckluft ist flüssigen Kühlmitteln vorzuziehen, um Absorption zu vermeiden.
- Vorrichtungen:Bruchfreie Schraubstöcke/Klemmen zur Vermeidung von Teileverformungen
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Materialspezifische Herausforderungen
- Wärmemanagement zur Vermeidung von Schmelzen (PTFE wird bei 327°C weich)
- Späneabfuhr zur Verhinderung des Wiederaufschweißens von Material
- Minimierung des Werkzeugdrucks zur Vermeidung von Teileverformungen
- Anforderungen an die Oberflächengüte, die die Werkzeugwege und Zustellungen vorgeben
Mit diesen Verfahren können Hersteller PTFE-Präzisionsbauteile herstellen, die den strengen Anforderungen der Industrie in Bereichen wie der Halbleiter-, Pharma- und Chemieindustrie entsprechen.Die Wahl zwischen den Verfahren hängt vom Produktionsvolumen, der Komplexität der Teile und den erforderlichen Toleranzen ab.
Zusammenfassende Tabelle:
| Methode | Wesentliche Merkmale | Typische Anwendungen |
|---|---|---|
| CNC-Bohrungen | Niedrige Spindeldrehzahlen, Tieflochbohrzyklen | Flüssigkeitsdurchgänge, Befestigungslöcher in Dichtungen |
| CNC-Fräsen | Vielseitig für 2D/3D-Formen, Gleichlauffrästechnik | Ventilkomponenten, Isolatoren, kundenspezifische Unterlegscheiben |
| CNC-Drehen | Scharfe Hartmetalleinsätze, enge Toleranzen (±0,005\") | Buchsen, Hülsen, Stangen |
| CNC-Dreh-Fräsen | Kombiniert Drehen und Fräsen, verbessert die Rundlaufgenauigkeit | Pumpenrotoren, multifunktionale Komponenten |
| Mehrachsig | Ermöglicht komplexe Geometrien, minimiert Werkzeugspuren | Komponenten für die Luft- und Raumfahrt, moderne Dichtungssysteme |
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