تُعدّ عملية التصنيع باستخدام الحاسوب (CNC) عملية شائعة لتصنيع الأجزاء المعدنية. ومع ذلك، يمكن استخدامها أيضًا لتصنيع الأجزاء البلاستيكية. وتُعتبر عملية تصنيع البلاستيك باستخدام الحاسوب (CNC) عملية رائجة في العديد من الصناعات نظرًا لتوافر مجموعة واسعة من المواد البلاستيكية المناسبة لهذا الغرض. بالإضافة إلى ذلك، ساهم إدخال تقنية التحكم الرقمي بالحاسوب (CNC) في جعل هذه العملية أكثر دقة وسرعة، وأكثر ملاءمة لتصنيع أجزاء ذات دقة عالية.

 

8مواد معالجة CNC الشائعة

تُعدّ العديد من أنواع البلاستيك القابلة للتشكيل مناسبة لتصنيع الأجزاء والمنتجات في مختلف الصناعات. ويعتمد استخدامها على خصائصها، حيث تتمتع بعض أنواع البلاستيك القابلة للتشكيل، مثل النايلون، بخصائص ميكانيكية ممتازة تُمكّنها من استبدال المعادن. فيما يلي أكثر أنواع البلاستيك شيوعًا في عمليات التشكيل البلاستيكي المخصصة:

 

1. PVC

يُعدّ كلوريد البولي فينيل، أو PVC، مادةً متعددة الاستخدامات في التصنيع باستخدام الحاسوب (CNC)، وهي متوفرة بدرجات وتركيبات متنوعة. وتُعرف بقوتها ومتانتها ومقاومتها للمواد الكيميائية والرطوبة. كما أن سعر PVC منخفض نسبيًا، مما يجعله خيارًا شائعًا لمجموعة واسعة من التطبيقات.

 

الإيجابيات

مادة PVC هي مادة قوية ومتينة ومقاومة للمواد الكيميائية والرطوبة.

وهو متوفر بمجموعة متنوعة من الدرجات والتركيبات، مما يجعله مناسبًا لمجموعة واسعة من التطبيقات.

مادة PVC رخيصة نسبياً، مما يجعلها خياراً فعالاً من حيث التكلفة.

يسهل تشكيله، مما يجعله خيارًا جيدًا للنماذج الأولية السريعة والإنتاج.

 

السلبيات

قد يكون التعامل مع مادة PVC صعباً بسبب صلابتها العالية.

إنها ليست مقاومة للحرارة مثل بعض المواد الأخرى المستخدمة في التصنيع باستخدام الحاسوب.

يمكن أن يطلق البولي فينيل كلوريد (PVC) أبخرة ضارة عند تسخينه، لذلك من المهم استخدام التهوية المناسبة عند العمل به.

 

التطبيقات

يُستخدم البولي فينيل كلوريد (PVC) في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك:

• السيارات
• البناء والتشييد
• الأجهزة الطبية
• التغليف
• الأنابيب والتجهيزات
• المنتجات الاستهلاكية

 

يُعدّ البولي فينيل كلوريد (PVC) مادةً متعددة الاستخدامات وبأسعار معقولة في مجال التصنيع باستخدام الحاسوب (CNC)، وهو مناسب لمجموعة واسعة من التطبيقات. وتجعله قوته ومتانته ومقاومته للمواد الكيميائية والرطوبة خيارًا جيدًا للعديد من الصناعات.

 

2. نظرة خاطفة

بولي إيثر إيثر كيتون، أو PEEK، هو بلاستيك حراري هندسي عالي الأداء، معروف بقوته ومتانته ومقاومته الكيميائية. كما أنه عازل كهربائي جيد ويتمتع بمقاومة ممتازة للتآكل. يُستخدم PEEK بكثرة في التطبيقات التي تتطلب مقاومة عالية للحرارة والمواد الكيميائية، مثل صناعات الطيران والفضاء، والطب، والسيارات.

 

الإيجابيات

مادة PEEK هي مادة قوية ومتينة تقاوم مجموعة واسعة من المواد الكيميائية والمذيبات.

يتميز بمقاومة ممتازة للتآكل وهو عازل كهربائي جيد.

يُعد PEEK أيضًا خيارًا جيدًا للتطبيقات التي تتطلب درجات حرارة عالية، حيث يمكنه تحمل درجات حرارة تصل إلى 260 درجة مئوية.

مادة PEEK سهلة التشكيل ويمكن استخدامها في مجموعة متنوعة من عمليات التصنيع باستخدام الحاسوب (CNC).

 

السلبيات

مادة PEEK باهظة الثمن نسبياً.

قد يكون من الصعب العمل معه بسبب صلابته العالية.

يمكن أن يطلق مادة PEEK أبخرة سامة عند تسخينها، لذلك من المهم استخدام التهوية المناسبة عند العمل بها.

 

التطبيقات

يُستخدم البولي إيثر إيثر كيتون (PEEK) في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك:

الفضاء الجوي

طبي

السيارات

المعالجة الكيميائية

النفط والغاز

 

مادة PEEK هي مادة لدنة حرارية هندسية عالية الأداء، مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات. قوتها ومتانتها ومقاومتها للمواد الكيميائية والتآكل تجعلها خيارًا جيدًا للتطبيقات الصعبة.

 

3.PTFE

البولي تترافلوروإيثيلين، أو PTFE، هو مادة لدن حراري عالية الأداء، معروفة بخصائصها غير اللاصقة، ومقاومتها للمواد الكيميائية، وانخفاض احتكاكها. ويُستخدم غالبًا في التطبيقات التي تُعد فيها هذه الخصائص أساسية، مثل صناعات تجهيز الأغذية، والطب، والفضاء.

 

الإيجابيات

مادة PTFE هي مادة غير لاصقة ومقاومة لمجموعة واسعة من المواد الكيميائية والمذيبات.

يتميز بمقاومة ممتازة للتآكل واحتكاك منخفض، مما يجعله خيارًا جيدًا للتطبيقات التي تتطلب تحرك الأجزاء بسلاسة مقابل بعضها البعض.

مادة PTFE عازل جيد أيضاً، وهي مقاومة للحرارة والكهرباء.

مادة PTFE سهلة التشكيل ويمكن استخدامها في مجموعة متنوعة من عمليات التصنيع باستخدام الحاسوب (CNC).

 

السلبيات

مادة PTFE هي مادة باهظة الثمن نسبياً.

قد يكون من الصعب العمل معه بسبب صلابته العالية.

يمكن أن يطلق PTFE أبخرة سامة عند تسخينه، لذلك من المهم استخدام التهوية المناسبة عند العمل به.

 

التطبيقات

يُستخدم البولي تترافلوروإيثيلين (PTFE) في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك:

تصنيع الأغذية

الأجهزة الطبية

الفضاء الجوي

المعالجة الكيميائية

النفط والغاز

 

مادة PTFE هي مادة بلاستيكية حرارية عالية الأداء، مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات. خصائصها غير اللاصقة، ومقاومتها للمواد الكيميائية، وانخفاض احتكاكها، ومقاومتها للحرارة تجعلها خيارًا جيدًا للتطبيقات الصعبة.

 

4.مطاط بوليستر إيثر (POM)

البولي أوكسي ميثيلين (POM) هو بلاستيك هندسي معروف بمقاومته للحرارة والمواد الكيميائية وخصائصه الميكانيكية والكهربائية. ورغم تفوقه في الخصائص الميكانيكية، إلا أنه يعاني من قصور في الاستقرار الكيميائي، ويتأثر بالشحوم والكحولات والمذيبات الكيميائية الأخرى. إضافةً إلى ذلك، يتميز البولي أوكسي ميثيلين النقي (POM بدون إضافات) بانخفاض استقراره الحراري، حيث يستمر البوليمر البلاستيكي في الاحتراق حتى بعد إطفاء اللهب.

 

إيجابيات

- كثافة منخفضة ولكن قوة ميكانيكية عالية

- سهل المعالجة، وهو من المواد الشائعة في صناعة النماذج الأولية السريعة

- درجة انصهار منخفضة، مناسبة لعمليات النماذج الأولية السريعة مثل الطباعة ثلاثية الأبعاد والقولبة بالحقن

- قوة عالية

- عمر طويل ومتانة جيدة

- السعر رخيص نسبياً

 

سلبيات

- سيؤدي التسخين إلى إطلاق أبخرة بلاستيكية حرارية سامة، لذا يلزم توفير التهوية.

- انخفاض درجة الانصهار، قد تتسبب الحرارة المتولدة من آلة CNC في حدوث تشوه.

 

طلب

- قطع غيار السيارات مثل التروس والمحامل وما إلى ذلك.

- المكونات الإلكترونية مثل المحركات والمفاتيح وما إلى ذلك.

- المعدات الطبية مثل القسطرة والأنابيب

- الأجهزة الكهربائية مثل أفران الميكروويف والغسالات، إلخ.

- مواد التعبئة والتغليف مثل الأغطية والأختام

 

بشكل عام، يعتبر البولي أوكسي ميثيلين (POM) بلاستيكًا هندسيًا عالي الجودة واسع الاستخدام في صناعات مثل الأجهزة الكهربائية والسيارات والمعدات الطبية نظرًا لمزاياه المتمثلة في مقاومة الحرارة، ومقاومة المواد الكيميائية، والقوة الميكانيكية، وسهولة المعالجة.

 

5.البولي كربونات (PC)

يُعرف البولي كربونات بشفافيته العالية، ومقاومته العالية للحرارة، وخصائصه الميكانيكية والكهربائية الممتازة. ورغم أدائه الجيد من حيث الخصائص الميكانيكية، إلا أنه يعاني من قصور في الاستقرار الكيميائي، ويتأثر بالمذيبات الحمضية. إضافةً إلى ذلك، فإن استقرار البولي كربونات النقي (بدون إضافات) حرارياً متوسط، وقد تتشوه البوليمرات البلاستيكية عند درجات الحرارة العالية.

إيجابيات

- شفافية عالية

- مقاومة عالية للحرارة، يمكنها تحمل درجات حرارة تصل إلى 100 درجة مئوية لفترة طويلة

- قوة ميكانيكية عالية

- مقاومة جيدة للظروف الجوية ولون ثابت

- خصائص كهربائية ممتازة

 

سلبيات

- يتأثر بالمذيبات الحمضية

- الاستقرار الحراري متوسط ​​وقد يتشوه عند درجات الحرارة العالية.

- تكلفة أعلى

 

طلب

- أقراص CD و DVD و Blu-ray

- علب العرض والتلفزيون

- تجهيزات الإضاءة

- غلاف كهربائي

- أنابيب شفافة وصناديق تخزين

 

بشكل عام، تُستخدم مواد البولي كربونات على نطاق واسع في الأجهزة البصرية والمنتجات الإلكترونية نظرًا لشفافيتها العالية، ومقاومتها للحرارة، وخصائصها الميكانيكية والكهربائية الممتازة. مع ذلك، لا تزال هناك حاجة لتعزيز استقرارها الكيميائي والحراري. فهي تتأثر بالمذيبات الحمضية، وقد تتشوه عند درجات الحرارة العالية. إضافةً إلى ذلك، فإن تكلفتها المرتفعة نسبيًا تحدّ من استخدامها في مجالات أوسع.

 

6.البولي يوريثان (PU)

يُستخدم البولي يوريثان على نطاق واسع نظرًا لخصائصه الميكانيكية المتنوعة، ومقاومته للتآكل، وسهولة تصنيعه. فهو يتمتع بمتانة جيدة، ومقاومة عالية للتآكل والعوامل الجوية. مع ذلك، يتميز البولي يوريثان بثبات حراري ضعيف، حيث يؤدي التعرض لدرجات حرارة عالية لفترات طويلة إلى تدهور خصائصه الفيزيائية.

 

إيجابيات

- خصائص ميكانيكية متنوعة

- مقاومة جيدة للتآكل

- سهل التشكيل إلى أشكال متنوعة

- السعر رخيص نسبياً

 

سلبيات

- ضعف الاستقرار الحراري، فارتفاع درجات الحرارة سيؤدي إلى تدهور الأداء

- قد تظهر رائحة بعد المعالجة

 

طلب

- قطع غيار السيارات مثل الإطارات والحشيات وما إلى ذلك.

- مواد الأحذية

- أغلفة للأجهزة المنزلية

- طلاء صناعي

- حشوات الأجهزة الطبية

 

تُستخدم مواد البولي يوريثان على نطاق واسع في السيارات والأحذية والأجهزة المنزلية وغيرها من المجالات نظرًا لخصائصها الميكانيكية المتنوعة ومقاومتها الممتازة للتآكل وسهولة معالجتها. مع ذلك، فإن استقرارها الحراري ضعيف، وتؤدي درجات الحرارة العالية لفترات طويلة إلى تدهور أدائها. إضافةً إلى ذلك، تُعدّ الرائحة المحتملة بعد المعالجة أحد القيود على استخدامها. ولكن بشكل عام، تتميز مواد البولي يوريثان بانخفاض تكلفتها وتعدد استخداماتها.

 

7.نايلون (PA)

تتميز مادة البولي أميد (PA) بقوتها العالية وسهولة تشكيلها. كما أنها تتمتع بخصائص ميكانيكية ممتازة وثبات كيميائي، ولكن ثباتها الحراري متوسط. بالإضافة إلى ذلك، تتأثر القوة الميكانيكية لمادة البولي أميد بشكل كبير بظروف التشكيل وبنية المقطع العرضي.

 

إيجابيات

- قوة ميكانيكية عالية

- مقاومة جيدة للظروف الجوية وثبات كيميائي

- سهل المعالجة والتشكيل

- رخيص نسبياً

 

سلبيات

- متوسط ​​الثبات الحراري

- تتأثر القوة الميكانيكية بشكل كبير بتقنية المعالجة

- تأثير سلبي على البيئة

 

طلب

- غلاف كهربائي

- مكونات الأجهزة المنزلية

- قطع غيار السيارات الداخلية

- غلاف الكابل

- الاحتياجات اليومية

 

تُستخدم مواد البولي أميد على نطاق واسع في الإلكترونيات والأجهزة الكهربائية والسيارات وغيرها من المنتجات نظرًا لقوتها العالية وسهولة معالجتها وخصائصها الميكانيكية الممتازة واستقرارها الكيميائي. ومع ذلك، لا يزال من الضروري تحسين استقرارها الحراري وقوتها الميكانيكية، حيث تتأثر بظروف التصنيع. إضافةً إلى ذلك، قد يكون لمواد البولي أميد تأثيرٌ بيئيٌّ أثناء عملية الإنتاج، مما يحدّ من استخدامها في مجالاتٍ أوسع. ولكن بشكلٍ عام، تتميز مواد البولي أميد بانخفاض تكلفتها وآفاق استخدامها الواسعة.

 

8. مادة ABS (أكريلونيتريل-بوتادين-ستايرين)

تُستخدم مادة ABS (أكريلونيتريل-بوتادين-ستايرين) على نطاق واسع في أغلفة ومكونات الهياكل للأجهزة الكهربائية والإلكترونيات والسيارات وغيرها من المنتجات نظرًا لخصائصها الميكانيكية الجيدة وسهولة معالجتها ومقاومتها الممتازة للصدمات.

إيجابيات

• يتميز هذا المنتج بقوة عالية، ومقاومة للصدمات تصل إلى 50-100 جول/متر، أي أقوى بأربع إلى خمس مرات من المواد الراتنجية ذات المواصفات نفسها. وهذا ما يجعله خيارًا مثاليًا لتغليف الأجهزة المنزلية والإلكترونية.
• يتميز هذا المنتج بسهولة تشكيله ويمكن معالجته إلى هياكل معقدة متنوعة من خلال قولبة البثق، وقولبة الحقن، وغيرها من الطرق لتلبية احتياجات تصميم المنتج.
• السطح أملس ويمكن الحصول على مظهر جيد دون طلاء. وهذا يبسط عملية الإنتاج.
• السعر رخيص، وتكلفته حوالي ثلثي تكلفة مادة البولي كربونات، وهو أمر مفيد للغاية للإنتاج الضخم.
• بفضل ألوانه الغنية، يمكن إضافة ألوان مختلفة من الحشوات حسب الحاجة، مما يجعله جذابًا للغاية من الناحية الجمالية.

 

سلبيات

• يؤدي ضعف الاستقرار الحراري، وارتفاع درجات الحرارة لفترات طويلة، إلى تدهور الأداء. وهذا يحد من استخدامه في الحالات التي تتطلب أحمالاً حرارية عالية.
• يتأثر بشكل كبير بالمذيبات ويتآكل بسهولة بفعل الأحماض ومذيبات الإستر، مما يؤثر على عمره الافتراضي.
• وهو أثقل، بكثافة تبلغ 1.05 جم/سم3، أي أثقل بنسبة 20% تقريبًا من مواد البولي كربونات ذات القوة نفسها.

 

بشكل عام، ستظل مواد ABS مستخدمة على نطاق واسع في مجالات مثل أغلفة الأجهزة الكهربائية والتجهيزات الداخلية للسيارات نظرًا لانخفاض تكلفتها وسهولة تصنيعها وخصائصها الميكانيكية الممتازة. ومع ذلك، لا يزال من الضروري تحسين استقرارها الحراري والكيميائي لتوسيع نطاق استخداماتها.