Väčšina polotovarov z technických plastov (tyče, dosky, rúrky) sa počas výroby tepelne spracúva - odľahčuje od napätia - aby sa dosiahla čo najvyššia rozmerová presnosť a pracovná nosnosť. Ukončenie vytláčania, odlievania a lisovania tepelným spracovaním samozrejme neznamená, že polotovar je úplne bez napätia, ale je výsledkom technologickej a ekonomickej optimalizácie výrobného procesu.
Skúsenosti ukázali, že počas obrábania sa do materiálu môže vniesť značné dodatočné napätie, ktoré môže mať zásadný vplyv na následnú nosnosť a rozmerovú presnosť a môže dokonca viesť k nefunkčnosti konkrétneho strojového komponentu.
Škodlivé namáhanie spôsobené odštiepením môže byť spôsobené viacerými faktormi:
- používanie nástroja s nerovnomerným alebo nesprávnym uhlom ostria
- extrémne vysoká tepelná rozťažnosť v dôsledku nadmernej reznej rýchlosti a/alebo rýchlosti posuvu
- veľké množstvo materiálu, najmä z jednej strany polotovaru
Uvedené chyby vnášajú do hotového dielu značné množstvo škodlivého napätia, ktoré možno znížiť následným tepelným spracovaním.
Výhody tepelného spracovania po rezaní
Primárnym účelom následnej úpravy nie je oprava sériových chýb obrábania - aj keď aj to môže urobiť - ale výrazné zlepšenie použiteľnosti hotového výrobku znížením dodatočných napätí, ktoré môžu vzniknúť aj pri zachovaní optimálnych parametrov obrábania.
Je možné dosiahnuť nasledovnú úpravu vlastností:
- Lepšia chemická odolnosť, chemická odolnosť. Najmä amorfné materiály, ako sú PC, PSU, PEI, ale aj PAI, sú náchylné na koróziu pod napätím, šírenie mikrotrhlín, ktoré môžu pochádzať aj z chladiacich kvapalín. Tepelné spracovanie na zníženie napätia môže mať významný výsledok pri predchádzaní predčasnému zlyhaniu.
- Presnejšie rozmery, menšie tolerancie, menšie chyby. Triedy IT IT 8 alebo IT 7, prípadne nižšie, a individuálne špecifikované úzke tolerancie je možné poskytnúť len v osobitných prípadoch. Jednou zo základných požiadaviek je minimálna deformácia spôsobená vnútornými napätiami, maximálna rozmerová stabilita. Tomu napomáha tepelné spracovanie.
- Zvýšená odolnosť proti opotrebovaniu. Bolo preukázané, že následné tepelné spracovanie výrobkov Torlon PAI zlepšuje odolnosť proti opotrebovaniu, keď sa používajú ako klzné ložiská. Je to spôsobené procesom postpolymerizácie v materiáli, ktorý zlepšuje odolnosť voči opotrebeniu.
Dodatočné tepelné spracovanie je operácia po hrubovaní. Po tepelnom spracovaní sa vykoná záverečné vyhladzovanie
V nasledujúcej tabuľke sú pre informáciu uvedené odporúčané tepelné úpravy pre hlavné skupiny materiálov. Samozrejme, nejde o absolútne hodnoty, pretože hrúbka materiálu a geometria tiež ovplyvňujú napr. rýchlosť ohrevu, ale tabuľka je užitočná ako pomôcka.
| Materiál z | Vykurovanie | Zadržiavanie tepla | Chladenie | Médiá |
| ABS | 10ºC za hodinu, až do 93ºC | 30 minút, pre hrúbku materiálu 6,3 mm (1/4") | 10ºC za hodinu | Plynný dusík |
| PMMA | 2 hodiny do 82ºC | 30 minút, pre hrúbku materiálu 6,3 mm (1/4") | 10ºC za hodinu | Plynný dusík |
| POM C | 4 hodiny do 154 °C | 30 minút, pre hrúbku materiálu 6,3 mm (1/4") | 10ºC za hodinu | Plynný dusík alebo vzduch |
| POM H | 4 hodiny do 160ºC | 30 minút, pre hrúbku materiálu 6,3 mm (1/4") | 10ºC za hodinu | Plynný dusík alebo vzduch |
| PET | 4 hodiny do 176ºC | 30 minút, pre hrúbku materiálu 6,3 mm (1/4") | 10ºC za hodinu | Plynný dusík alebo olej |
| ECTFE | 10ºC za hodinu, až do 107ºC | 30 minút, pre hrúbku materiálu 6,3 mm (1/4") | 10ºC za hodinu | Plynný dusík |
| PBT | 4 hodiny do 148 °C | 60 minút, pre hrúbku materiálu 6,3 mm (1/4") | 10ºC za hodinu | Plynný dusík alebo vzduch |
| PVDF | 2 hodiny do 135ºC | 30 minút, pre hrúbku materiálu 6,3 mm (1/4") | 10ºC za hodinu | Plynný dusík |
| PPO | 10 °C za hodinu, až do 121 °C | 30 minút, pre hrúbku materiálu 6,3 mm (1/4") | 10ºC za hodinu | Plynný dusík |
| PPO + GF | 10ºC za hodinu, až do 126ºC | 30 minút, pre hrúbku materiálu 6,3 mm (1/4") | 10ºC za hodinu | Plynný dusík |
| PA 6 | 4 hodiny do 148 °C | 30 minút, pre hrúbku materiálu 6,3 mm (1/4") | 10ºC za hodinu | Plynný dusík alebo olej |
| PA 66 | 4 hodiny do 176ºC | 30 minút, pre hrúbku materiálu 6,3 mm (1/4") | 10ºC za hodinu | Plynný dusík alebo olej |
| PA 66 + GF | 4 hodiny do 190ºC | 30 minút, pre hrúbku materiálu 6,3 mm (1/4") | 10ºC za hodinu | Plynný dusík alebo olej |
| PEEK | 2 hodiny na 148 °C a potom 2 hodiny na 190 °C | 60 minút pre hrúbku materiálu 6,3 mm (1/4") 60 minút pre hrúbku materiálu 6,3 mm (1/4") | 10ºC za hodinu | Vzduch |
| PC | 4 hodiny do 135ºC | 30 minút, pre hrúbku materiálu 6,3 mm (1/4") | 10ºC za hodinu | Vzduch |
| PC + GF | 4 hodiny do 143ºC | 30 minút, pre hrúbku materiálu 6,3 mm (1/4") | 10ºC za hodinu | Vzduch |
| UHMW-PE | 2 hodiny do 104ºC | 30 minút, pre hrúbku materiálu 6,3 mm (1/4") | 10ºC za hodinu | Plynný dusík |
| PP | 2 hodiny do 85ºC | 30 minút, pre hrúbku materiálu 6,3 mm (1/4") | 10ºC za hodinu | Vzduch |
| PES | 4 hodiny do 198ºC | 30 minút, pre hrúbku materiálu 6,3 mm (1/4") | 10ºC za hodinu | Plynný dusík alebo vzduch |
| PPS | 4 hodiny do 176ºC | 30 minút, pre hrúbku materiálu 6,3 mm (1/4") | 10ºC za hodinu | Vzduch |
| PPS + GF | 4 hodiny do 176ºC | 30 minút, pre hrúbku materiálu 6,3 mm (1/4") | 10ºC za hodinu | Vzduch |
| PAI | 4 hodiny do 148 °C potom 4 hodiny do 215ºC potom 4 hodiny do 243ºC potom 4 hodiny do 260ºC | 1 deň 1 deň 1 deň 3 - 10 dní | 10ºC za hodinu | Vzduch |
| PSU | 4 hodiny do 165ºC | 30 minút, pre hrúbku materiálu 6,3 mm (1/4") | 10ºC za hodinu | Vzduch |
| PEI | 4 hodiny do 198ºC | 30 minút, pre hrúbku materiálu 6,3 mm (1/4") | 10ºC za hodinu | Vzduch |
| PEI + GF | 4 hodiny do 204ºC | 30 minút, pre hrúbku materiálu 6,3 mm (1/4") | 10ºC za hodinu | Vzduch |
Konečné vyhladenie by sa malo vykonať vždy po tepelnom spracovaní. Hodnoty uvedené v tabuľke sú všeobecné hodnoty a môžu sa použiť pre väčšinu strojových prvkov strednej veľkosti. Pri menších hrúbkach materiálu sa môžu vykonať úpravy pri ohreve a tepelnom spracovaní. Odporúča sa, aby boli obrobky počas tepelného spracovania zaistené v prístroji, aby sa zabránilo ďalším deformáciám.
