Una representación común del mecanizado CNC, la mayoría de las veces, implica trabajar con una pieza de trabajo metálica. Sin embargo, no solo el mecanizado CNC es ampliamente aplicable a los plásticos, sino que el mecanizado de CNC de plástico también es uno de los procesos de mecanizado comunes en varias industrias.
La aceptación del mecanizado de plástico como proceso de fabricación se debe a la amplia gama de materiales CNC de plástico disponibles. Además, con la introducción del control numérico de la computadora, el proceso se vuelve más preciso, más rápido y adecuado para hacer piezas con tolerancia ajustada. ¿Cuánto sabes sobre el mecanizado de plástico CNC? Este artículo analiza los materiales compatibles con el proceso, las técnicas disponibles y otras cosas que pueden ayudar a su proyecto.
Plásticos para mecanizado CNC
Muchos plásticos maquinables son adecuados para fabricar piezas y productos que fabrican varias industrias. Su uso depende de sus propiedades, con algunos plásticos maquinables, como el nylon, que tienen excelentes propiedades mecánicas que les permiten reemplazar los metales. A continuación se presentan los plásticos más comunes para el mecanizado de plástico personalizado:
ABS:
El acrilonitrilo butadieno estireno, o ABS, es un material CNC ligero conocido por su resistencia al impacto, resistencia y alta maquinabilidad. Aunque cuenta con buenas propiedades mecánicas, su baja estabilidad química es evidente en su susceptibilidad a las grasas, los alcoholes y otros solventes químicos. Además, la estabilidad térmica de ABS puro (es decir, ABS sin aditivos) es baja, ya que el polímero de plástico se quemará incluso después de eliminar la llama.
Pros
Es liviano sin perder su resistencia mecánica.
El polímero de plástico es altamente maquinable, lo que lo convierte en un material de prototipos rápido muy popular.
El ABS tiene un punto de fusión bajo adecuado (esto es importante para otros procesos de prototipos rápidos, como la impresión 3D y el moldeo por inyección).
Tiene una alta resistencia a la tracción.
El ABS tiene una alta durabilidad, lo que significa una vida útil más larga.
Es asequible.
Contras
Libera los humos de plástico calientes cuando se somete al calor.
Necesita una ventilación adecuada para evitar la acumulación de tales gases.
Tiene un punto de fusión bajo que puede causar deformación del calor generado por la máquina CNC.
Aplicaciones
El ABS es un termoplástico de ingeniería muy popular utilizado por muchos servicios de prototipos rápidos para hacer productos debido a sus excelentes propiedades y asequibilidad. Es aplicable en las industrias eléctricas y automotrices para hacer piezas como tapas de teclado, recintos electrónicos y componentes del tablero de automóviles.
Nylon
El nylon o la poliamida es un polímero plástico de baja fricción con alto impacto, químicos y resistencia a la abrasión. Sus excelentes propiedades mecánicas, como resistencia (76MPa), durabilidad y dureza (116R), lo hacen altamente adecuado para el mecanizado CNC y mejoran aún más su aplicación en las industrias de fabricación automotriz y de parte médica.
Pros
Excelentes propiedades mecánicas.
Tiene una alta resistencia a la tracción.
Rentable.
Es un polímero liviano.
Es resistente al calor y a los químicos.
Contras
Tiene baja estabilidad dimensional.
El nylon puede tomar humedad fácilmente.
Es susceptible a ácidos minerales fuertes.
Aplicaciones
Nylon es un termoplástico de ingeniería de alto rendimiento aplicable a la creación de prototipos y la fabricación de piezas reales en las industrias médicas y automotrices. El componente fabricado a partir del material CNC incluye rodamientos, lavadoras y tubos.
Acrílico
El acrílico o PMMA (metacrilato de metilo poli) es popular en el mecanizado de CNC de plástico debido a sus propiedades ópticas. El polímero plástico es translucencia y resistente a los arañazos, de ahí sus aplicaciones en industrias que requieren tales propiedades. Aparte de eso, tiene muy buenas propiedades mecánicas, evidente en su resistencia y resistencia al impacto. Con su barato, el mecanizado ACRYLIC CNC se ha convertido en una alternativa a los polímeros de plástico como el policarbonato y el vidrio.
Pros
Es liviano.
El acrílico es altamente químico y resistente a los rayos UV.
Tiene alta maquinabilidad.
El acrílico tiene alta resistencia química.
Contras
No es tan resistente al calor, el impacto y la abrasión.
Puede romperse bajo una carga pesada.
No es resistente a las sustancias orgánicas cloradas/aromáticas.
Aplicaciones
El acrílico es aplicable para reemplazar materiales como policarbonato y vidrio. Como resultado, es aplicable en la industria automotriz para hacer tuberías ligeras y cubiertas de luz indicadora de automóviles y en otras industrias para fabricar paneles solares, toldos de invernadero, etc.
Pom
POM o Delrin (nombre comercial) es un material de plástico CNC altamente maquinable elegido por muchos servicios de mecanizado CNC por su alta resistencia y resistencia al calor, los productos químicos y el desgaste/desgarro. Hay varios grados de Delrin, pero la mayoría de las industrias confían en Delrin 150 y 570, ya que son dimensionalmente estables.
Pros
Son los más maquinables de todos los materiales de plástico CNC.
Tienen una excelente resistencia química.
Tienen alta estabilidad dimensional.
Tiene alta resistencia a la tracción y durabilidad, asegurando una vida útil más larga.
Contras
Tiene poca resistencia a los ácidos.
Aplicaciones
POM encuentra su aplicación en varias industrias. Por ejemplo, en el sector automotriz, se utiliza para fabricar componentes del cinturón de seguridad. La industria de equipos médicos lo emplea para producir bolígrafos de insulina, mientras que el sector de bienes de consumo hace uso de POM para fabricar cigarrillos electrónicos y medidores de agua.
HDPE
El plástico de polietileno de alta densidad es un termoplástico con alta resistencia al estrés y productos químicos corrosivos. Ofrece excelentes propiedades mecánicas, como resistencia a la tracción (4000PSI) y dureza (R65) que su contraparte, el LDPE lo reemplaza en aplicaciones con dichos requisitos.
Pros
Es un plástico maquinable flexible.
Es altamente resistente al estrés y a los productos químicos.
Tiene excelentes propiedades mecánicas.
El ABS tiene una alta durabilidad, lo que significa una vida útil más larga.
Contras
Tiene poca resistencia UV.
Aplicaciones
HDPE TI tiene una variedad de aplicaciones, que incluyen creación de prototipos, creación de engranajes, rodamientos, empaques, aislamiento eléctrico y equipos médicos. Es ideal para la creación de prototipos, ya que se puede mecanizar de manera rápida y fácil, y su bajo costo lo hace excelente para crear múltiples iteraciones. Además, es un buen material para los engranajes debido a su bajo coeficiente de fricción y alta resistencia al desgaste, y para los rodamientos, porque es autocrutador y resistente químicamente.
LDPE
LDPE es un polímero plástico resistente y flexible con buena resistencia química y baja temperatura. Es ampliamente aplicable en la industria de fabricación de partes médicas para fabricar prótesis y ortóticas.
Pros
Es duro y flexible.
Es altamente resistente a la corrosión.
Es fácil de sellar utilizando técnicas de calor como soldadura.
Contras
No es adecuado para piezas que requieren resistencia a alta temperatura.
Tiene baja rigidez y resistencia estructural.
Aplicaciones
LDPE a menudo se usa para producir engranajes personalizados y componentes mecánicos, componentes eléctricos como aisladores y carcasas para dispositivos electrónicos y piezas con una apariencia pulida o brillante. ¿Qué es más? Su bajo coeficiente de fricción, alta resistencia a aislamiento y durabilidad lo convierten en un material ideal para aplicaciones de alto rendimiento.
Policarbonato
La PC es un polímero de plástico resistente pero liviano con propiedades de aislamiento eléctrico y retardante eléctrico. Al igual que el acrílico, puede reemplazar el vidrio debido a su transparencia natural.
Pros
Es más eficiente que la mayoría de los termoplásticos de ingeniería.
Es naturalmente transparente y puede transmitir luz.
Toma muy bien el color.
Tiene alta resistencia a la tracción y durabilidad.
La PC es resistente a los ácidos, aceites y grasas diluidos.
Contras
Se degrada después de la exposición prolongada al agua a más de 60 ° C.
Es susceptible al desgaste de hidrocarburos.
Aparecerá amarillo con el tiempo después de la exposición prolongada a los rayos UV.
Aplicaciones
Según sus propiedades de luz, el policarbonato puede reemplazar el material de vidrio. Por lo tanto, se utiliza para hacer gafas de seguridad y CDS/DVD. Aparte de eso, es adecuado para hacer implementos quirúrgicos y interruptores de circuitos.
Métodos de mecanizado de CNC de plástico
El mecanizado de piezas de plástico CNC implica el uso de una máquina controlada por computadora para eliminar parte del polímero de plástico para formar el producto deseado. El proceso de fabricación de sustractivos puede crear miríadas de piezas con tolerancia ajustada, uniformidad y precisión utilizando los siguientes métodos.
CNC Turning
El giro de CNC es una técnica de mecanizado que implica mantener la pieza de trabajo en un torno y girarla contra la herramienta de corte girando o girando. También hay varios tipos de giro de CNC, que incluyen:
El giro CNC recto o cilíndrico es adecuado para cortes grandes.
El giro CNC cónico es adecuado para crear piezas con formas con forma de cono.
Hay varias pautas que puede utilizar en el giro de CNC de plástico, que incluyen:
Asegúrese de que los bordes de corte tengan un rastrillo negativo para minimizar el roce.
Los bordes de corte deben tener un gran ángulo de alivio.
Pule la superficie de la pieza de trabajo para un mejor acabado superficial y una acumulación de material reducido.
Reduzca la velocidad de alimentación para mejorar la precisión de los recortes finales (use una velocidad de alimentación de 0.015 IPR para recortes rugosos y 0.005 IPR para recortes precisos).
Adapte el espacio libre, el lado y los ángulos de rastrillo al material de plástico.
Fresado de CNC
La fresación CNC implica el uso de un cortador de fresado para eliminar el material de la pieza de trabajo para obtener la parte requerida. Hay diferentes máquinas de fresado CNC divididas en molinos de 3 ejes y molinos de múltiples eje.
Por un lado, una fresadora CNC de 3 ejes puede moverse en tres ejes lineales (de izquierda a derecha, hacia adelante y hacia atrás, hacia arriba y hacia abajo). Como resultado, es adecuado para crear piezas con diseños simples. Por otro lado, las fábricas de múltiples eje pueden moverse en más de tres ejes. Como resultado, es adecuado para el mecanizado de CNC piezas de plástico con geometrías complicadas.
Hay varias pautas que puede utilizar en la fresado de CNC de plástico, que incluyen:
Machine un termoplástico reforzado con carbono o vidrio con herramientas de carbono.
Aumente la velocidad del huso usando abrazaderas.
Reduzca la concentración de tensión creando esquinas internas redondeadas.
Enfriándose directamente sobre el enrutador para dispersar el calor.
Elija la velocidad de rotación.
Desmure las piezas de plástico después de la molienda para mejorar el acabado de la superficie.
Perforación CNC
La perforación de CNC de plástico implica crear un orificio en una pieza de trabajo de plástico con un taladro montado con una broca. El tamaño y la forma de la broca de taladro determinan el tamaño del agujero. Además, también juega un papel en la evacuación de chips. Los tipos de prensa de perforación que puede usar incluyen banco, vertical y radial.
Hay varias pautas que puede utilizar en la perforación de CNC de plástico, que incluyen:
Asegúrese de utilizar brocas de perforación CNC afiladas para evitar poner estrés en la pieza de plástico.
Use la broca de taladro correcta. Por ejemplo, una broca de 90 a 118 ° con un ángulo de labio de 9 a 15 ° es adecuado para la mayoría de los termoplásticos (para acrílico, use un rastrillo de 0 °).
Asegúrese de una fácil expulsión de chip eligiendo la broca correcta.
Use un sistema de enfriamiento para aliviar más generado durante el proceso de mecanizado.
Para eliminar el taladro CNC sin daños, asegúrese de que la profundidad de perforación sea inferior a tres o cuatro veces. El diámetro del taladro. Además, reduzca la velocidad de alimentación cuando el taladro casi ha salido del material.
Alternativas al mecanizado de plástico
Además del mecanizado de piezas de plástico CNC, otros procesos rápidos de creación de prototipos pueden servir como alternativas. Los comunes incluyen:
Moldura de inyección
Este es un proceso popular de producción masiva para trabajar con piezas de trabajo de plástico. El moldeo por inyección implica crear un molde de aluminio o acero dependiendo de factores como la longevidad. Posteriormente, el plástico fundido se inyecta en la cavidad del molde, se enfría y forma la forma deseada.
El moldeo por inyección de plástico es adecuado tanto para la creación de prototipos como para la fabricación de piezas reales. Aparte de eso, es un método rentable adecuado para piezas con diseños complejos y simples. Además, las piezas moldeadas por inyección apenas requieren trabajo adicional o tratamiento de superficie.
Impresión 3D
La impresión 3D es el método de creación de prototipos más común utilizado en las empresas a pequeña escala. El proceso de fabricación de aditivos es una herramienta de prototipos rápidos que comprenden tecnologías como la estereolitografía (SLA), el modelado de deposición fusionado (FDM) y la sinterización de láser selectivo (SL) utilizada para trabajar en termoplásticos como nylon, PLA, ABS y ÚLTO.
Cada tecnología implica crear modelos digitales 3D y construir la capa de piezas deseada por capa. Esto es como el mecanizado de CNC de plástico, aunque incurre en un desperdicio de material menor, a diferencia del último. Además, elimina la necesidad de herramientas y es más adecuado para hacer piezas con diseños complejos.
Colocación de aspiradoras
La fundición al vacío o la fundición de poliuretano/uretano implica moldes de silicio y resinas para hacer una copia de un patrón maestro. El proceso de prototipos rápidos es adecuado para crear plástico con alta calidad. Además, las copias son aplicables para visualizar ideas o solucionar fallas de diseño.
Aplicaciones industriales del mecanizado de CNC de plástico
El mecanizado de CNC de plástico es ampliamente aplicable debido a beneficios como precisión, precisión y tolerancia estricta. Las aplicaciones industriales comunes del proceso incluyen:
Industria médica
Actualmente, el mecanizado de plástico CNC es aplicable en la fabricación de piezas mecanizadas médicas, como extremidades protésicas y corazones artificiales. Su alto grado de precisión y repetibilidad le permite cumplir con los estrictos estándares de seguridad requeridos por la industria. Además, hay una miríada de opciones de materiales, y produce formas complejas.
Componentes automotrices
Tanto los diseñadores de automóviles como los ingenieros usan mecanizado de CNC de plástico para hacer componentes y prototipos automotrices en tiempo real. El plástico es ampliamente aplicable en la industria para hacer piezas de plástico CNC personalizadas como paneles debido a su peso ligero, lo que reduce el consumo de combustible. Además, el plástico es resistente a la corrosión y al desgaste, que la mayoría de los componentes automotrices experimentan. Aparte de eso, el plástico se puede moldear en formas complejas fácilmente.
Piezas aeroespaciales
La fabricación de piezas aeroespaciales requiere un método de fabricación que tenga alta precisión y tolerancias estrechas. Como resultado, la industria opta por el mecanizado CNC en el diseño, las pruebas y la construcción de diferentes piezas mecanizadas aeroespaciales. Los materiales plásticos son aplicables debido a su idoneidad para formas complejas, resistencia, productos químicos livianos y altos, y resistencia al calor.
Industria electrónica
La industria electrónica también favorece el mecanizado de plástico CNC debido a su alta precisión y repetibilidad. Actualmente, el proceso se utiliza para hacer piezas electrónicas de plástico mecanizadas con CNC, como gabinetes de alambre, teclados de dispositivos y pantallas LCD.
Cuándo elegir el mecanizado de plástico CNC
La elección de los muchos procesos de fabricación de plástico discutidos anteriormente puede ser un desafío. Como resultado, a continuación hay algunas consideraciones que pueden ayudarlo a decidir si el mecanizado CNC de plástico es el mejor proceso para su proyecto:
Si diseño de prototipo de plástico con tolerancia ajustada
El mecanizado de plástico CNC es el mejor método para hacer piezas con diseños que requieren tolerancias estrechas. Una fresadora CNC convencional puede lograr una tolerancia ajustada de aproximadamente 4 μm.
Si el prototipo de plástico requiere un acabado superficial de calidad
CNC Machine ofrece un acabado de superficie de alta calidad que lo hace adecuado si su proyecto no necesita un proceso de acabado de superficie adicional. Esto es diferente a la impresión 3D, que deja marcas de capa durante la impresión.
Si el prototipo de plástico requiere materiales especiales
El mecanizado de CNC de plástico se puede usar para producir piezas de una amplia gama de materiales plásticos, incluidos aquellos con propiedades especiales como resistencia a alta temperatura, alta resistencia o alta resistencia química. Esto lo convierte en una opción ideal para crear prototipos con requisitos especializados.
Si sus productos están en la etapa de prueba
El mecanizado CNC se basa en modelos 3D, que son fáciles de cambiar. Dado que la etapa de prueba requiere una modificación constante, el mecanizado CNC permite a los diseñadores y fabricantes crear prototipos de plástico funcionales para probar y solucionar problemas de diseño.
· Si necesita una opción económica
Al igual que otros métodos de fabricación, el mecanizado de CNC de plástico es adecuado para hacer piezas de manera rentable. Los plásticos son menos costosos que los metales y otros materiales, como los compuestos. Además, el control numérico de la computadora es más preciso, y el proceso es adecuado para un diseño complejo.
Conclusión
El mecanizado de plástico CNC es un proceso ampliamente aceptado industrialmente debido a su precisión, velocidad e idoneidad para hacer piezas con tolerancia ajustada. Este artículo habla sobre los diferentes materiales de mecanizado CNC compatibles con el proceso, las técnicas disponibles y otras cosas que pueden ayudar a su proyecto.
Elegir la técnica de mecanizado correcta puede ser muy desafiante, lo que requiere que subcontrie a un proveedor de servicios de plástico CNC. En Guansheng ofrecemos servicios de mecanizado CNC de plástico personalizados y podemos ayudarlo a hacer diferentes piezas para prototipos o uso en tiempo real en función de sus requisitos.
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Tiempo de publicación: noviembre-13-2023