Una de las decisiones más importantes que debe enfrentar un ingeniero de diseño al crear una pieza es qué material usar. La selección de materiales determina la función y la apariencia de un componente en particular y cómo se mantendrá con el tiempo.
El plástico es cada vez más popular. Son livianos, fáciles de trabajar y, en general, menos costosos que los productos metálicos similares. Hay muchos tipos de plásticos mecanizados, cada uno con ventajas y desventajas.
Hay muchas formas diferentes de fabricar piezas de plástico de precisión. Los plásticos modernos de calidad industrial se moldean por fundición, se imprimen o se mecanizan. Las tres primeras opciones son muy adecuadas para producir piezas de formas complejas con buen acabado superficial. Pero cuando necesita lograr tolerancias estrechas o crear un acabado de superficie similar a un espejo en casi cualquier tipo de pieza, nada mejor que el mecanizado.
Tabla de contenido
Descripción general de los servicios de procesamiento de plástico
El mecanizado de plástico, como todos los procesos de mecanizado, es sustractivo, eliminando capas de material para formar la pieza o producto final. Algunas de las operaciones de mecanizado más comunes utilizadas en materiales plásticos son:
corte
Las operaciones de corte suelen generar calor que puede dañar el plástico. Al cortar plástico, el operador debe tener cuidado para evitar la distorsión por calor.
Torneado
El torneado de plástico se realiza en un torno. Los tornos funcionan girando la pieza de trabajo para que una herramienta de corte estacionaria pueda cortar y eliminar el exceso de material de acuerdo con el diseño previsto.
molienda
El torneado implica girar una pieza de trabajo de plástico, mientras que el fresado requiere girar una herramienta de corte para eliminar las virutas de plástico de una pieza de trabajo estacionaria.
perforación
Elegir la broca incorrecta puede ser peligroso y puede provocar sobrecalentamiento y fuerzas de corte. Sin embargo, siempre que la preparación sea correcta y las herramientas preparadas y utilizadas, un técnico capacitado puede formar orificios de diámetro grande y pequeño en productos de plástico sin destruir la estructura.
molienda
El esmerilado es similar al esmerilado porque el proceso elimina los desechos plásticos de la pieza de trabajo y cambia su forma. La principal diferencia es que el fresado utiliza un corte intermitente mientras que el rectificado corta continuamente el plástico del producto para lograr una forma y un acabado superficial más suaves.
Materiales utilizados para el procesamiento de plástico CNC
resina ABS
El acrilonitrilo butadieno estireno, a menudo abreviado como ABS, es uno de los materiales termoplásticos más comunes. Tiene buenas propiedades mecánicas, buena resistencia al impacto, alta resistencia al calor y buena maquinabilidad. El ABS es fácil de mecanizar, resistente al calor y se puede utilizar para acabados (adhesivos, pinturas, abrillantadores, etc.). Normalmente se utiliza para crear prototipos de características de piezas antes de la producción en masa.
El ABS tiene poca resistencia química y a la abrasión y es soluble en acetona. Tampoco es un plástico particularmente fuerte.
El uso más común del ABS es el moldeo por inyección, que se utiliza para fabricar cajas electrónicas, productos electrónicos de consumo e incluso los icónicos ladrillos Lego.
Nylon
Al igual que el ABS, el nailon es un plástico duradero con alta resistencia y rigidez que puede mantener un buen aislamiento eléctrico en un amplio rango de temperaturas, así como una buena resistencia química y a la abrasión. . El nailon 6 y el nailon 66 son los grados más utilizados para el mecanizado CNC.
Sin embargo, el nailon 6/6 tiende a absorber la humedad y expandirse, lo que reduce la precisión dimensional. La deformación también ocurre cuando se elimina una gran cantidad de material asimétrico durante el procesamiento debido a la tensión interna inherente del material.
El nailon se usa más comúnmente en dispositivos médicos, hardware de montaje de placas de circuitos, componentes del compartimiento del motor automotriz y bridas para cables. Se utiliza como una alternativa económica al metal en muchas de estas aplicaciones.
acrílico
Acrílico (también conocido como Perspex o Luctie) es un nombre comercial para el plástico PMMA. Es fuerte, tiene una excelente resistencia al impacto y al rayado, y es fácil de adherir.
El acrílico procesado es transparente y muy adecuado para aplicaciones donde se requiere claridad óptica o translucidez.
Sin embargo, el acrílico es un plástico quebradizo y se agrietará o romperá si se aplica demasiada presión. La superficie mecanizada de la placa acrílica pierde su transparencia y adquiere un aspecto mate y translúcido. Por lo tanto, es normal tener cuidado si las partes acrílicas se dejan en su espesor original para mantener la transparencia. El pulido se puede utilizar como un paso adicional de procesamiento posterior si la superficie tratada debe ser transparente.
Delrín
POM es mejor conocido por el nombre comercial Delrin. Es un termoplástico de ingeniería considerado el más procesable y económico de los plásticos. Tiene una superficie lisa, de baja fricción, excelente estabilidad dimensional y alta rigidez. Delrin es un excelente plástico para materiales que enfrentan mucha fricción, requieren tolerancias estrechas o requieren alta rigidez en estas y otras aplicaciones. El único problema es que es difícil de colocar.
Delrin se usa comúnmente en engranajes, cojinetes, bujes, sujetadores o plantillas y accesorios de ensamblaje.
HDPE
HDPE significa Polietileno de Alta Densidad, un termoplástico con una alta relación resistencia-peso. El HDPE tiene una excelente resistencia química, aislamiento eléctrico y durabilidad en condiciones climáticas adversas. Al igual que Delrin, el HDPE tiene una superficie lisa, limita la fricción, puede resistir bien un alto impacto, tiene una alta relación resistencia-peso y es resistente a la intemperie.
El principal inconveniente del HDPE es su baja resistencia, especialmente al estirarse y doblarse.
El HDPE es un termoplástico liviano que se usa para aplicaciones al aire libre y creación de prototipos debido a su bajo costo y peso liviano. Al igual que el ABS, a menudo se utiliza para la creación de prototipos antes del moldeo por inyección. Su resistencia química y sus propiedades deslizantes lo hacen muy adecuado para la fabricación de tapones y sellos, y también ideal para aplicaciones sensibles al peso y a la electricidad.
cima
PEEK es un termoplástico de ingeniería de alto rendimiento con excelente resistencia al impacto y estabilidad dimensional. El plástico PEEK es muy fácil de procesar y es el mejor material utilizado en el mecanizado CNC. Debido a su excelente desempeño, se usa a menudo en las industrias automotriz, aeroespacial, médica y eléctrica.
El único inconveniente es el alto precio. Dicho esto, si quieres un alto rendimiento y alta resistencia, deberías considerar utilizar este material. El rendimiento de este plástico supera al de los metales utilizados en las industrias química y de procesamiento. Algunas industrias ahora están reemplazando metales como el acero inoxidable y el aluminio.
policarbonato
El policarbonato es uno de los plásticos más duraderos del mercado. Es extremadamente resistente a los impactos y rígido y sigue siendo funcional en un amplio rango de temperaturas. También es ópticamente transparente y se puede teñir de negro si se desea opacidad. El policarbonato es ideal para aplicaciones que requieren un plástico muy resistente o muy resistente, o donde se requiere transmisión de luz. Como tal, el policarbonato es uno de los plásticos más utilizados y tiene la tasa de reciclaje más alta.
El policarbonato puro tiene baja resistencia a la abrasión y se raya fácilmente. Si se desea, se pueden agregar recubrimientos antiarañazos y pulido con vapor en los pasos posteriores al procesamiento para mejorar la resistencia a la abrasión y la claridad óptica.
La durabilidad y transparencia del policarbonato significa que se puede usar para hacer discos ópticos, vidrio de seguridad, tubos de luz e incluso vidrio a prueba de balas.
Puntas de mecanizado de plástico CNC
máquina
máquinaNo hay máquinas CNC de plástico. De hecho, todas las máquinas herramienta utilizadas para cortar plástico son herramientas para trabajar metales. La rigidez precisa y la potencia de salida facilitan el manejo incluso de plásticos endurecidos. El efecto es débil porque la rigidez de la máquina para trabajar la madera es baja.
Herramientas de corte
Elegir la mejor herramienta de corte para piezas de plástico es una tarea compleja. La razón es que las composiciones de plásticos y composites son muy diferentes. Algunos plásticos están reforzados con partículas de carburo duro o contienen aditivos que mejoran la flexibilidad, la resistencia al calor u otros parámetros. Todo esto cambia la forma en que el plástico reacciona a las máquinas.
Las herramientas de corte se fabrican principalmente de acero de alta velocidad, carburo cementado, diamante, etc. Para cortar plástico normal, puede elegir los dos primeros materiales de corte. Por el contrario, el acero de alta velocidad tiene una mejor capacidad de molienda. Elija herramientas de acero de alta velocidad y muélalas con cuidado. El filo es afilado, pero menos duradero que las herramientas de carburo.
La fuerza de corte y la temperatura de corte deben reducirse tanto como sea posible, y deben seleccionarse el ángulo de desprendimiento, el ángulo de incidencia, el ángulo de corte menor, el radio del arco de la punta de la herramienta, etc., para mejorar la productividad y la durabilidad de la herramienta, y reducir los costos de mecanizado. .ahorrar dinero. Si no es lo suficientemente rígido, el cortador permanecerá afilado y congelará el material.
Configuración de piezas
Sujete el bloque de plástico correctamente para evitar una presión excesiva que pueda causar la explosión. Recomendamos usar una almohadilla de material suave entre la plantilla y la pieza para evitar marcar la superficie.
Otro problema es la rigidez de la pieza. Se debe prestar especial atención a la posición de perforación y la distancia desde la plantilla. Durante este proceso, la broca intenta tirar de la pieza a lo largo de la ranura. Si el accesorio está demasiado lejos, la broca tendrá éxito, pero la pieza se puede doblar o incluso arrancar la pieza del accesorio.
Minimizar el efecto de vuelco
Siempre mantenga la herramienta de corte en movimiento (no permanezca en un lugar por mucho tiempo) para evitar que las virutas se derritan en la pieza de trabajo. Se puede usar refrigerante o fluido de corte para reducir la temperatura y eliminar las virutas.
Avance de mecanizado
El uso de una velocidad de avance más alta y una velocidad de husillo más rápida resultará en aproximadamente tres veces la velocidad de avance de aluminio y la velocidad de corte correspondiente.
Plástico CNC Procesando servicio
Con la enorme demanda de piezas de plástico para la fabricación de prototipos y piezas de plástico CNC personalizadas, han surgido numerosos servicios de mecanizado de plástico CNC. Definitivamente hacen que el proceso de producción sea más rápido y fácil para todos los involucrados. Si tiene un proyecto relacionado, cargue su dibujo y obtenga una cotización gratuita de SANS Machining.