Поліуретани відносяться до групи синтетичних органічних полімерів. Завдяки широкому спектру міцності властивостей і відносній легкості (малої щільності), поліуретани знаходять дуже широке застосування в промисловості. Стійкість до хімічної дії і знакозмінних навантажень дозволяє використовувати поліуретан для виробництва ущільнювачів і ізоляторів різних вузлів машин і механізмів. У вспененном стані «пінополіуретан» широко використовується в будівництві (як утеплювач), у легкій промисловості (в якості шумоізолятором, м'якого наповнювача для меблів, автокрісел). Сучасні варіанти пінополіуретанових плит використовуються як оздоблювальні матеріали, для формування інтер'єру, створення архітектурних макетів і т.п.
Механічна обробка поліуретанів
Широке поширення поліуретанових виробів пояснюється не тільки цінними фізичними властивостями, але і легкої обробкою різанням (практично без відходів і пилу). Причому різка поліуретану з успіхом може здійснюватися як ручним інструментом, так і автоматичними верстатами. Застосування фрезерного обладнання з ЧПУ дозволяє забезпечити високу якість готових виробів при інтенсивному темпі випуску.
Одним з головних недоліків поліуретану є порівняно вузький температурний діапазон ефективного використання (від -60 ° С до +80 ° С). Це ж властивість призводить до певних труднощів при контактної механічній обробці різанням. Так, при фрезеруванні на відносно високих швидкостях, поліуретанова Струже схильна налипає на ріжучі кромки фрези і «намертво» забивати спіральні стружкоотводящіе канавки.
Для вирішення цієї проблеми зазвичай рекомендується змінити режим обробки. дотримуючись оптимальне співвідношення частоти обертання шпинделя і подачі інструменту (при малій подачі і великих оборотах спостерігається Підплавлення матеріалу). Неприємний ефект підплавлення присутній також при обробці затупленою фрезою, або інструментом з порушеною геометрією (в т.ч. фрезами після «кустарної» переточки).
Найчастіше обробка поліуретанів здійснюється двухзаходная сферичними конусними фрезами. Однак найкращий ефект спостерігається при використанні фрези спеціальної конструкції (зі щетинистим наконечником - неофіційна назва «кукурудза»).
Модельний пластик є однією з різновидів поліуретану. Останнім часом широкого поширення набули дошки або панелі різної щільності і структури, а також спеціальні мастики, що наносяться в рідкому стані, а потім механічно обробляються після затвердіння. Модельний пластик легко піддається обробці, практично не утворює пилу в процесі різання, а також має високу твердість.
Модельний пластик застосовується для створення об'ємних макетів і дизайн-конструкцій. Поверхня пластика (в т.ч. утворена рідкою мастикою) відрізняється точністю геометричних розмірів і малої шорсткістю поверхні. При необхідності поверхню може фарбуватися, проте навіть чистового етапу фрезерування на верстаті з ЧПУ досить для отримання безшовної, рівною і гладкою поверхні.
Застосування модельного пластика не обмежується створенням макетів і моделей. Легко обробляється на фрезерному верстаті з ЧПУ, модельний пластик відмінно підходить для отримання форм, матриць і мастермоделей. Застосування фрезерного обладнання з ЧПУ дозволяє забезпечити високу точність готового виробу, а також спростити технологічний ланцюжок виробництва матриць (виключити лиття). Після обробки поверхня пластикової моделі добре піддається поліровці (звичайної шкіркою) - майже до дзеркальної гладкості.
Фрезерування щільного пінопласту
Для виробництва декору, елементів фасаду або художніх скульптурних панно часто застосовується щільний пінопласт. При цьому механічна обробка здійснюється на глибину від 40 до 60 мм з точністю 1 мм. Оскільки твердість пінопласту дуже невелика, механічна обробка різанням не представляє будь-яких труднощів. Навіть фрезерування на значну глибину (до 70 мм) здійснюється за один прохід при помірних режимах різання. Однак, як і у випадку з поліуретаном, для якісної обробки пінопласту необхідно ретельно стежити за гостротою заточування різального інструменту. Затупілась фреза не так ріже, скільки плавить матеріал, що призводить до гарантованої псування заготовок. Тому в якості інструменту найкраще використовувати кінцеву однозаходний фрезу (тому що при використанні двухзаходной фрези нерівномірний знос одного з ріжучих зубів може викликати вібрацію інструменту, а навіть малі биття значно погіршують якість обробки податливого матеріалу, подібного пінопласту).
Спеціалізоване обладнання для обробки пінопласту
Незважаючи на те, що фрезерні верстати з ЧПУ є дуже універсальним обладнанням і прекрасно справляються з обробкою широкого спектру матеріалів, для розкрою і фігурного різання пінопласту випускаються спеціалізовані верстати. За конструкцією таке обладнання дуже схоже на фрезерні з ЧПУ, але замість фрези для різання пінопластових заготовок використовується розпечена вольфрамова, нихромовая або титанова нитку, а її пересуванням також «завідує» контролер ЧПУ. Відповідно, програмою для обробки може виступати графічний ескіз, що дозволяє використовувати дане обладнання для фігурного різання складного профілю.
Головним недоліком спеціальних верстатів для обробки пінопласту є обмеження рухливості ріжучої нитки відносно поверхні заготовки. Це ускладнює або робить неможливим отримання об'ємних заготовок з пінопласту (наприклад, матриць або 3D-моделей). В цьому відношенні, навіть «бюджетна» модель 3-х координатного фрезерного верстата з ЧПУ є кращою. Спеціалізований же верстат, за рахунок меншої вартості логічно застосовувати там, де потрібно розкрій і різання пінопласту (в тому числі фігурна) з високим ступенем якості.