processing bakelite into parts

La baquelita (laminado de resina fenólica) es un material aislante termoestable caracterizado por alta dureza, alta resistencia a la temperatura (temperatura de funcionamiento a largo plazo de aproximadamente 150-180 ° C), excelente aislamiento y resistencia química. Sin embargo, también es frágil, propenso a agrietarse durante el procesamiento, y exhibe altas fuerzas de corte. El procesamiento requiere seleccionar un método apropiado basado en las características del material y controlar cuidadosamente los parámetros de proceso para evitar defectos. Los siguientes son métodos y precauciones de procesamiento específicos:

I. Métodos de procesamiento principal

(I) mecanizado

El mecanizado es el método de procesamiento primario para Bakelite, adecuado para partes de formas convencionales. Los métodos de mecanizado incluyen girar, fresar, perforar, aserrar y moler.

1. Girando

• Aplicaciones: mecanizado de piezas circulares y con forma de eje.

• Puntos clave:

• Selección de herramientas: use herramientas de carburo o cerámica con bordes de corte afilados. Se recomienda un ángulo de rastrillo ligeramente más grande (-5 ° a +5 °) y un ángulo de espacio libre de 10 ° a 15 ° para reducir la fricción. • Configuración de parámetros: use una velocidad baja (aproximadamente 100-300 rpm para máquinas herramientas estándar, y ligeramente más alta para máquinas CNC) y una velocidad de alimentación baja (0.05-0.2 mm/r) para evitar la generación de calor a partir de la fricción de alta velocidad, lo que puede causar delaminación o decoloración.

• Enfriamiento: se puede usar una pequeña cantidad de fluido de corte soluble en agua (asegúrese de que la bakelita sea compatible con el fluido de corte para evitar la absorción de humedad), pero evite el uso excesivo, lo que puede suavizar la resina.

2. Fresado

• Aplicaciones: superficies planas, surcos y contornos.

• Puntos clave:

• Selección de herramientas: Fin Mill o Ball End Mill (para superficies curvas); El diámetro no debe ser demasiado pequeño (≥6 mm) para evitar la rigidez insuficiente.

• Configuración de parámetros: use una velocidad media (300-800 rpm) y una velocidad de alimentación de 0.05-0.15 mm/diente. Use el "fresado hacia abajo" para reducir el desgaste de la herramienta y evitar la extrusión y el astillado durante la fresado hacia arriba. • Agua: use accesorios de alta rigidez (como alicates + almohadillas de nariz plana) para evitar la vibración de la pieza de trabajo; Las formas complejas pueden usar adsorción de vacío o accesorios especiales.

3. Perforación

• Aplicaciones: agujeros de montaje y agujeros de localización (como agujeros de montaje para varillas conductoras en equipos eléctricos).

• Puntos clave:

• Antes de perforación: para placas gruesas (> 6 mm), antes del perforación de un orificio piloto (diámetro 1/2-2/3 del diámetro del orificio final) para evitar agrietos durante el primer paso de perforación.

• Selección de herramientas: taladro de acero de alta velocidad (como acero de alta velocidad que contiene cobalto) o taladro de carburo (se prefiere recubierto (recubierto); Ángulo de punto de perforación 118 ° -135 ° (aumentar el ángulo de punto reduce la fuerza axial), ángulo de espacio de espacio 8 ° -12 °.

• Configuración de parámetros: baja velocidad (100-500 rpm, ajustado según el espesor de la placa), velocidad de alimentación 0.03-0.1 mm/r; Aplique una presión suave durante la perforación para evitar pausas que pueden causar ardor.

• Enfriamiento: se puede agregar una pequeña cantidad de aceite mineral o fluido de corte especializado para reducir la temperatura de la broca.

4. Sawing

• Aplicación: corte (cortar tablas grandes en piezas más pequeñas).

• Puntos clave:

• Selección de equipos: sierra de plantillas (para tablas delgadas), sierra circular (para tablas medianas y gruesas) o sierra de banda (para tablas gruesas). Use una cuchilla de sierra recubierta de carburo de tungsteno (alto número de dientes y tono fino para reducir la vibración).

• Configuración de parámetros: velocidad de aserración moderada (aproximadamente 30-50 m/min para sierras circulares) y la velocidad de alimentación lenta (para evitar el sobrecalentamiento de la cuchilla de sierra y el astillado de la placa).

• Preparación del borde: después de aserrar, use papel de lija o una recortadora para eliminar las rebabas (Bakelite es propensa a un fino astillado en los bordes cuando se aserran).

5. Grictación

• Aplicación: acabado de superficie (por ejemplo, mejora de la planitud, rugosidad RA ≤ 1.6 μm) o desgaste.

• Puntos clave:

• Selección de la rueda de molienda: rueda de molienda de diamantes con unión de resina (tamaño de arena F60-F120, evite los granos más finos que pueden causar obstrucción) o rueda de molienda de unión vitrificada (para una mejor disipación de calor).

• Configuración de parámetros: velocidad 2000-3000 rpm, alimento 0.02-0.05 mm/trazo; Se recomienda molienda seca (la baquelita es resistente al calor; la molienda húmeda puede suavizar la resina), pero los desechos de molienda deben limpiarse rápidamente.

(Ii) Mecanizado especializado (para formas complejas o piezas de precisión)

Cuando Bakelite requiere procesamiento de contornos complejos, pequeños agujeros o características de alta precisión, se pueden usar los siguientes métodos de mecanizado especiales:

1. Mecanizado de electrospark (EDM)

• Principio: utiliza la descarga pulsada para erosionar el material, adecuado para cavidades de mecanizado y pequeños agujeros en materiales duros y frágiles.

• Puntos clave:

• Material de electrodos: se prefieren los electrodos de grafito (fácil de procesar y descarga estable). Los electrodos de cobre tienen mayor desgaste pero ofrecen una mayor precisión.

• Configuración de parámetros: espacio de descarga 0.05-0.2 mm, corriente 0.5-2a (corriente baja para costillas delgadas, corriente alta para áreas gruesas), frecuencia de elevación de herramientas 50-200 veces/min (para evitar depósitos de carbono).

• Limitaciones del proceso: los pozos microscópicos se formarán en la superficie después del procesamiento (que requiere pulido posterior), y la eficiencia es menor que el procesamiento mecánico.

2. Corte láser

• Principio: un haz láser de alta energía se derrite/vaporiza el material, adecuado para cortar rápidamente contornos complejos.

• Puntos clave:

• Selección de láser: láser CO₂ (longitud de onda de 10.6 μm, buena absorción para materiales no metálicos); Los láseres de fibra son menos efectivos para la bakelita.

• Configuración de parámetros: potencia 50-200W (ajustada dependiendo del grosor de la placa), velocidad de corte 5-20 mm/s; Use aire comprimido (presión 0.2-0.5MPa) como gas asistente para evitar la adhesión de escoria.

• Limitaciones: la zona afectada por el calor (HAZ) es de aproximadamente 0.1-0.3 mm, y puede ocurrir una decoloración ligera de borde (requiere una corrección de color posterior).

3. Corte de chorro de agua (chorro de agua de alta presión)

• Principio: jet de agua ultra alta presión (300-600 MPa) mezclado con abrasivo (arena de granate) para cortar, sin zona afectada por el calor.

• Puntos clave:

• Ventajas: adecuadas para piezas ultra (<1 mm) o de alta precisión (como ranuras de aislamiento para componentes electrónicos), con bordes suaves y sin rebabas.

• Limitaciones: alto costo (equipo costoso y consumibles) y menor eficiencia que el corte con láser.

II. Procesamiento de precauciones

(1) Pretratamiento material

• Secado: aunque la baquelita tiene baja higroscopicidad (aproximadamente 0.1-0.3%), requiere secado (horno de 60-80 ° C durante 2-4 horas) después del almacenamiento a largo plazo o en entornos de alta humedad (> 60% HR) para evitar la delaminación inducida por la humedad durante el procesamiento.

• Bandas de borde: los nuevos bordes de Bakelite pueden tener rebabas o delaminación. Antes de procesar, cubra los bordes con barniz epoxi o cera de parafina (curado a temperatura ambiente) para reducir el riesgo de astillado.

(2) Optimización de herramientas y procesos

• Nanteza de la herramienta: las herramientas contundentes pueden apretar el material (en lugar de cortarlo), lo que lleva al astillado o la delaminación. El afilado o el reemplazo de la herramienta regular son necesarios.

• Evite la sobrecarga: si se produce una vibración severa o un ruido inusual durante el procesamiento (como "tartamudeo" durante la fresación), detenga la máquina inmediatamente para su inspección. Estos pueden deberse al desgaste de la herramienta, la velocidad de alimentación excesiva o la sujeción suelta.

(3) Disipación de enfriamiento y calor

• Aunque la baquelita es resistente al calor (temperatura de descomposición> 300 ° C), las temperaturas locales pueden exceder los 200 ° C durante el mecanizado de alta velocidad, lo que hace que la resina se ablande o decolore (amarillamiento). Por lo tanto:

• Durante el mecanizado, se recomienda utilizar una lubricación de enfriamiento mínima (como la tecnología MQL, con una velocidad de niebla de aceite de 5-20 ml/h) para reducir la acumulación de calor.

• Durante EDM, el fluido de trabajo debe reemplazarse regularmente para evitar la acumulación de impurezas que podría afectar la estabilidad de la descarga.

(4) Dimensión y control de precisión

• La madera de panadería es una estructura laminada con anisotropía (la contracción difiere en aproximadamente 0.1-0.2% entre la dirección de la fibra y la dirección perpendicular). Por lo tanto, se requiere una dirección de mecanizado fija para el procesamiento por lotes (por ejemplo, manteniendo uniformemente la dirección de corte a lo largo de la dirección de laminación).

• Para piezas de precisión (p. Ej., Con una tolerancia de ± 0.05 mm), se requiere un subsidio de mecanizado de 0.1-0.3 mm por lado para evitar desviaciones dimensionales finales debido a la liberación de estrés interno.

(5) Protección de seguridad y medio ambiente

• Control de polvo: el procesamiento de baquelita (aserración y molienda) genera polvo de resina fenólica fina. Se requiere equipos de recolección de polvo (como un sistema de extracción de polvo de la máquina herramienta), y los operadores deben usar máscaras N95.

• Ventilación: el mecanizado de electroponer o el corte con láser pueden liberar pequeñas cantidades de fenol (un gas irritante). Mantenga la ventilación adecuada en el taller o instale el equipo de purificación de gases de escape.

El procesamiento de bakelita se basa principalmente en el mecanizado mecánico (giro, fresado, perforación y molienda), con mecanizado especializado (EDM, láser y chorro de agua) utilizado para aplicaciones complejas. Los requisitos clave incluyen control de baja velocidad/alimentación, herramientas afiladas, enfriamiento adecuado y cuidadosa atención al pretratamiento del material y la consistencia direccional para evitar defectos como agrietamiento y delaminación, garantizar la precisión del mecanizado y la calidad de la superficie.

Métodos y precauciones para procesar Bakelite en piezas