A legtöbb műszaki műanyag félterméket (rudak, táblák, csövek) a gyártásuk során hőkezelik – feszültségmenetesítik -, hogy a lehető legnagyobb méretpontosságot és üzemi terhelhetőséget lehessen velük elérni. Az extrúzió-, öntés,- préselés befejezése hőkezeléssel persze nem azt jelenti, hogy a féltermék teljesen feszültségmentes, hanem egy gyártástechnológiai és gazdasági optimalizáció eredménye.
A tapasztalatok azt mutatják, hogy a forgácsolásos megmunkálás során jelentős többlet-feszültséget lehet bevinni az anyagba, mely a későbbi terhelhetőséget és méretpontosságot nagyban befolyásolja, akár adott gépelem használhatatlanságát is eredményezheti.
A káros, forgácsolással bevitt feszültséget több tényező is előidézheti:
- életlen és nem megfelelő élszögű szerszám használat
- túl nagy forgácsolási sebesség és/vagy előtolás miatti extrém nagy hőfejlődés
- nagy anyagmennyiségek lemunkálása, főleg a féltermék egy oldaláról
A fenti hibák elkövetése jelentős káros feszültség bevitelt jelent a kész alkatrészbe, mely utólagos hőkezeléssel még csökkenthető.
A forgácsolás utáni feszültségmentesítő hőkezelése előnyei
Az utólagos hőkezelés elsősorban nem a sorozatos, forgácsolástechnológiai hibák korrigálását szolgálja – bár arra is alkalmas -, de az optimális forgácsolási paraméterek betartása esetén is keletkező extra feszültség csökkentése révén, a késztermék használhatóságát jelentősen javítja.
Az alábbi tulajdonság módosítást lehet elérni:
- Jobb kémiai ellenállás, vegyszerállóság. Főleg az amorf anyagok, mint PC, PSU, PEI, de a PAI is érzékeny a feszültség-korrózióra, mikrorepedés terjedésre, ami a hűtő-kenő folyadékokból is származhat. A feszültségcsökkentő hőkezelés jelentős eredménnyel járhat az időelőtti tönkremenetel megakadályozásában.
- Pontosabb méretek, szűkebb tűrésmezők, kisebb alakhibák. Az IT 8 vagy IT 7, esetleg ez alatti IT fokozatok, valamint egyedileg megadott szűk tűrésmezők csak különleges esetekben biztosíthatók. Egyik alapfeltétele a belső feszültségekből származó minimális deformáció, a lehető legnagyobb méretstabilitás. Ehhez nyújt segítséget a hőkezelés.
- Javított kopásállóság. Bizonyított, hogy a Torlon PAI termékeknél az utólagos hőkezelés javítja a kopásállóságot, ha siklócsapágyként használják. Ennek oka egy utólagos polimerizációs folyamat az anyagban, mely a koptatóhatással szembeni ellenállást javítja.
Az utólagos hőkezelés a nagyoló forgácsolás utáni művelet. A hőkezelés után kell majd a végső simítási műveletet elvégezni
Az alábbi táblázat a fontosabb anyagcsoportokra ajánlható hőkezelési módot tartalmazza, tájékoztató jelleggel. Természetesen nem abszolút értékek kerülnek feltüntetésre, hiszen az anyagvastagság és a geometria is befolyásolja pl. a felfűtési sebességet, de irányadó értéknek mindenképp hasznos a táblázat.
| Anyag | Felfűtés | Hőntartás | Hűtés | Közeg |
| ABS | 10ºC óránként, 93ºC-ig | 30 perc, 6,3 mm (1/4”) anyagvastagságra | 10ºC óránként | Nitrogén gáz |
| PMMA | 2 óra 82ºC-ra | 30 perc, 6,3 mm (1/4”) anyagvastagságra | 10ºC óránként | Nitrogén gáz |
| POM C | 4 óra 154ºC-ra | 30 perc, 6,3 mm (1/4”) anyagvastagságra | 10ºC óránként | Nitrogén gáz vagy levegő |
| POM H | 4 óra 160ºC-ra | 30 perc, 6,3 mm (1/4”) anyagvastagságra | 10ºC óránként | Nitrogén gáz vagy levegő |
| PET | 4 óra 176ºC-ra | 30 perc, 6,3 mm (1/4”) anyagvastagságra | 10ºC óránként | Nitrogén gáz vagy olaj |
| ECTFE | 10ºC óránként, 107ºC-ig | 30 perc, 6,3 mm (1/4”) anyagvastagságra | 10ºC óránként | Nitrogén gáz |
| PBT | 4 óra 148ºC-ra | 60 perc, 6,3 mm (1/4”) anyagvastagságra | 10ºC óránként | Nitrogén gáz vagy levegő |
| PVDF | 2 óra 135ºC-ra | 30 perc, 6,3 mm (1/4”) anyagvastagságra | 10ºC óránként | Nitrogén gáz |
| PPO | 10ºC óránként, 121ºC-ig | 30 perc, 6,3 mm (1/4”) anyagvastagságra | 10ºC óránként | Nitrogén gáz |
| PPO + GF | 10ºC óránként, 126ºC-ig | 30 perc, 6,3 mm (1/4”) anyagvastagságra | 10ºC óránként | Nitrogén gáz |
| PA 6 | 4 óra 148ºC-ra | 30 perc, 6,3 mm (1/4”) anyagvastagságra | 10ºC óránként | Nitrogén gáz vagy olaj |
| PA 66 | 4 óra 176ºC-ra | 30 perc, 6,3 mm (1/4”) anyagvastagságra | 10ºC óránként | Nitrogén gáz vagy olaj |
| PA 66 + GF | 4 óra 190ºC-ra | 30 perc, 6,3 mm (1/4”) anyagvastagságra | 10ºC óránként | Nitrogén gáz vagy olaj |
| PEEK | 2 óra 148ºC-ra majd 2 óra 190ºC-ra | 60 perc, 6,3 mm (1/4”) anyagvastagságra 60 perc, 6,3 mm (1/4”) anyagvastagságra | 10ºC óránként | Levegő |
| PC | 4 óra 135ºC-ra | 30 perc, 6,3 mm (1/4”) anyagvastagságra | 10ºC óránként | Levegő |
| PC + GF | 4 óra 143ºC-ra | 30 perc, 6,3 mm (1/4”) anyagvastagságra | 10ºC óránként | Levegő |
| UHMW-PE | 2 óra 104ºC-ra | 30 perc, 6,3 mm (1/4”) anyagvastagságra | 10ºC óránként | Nitrogén gáz |
| PP | 2 óra 85ºC-ra | 30 perc, 6,3 mm (1/4”) anyagvastagságra | 10ºC óránként | Levegő |
| PES | 4 óra 198ºC-ra | 30 perc, 6,3 mm (1/4”) anyagvastagságra | 10ºC óránként | Nitrogén gáz vagy levegő |
| PPS | 4 óra 176ºC-ra | 30 perc, 6,3 mm (1/4”) anyagvastagságra | 10ºC óránként | Levegő |
| PPS + GF | 4 óra 176ºC-ra | 30 perc, 6,3 mm (1/4”) anyagvastagságra | 10ºC óránként | Levegő |
| PAI | 4 óra 148ºC-ra majd 4 óra 215ºC-ra majd 4 óra 243ºC-ra majd 4 óra 260ºC-ra | 1 nap 1 nap 1 nap 3 – 10 nap | 10ºC óránként | Levegő |
| PSU | 4 óra 165ºC-ra | 30 perc, 6,3 mm (1/4”) anyagvastagságra | 10ºC óránként | Levegő |
| PEI | 4 óra 198ºC-ra | 30 perc, 6,3 mm (1/4”) anyagvastagságra | 10ºC óránként | Levegő |
| PEI + GF | 4 óra 204ºC-ra | 30 perc, 6,3 mm (1/4”) anyagvastagságra | 10ºC óránként | Levegő |
A végső, simító műveletet mindig a hőkezelés után kell elvégezni. A táblázatban feltüntetett értékek általánosított értékek, a legtöbb, átlagos méretű gépelemre használható. A felfűtésben és hőntartásban lehet módosítani, ha kisebb anyagvastagságokról van szó. A munkadarabokat a hőkezelés során célszerű készülékben rögzíteni, hogy egyéb deformáció ne keletkezzen.
