Unha representación común de mecanizado CNC, a maioría das veces, implica traballar cunha peza de traballo metálico. Non obstante, o mecanizado CNC non só é amplamente aplicable aos plásticos, senón que o mecanizado de CNC de plástico tamén é un dos procesos comúns de mecanizado en varias industrias.
A aceptación do mecanizado plástico como proceso de fabricación débese á gran variedade de materiais de CNC de plástico dispoñibles. Ademais, coa introdución do control numérico da computadora, o proceso faise máis preciso, máis rápido e adecuado para facer pezas con tolerancia axustada. Canto sabes sobre o mecanizado de CNC de plástico? Este artigo analiza os materiais compatibles co proceso, as técnicas dispoñibles e outras cousas que poden axudar ao teu proxecto.
Plásticos para o mecanizado CNC
Moitos plásticos maquinables son adecuados para fabricar pezas e produtos que varias industrias fabrican. O seu uso depende das súas propiedades, con algúns plásticos maquinables, como o nylon, tendo excelentes propiedades mecánicas que lles permiten substituír os metais. A continuación móstranse os plásticos máis comúns para o mecanizado plástico personalizado:
ABS:
O acrilonitrilo Butadiene estireno, ou ABS, é un material CNC lixeiro coñecido pola súa resistencia de impacto, forza e alta maquinabilidade. Aínda que dispón de boas propiedades mecánicas, a súa baixa estabilidade química é evidente na súa susceptibilidade a graxas, alcohois e outros disolventes químicos. Ademais, a estabilidade térmica de ABS puro (é dicir, ABS sen aditivos) é baixa, xa que o polímero de plástico queimará incluso despois de eliminar a chama.
Pros
É lixeiro sen perder a súa forza mecánica.
O polímero de plástico é altamente maquinable, o que o converte nun material de prototipado rápido moi popular.
O ABS ten un punto de fusión baixo adecuado (isto é importante para outros procesos rápidos de prototipado como a impresión 3D e o moldeo por inxección).
Ten unha alta resistencia á tracción.
O ABS ten unha alta durabilidade, o que significa unha vida útil máis longa.
É accesible.
Contras
Libera fumes de plástico quente cando se somete a calor.
Necesitas unha ventilación adecuada para evitar a acumulación de tales gases.
Ten un punto de fusión baixo que pode provocar deformación da calor xerada pola máquina CNC.
Aplicacións
O ABS é un termoplástico de enxeñería moi popular empregado por moitos servizos de prototipado rápidos para facer produtos debido ás súas excelentes propiedades e accesibilidade. É aplicable nas industrias eléctricas e automotivas para elaborar pezas como tapóns de teclado, recintos electrónicos e compoñentes do panel.
Nylon
O nylon ou a poliamida é un polímero de plástico de baixa fricción con resistencia de alto impacto, química e abrasión. As súas excelentes propiedades mecánicas, como a forza (76MPA), a durabilidade e a dureza (116R), fan que sexa moi adecuado para o mecanizado CNC e mellore aínda máis a súa aplicación nas industrias de fabricación de pezas de automóbiles e médicas.
Pros
Excelentes propiedades mecánicas.
Ten unha alta resistencia á tracción.
Rendible.
É un polímero lixeiro.
É resistente á calor e aos produtos químicos.
Contras
Ten baixa estabilidade dimensional.
O nylon pode tomar humidade facilmente.
É susceptible a ácidos minerais fortes.
Aplicacións
O nylon é un termoplástico de enxeñería de alto rendemento aplicable a prototipado e fabricación de pezas reais nas industrias médicas e automotivas. Os compoñentes fabricados a partir do material CNC inclúen rodamentos, lavadoras e tubos.
Acrílico
O acrílico ou o PMMA (poli metilo metacrilato) é popular no mecanizado de CNC de plástico debido ás súas propiedades ópticas. O polímero de plástico é resistente á translucencia e aos arañazos, de aí as súas aplicacións en industrias que requiren tales propiedades. Ademais disto, ten moi boas propiedades mecánicas, evidentes na súa resistencia á dureza e ao impacto. Coa súa barato, o mecanizado de CNC acrílico converteuse nunha alternativa a polímeros de plástico como o policarbonato e o vidro.
Pros
É lixeiro.
O acrílico é altamente químico e resistente aos UV.
Ten alta maquinabilidade.
O acrílico ten alta resistencia química.
Contras
Non é tan resistente á calor, ao impacto e á abrasión.
Pode rachar baixo carga pesada.
Non é resistente ás substancias orgánicas cloradas/aromáticas.
Aplicacións
O acrílico é aplicable na substitución de materiais como o policarbonato e o vidro. Como resultado, é aplicable na industria do automóbil para fabricar tubos lixeiros e cubertas de luz do indicador de vehículos e noutras industrias para fabricar paneis solares, marquesinas de invernadoiro, etc.
Pom
POM ou Delrin (nome comercial) é un material plástico CNC altamente mecanizable escollido por moitos servizos de mecanizado CNC pola súa alta resistencia e resistencia á calor, produtos químicos e desgaste/desgarro. Hai varias notas de Delrin, pero a maioría das industrias dependen dos Delrin 150 e 570 xa que son dimensionalmente estables.
Pros
Son os máis maquinables de todos os materiais plásticos CNC.
Teñen unha excelente resistencia química.
Teñen unha alta estabilidade dimensional.
Ten alta resistencia e durabilidade de tracción, garantindo unha vida útil máis longa.
Contras
Ten unha mala resistencia aos ácidos.
Aplicacións
POM atopa a súa aplicación en varias industrias. Por exemplo, no sector do automóbil, úsase para fabricar compoñentes do cinto de seguridade. A industria de equipos médicos emprega para producir bolígrafos de insulina, mentres que o sector de bens de consumo fai uso de POM para fabricar cigarros electrónicos e contadores de auga.
HDPE
O plástico de polietileno de alta densidade é un termoplástico con alta resistencia ao estrés e produtos químicos corrosivos. Ofrece excelentes propiedades mecánicas como a resistencia á tracción (4000PSI) e a dureza (R65) que a súa contrapartida, o LDPE substituíndoo en aplicacións por tales requisitos.
Pros
É un plástico maquinable flexible.
É altamente resistente ao estrés e aos produtos químicos.
Ten excelentes propiedades mecánicas.
O ABS ten unha alta durabilidade, o que significa unha vida útil máis longa.
Contras
Ten unha mala resistencia UV.
Aplicacións
HDPE Ten unha variedade de aplicacións, incluíndo prototipado, creación de engrenaxes, rodamentos, envases, illamento eléctrico e equipos médicos. É ideal para o prototipado xa que se pode mecanizar de forma rápida e sinxela, e o seu baixo custo fai que sexa xenial para crear múltiples iteracións. Ademais, é un bo material para os engrenaxes debido ao seu baixo coeficiente de fricción e alta resistencia ao desgaste e para os rodamentos, porque é auto-lubricante e resistente químicamente.
LDPE
O LDPE é un polímero de plástico duro e flexible con boa resistencia química e baixa temperatura. É amplamente aplicable na industria de fabricación de pezas médicas para facer próteses e ortotipos.
Pros
É duro e flexible.
É moi resistente á corrosión.
É fácil selar usando técnicas de calor como a soldadura.
Contras
Non é adecuado para as pezas que requiren resistencia a alta temperatura.
Ten baixa rixidez e resistencia estrutural.
Aplicacións
O LDPE úsase a miúdo para producir engrenaxes personalizados e compoñentes mecánicos, compoñentes eléctricos como illantes e carcasas para dispositivos electrónicos e pezas cun aspecto pulido ou brillante. É máis. O seu baixo coeficiente de fricción, alta resistencia ao illamento e durabilidade convérteno nun material ideal para aplicacións de alto rendemento.
Policarbonato
O PC é un polímero de plástico duro pero lixeiro con propiedades de illamento de calor e eléctricas. Como o acrílico, pode substituír o vidro debido á súa transparencia natural.
Pros
É máis eficiente que a maioría dos termoplásticos de enxeñaría.
É naturalmente transparente e pode transmitir luz.
Leva moi ben a cor.
Ten alta resistencia á tracción e durabilidade.
O PC é resistente a ácidos, aceites e graxas diluídas.
Contras
Degradase despois dunha exposición prolongada á auga de máis de 60 ° C.
É susceptible ao desgaste de hidrocarburos.
Amarlarase co paso do tempo despois dunha exposición prolongada a raios UV.
Aplicacións
Con base nas súas propiedades de luz, o policarbonato pode substituír o material de vidro. Polo tanto, úsase para facer lentes de seguridade e CDS/DVDs. Ademais disto, é adecuado para fabricar utensilios cirúrxicos e interruptores.
Métodos de mecanizado de plástico CNC
O mecanizado de pezas de plástico CNC implica usar unha máquina controlada por ordenador para eliminar parte do polímero de plástico para formar o produto desexado. O proceso de fabricación subtractiva pode crear infinidade de pezas con tolerancia axustada, uniformidade e precisión usando os seguintes métodos.
CNC xiro
CNC Turning é unha técnica de mecanizado que implica manter a peza de traballo nun torno e rotala contra a ferramenta de corte xirando ou xirando. Tamén hai varios tipos de xiro CNC, incluíndo:
O xiro recto ou cilíndrico CNC é adecuado para cortes grandes.
O xiro cónico CNC é adecuado para crear pezas con formas similares ao cono.
Hai varias directrices das que podes facer uso en xiro de plástico CNC, incluíndo:
Asegúrese de que os bordos de corte teñan un rastrillo negativo para minimizar o fregado.
Os bordos de corte deberían ter un gran ángulo de alivio.
Pulir a superficie da peza para un mellor acabado superficial e unha acumulación de material reducida.
Reduce a taxa de alimentación para mellorar a precisión dos cortes finais (use unha taxa de alimentación de 0,015 IPR para cortes rugosos e 0,005 IPR para cortes precisos).
Aiduiza a depuración, o lateral e o rastrexo dos ángulos do material plástico.
Millado CNC
O fresado CNC implica usar un cortador de fresado para eliminar o material da peza para obter a parte requirida. Existen diferentes máquinas CNC divididas en fábricas de 3 eixes e muíños de varios eixes.
Por unha banda, unha fresadora CNC de 3 eixes pode moverse en tres eixes lineais (de esquerda a dereita, cara atrás e cara arriba, cara arriba e abaixo). Como resultado, é moi adecuado para crear pezas con deseños sinxelos. Por outra banda, os muíños de varios eixes poden moverse en máis de tres eixes. Como resultado, é adecuado para mecanizar as pezas de plástico de CNC con xeometrías complicadas.
Hai varias directrices das que podes facer uso no fresado de CNC de plástico, incluíndo:
Máquina Un termoplástico reforzado con carbono ou vidro con ferramentas de carbono.
Aumenta a velocidade do fuso mediante pinzas.
Reduce a concentración de estrés creando esquinas internas redondeadas.
Refrixeración directamente no enrutador para dispersar a calor.
Escolla a velocidade de rotación.
Debur Plastic Pezas despois do fresado para mellorar o acabado da superficie.
Perforación CNC
A perforación de CNC de plástico implica crear un burato nunha peza de traballo de plástico usando unha broca montada cunha broca. O tamaño e a forma da broca determinan o tamaño do burato. Ademais, tamén xoga un papel na evacuación do chip. Os tipos de prensa de perforación que podes usar inclúen banco, en posición vertical e radial.
Hai varias directrices das que podes facer uso na perforación de CNC de plástico, incluíndo:
Asegúrese de usar brotes afiados CNC para evitar o estrés na peza de traballo de plástico.
Use a broca correcta. Por exemplo, unha broca de 90 a 118 ° cun ángulo de labio de 9 a 15 ° é adecuada para a maioría dos termoplásticos (para acrílico, usa un rastrillo de 0 °).
Asegúrese dunha fácil expulsión de chip escollendo a broca correcta.
Use un sistema de refrixeración para aliviar máis xerado durante o proceso de mecanizado.
Para eliminar o simulacro CNC sen danos, asegúrese de que a profundidade de perforación sexa inferior a tres ou catro veces. o diámetro da perforación. Tamén reduce a taxa de alimentación cando o simulacro case saíu do material.
Alternativas ao mecanizado plástico
Á parte do mecanizado de pezas de plástico CNC, outros procesos rápidos de prototipado poden servir de alternativas. Os comúns inclúen:
Moldura por inxección
Este é un proceso popular de produción en masa para traballar con pezas de plástico. O moldeo por inxección implica crear un molde a partir de aluminio ou aceiro dependendo de factores como a lonxevidade. Despois, inxectase plástico fundido na cavidade do molde, arrefríase e forma a forma desexada.
O moldeo por inxección de plástico é adecuado tanto para o prototipado como para a fabricación de pezas reais. Ademais disto, é un método rendible adecuado para pezas con deseños complexos e sinxelos. Ademais, as pezas moldeadas por inxección dificilmente requiren traballo adicional ou tratamento superficial.
Impresión 3D
A impresión 3D é o método de prototipado máis común empregado en empresas a pequena escala. O proceso de fabricación de aditivos é unha ferramenta rápida de prototipado que inclúe tecnoloxías como a estereolitografía (SLA), o modelado de deposición fusionado (FDM) e a sinterización selectiva de láser (SLS) empregada para traballar en termoplásticos como nylon, PLA, ABS e UNTEM.
Cada tecnoloxía consiste en crear modelos dixitais 3D e construír a capa de pezas desexadas por capa. Isto é como o mecanizado de CNC de plástico, aínda que incorre nun menor desperdicio de materiais, a diferenza deste último. Ademais, elimina a necesidade de ferramentas e é máis adecuado para facer pezas con deseños complexos.
Fundición ao baleiro
O fundición de baleiro ou o fundición de poliuretano/uretano implica moldes e resinas de silicio para facer unha copia dun patrón mestre. O rápido proceso de prototipado é adecuado para crear plástico con alta calidade. Ademais, as copias son aplicables para visualizar ideas ou resolver os defectos do deseño.
Aplicacións industriais de mecanizado de CNC de plástico
O mecanizado de CNC de plástico é amplamente aplicable debido a beneficios como precisión, precisión e tolerancia axustada. Entre as aplicacións industriais comúns do proceso inclúense:
Industria médica
O mecanizado plástico CNC é actualmente aplicable na fabricación de pezas mecanizadas médicas como extremidades protésicas e corazóns artificiais. O seu alto grao de precisión e repetibilidade permítelle cumprir os estritos estándares de seguridade requiridos pola industria. Ademais, hai unha infinidade de opcións materiais e produce formas complexas.
Compoñentes do automóbil
Tanto os deseñadores de automóbiles como os enxeñeiros usan mecanizado de CNC de plástico para facer compoñentes e prototipos de automóbiles en tempo real. O plástico é amplamente aplicable na industria para facer pezas de plástico CNC personalizadas como os paneis debido ao seu lixeiro, o que reduce o consumo de combustible. Ademais, o plástico é resistente á corrosión e ao desgaste, que a maioría dos compoñentes automotivos experimentan. Ademais disto, o plástico é moldeable en formas complexas facilmente.
Pezas aeroespaciais
A fabricación de pezas aeroespaciais require un método de fabricación que teña alta precisión e tolerancias axustadas. Como resultado, a industria opta por mecanizado CNC no deseño, proba e construción de diferentes pezas mecanizadas aeroespaciais. Os materiais plásticos son aplicables debido á súa idoneidade para formas complexas, forza, lixeiros e produtos químicos altos e resistencia á calor.
Industria electrónica
A industria electrónica tamén favorece o mecanizado plástico CNC debido á súa alta precisión e repetibilidade. Actualmente, o proceso úsase para fabricar pezas electrónicas de plástico con máquinas CNC como recintos de fíos, teclados de dispositivos e pantallas LCD.
Cando escoller o mecanizado de CNC de plástico
A elección dos moitos procesos de fabricación de plásticos comentados anteriormente pode ser un reto. Como resultado, a continuación hai algunhas consideracións que poden axudarche a decidir se o mecanizado de CNC de plástico é o mellor proceso para o teu proxecto:
Se un prototipo de plástico deseño con tolerancia axustada
O mecanizado plástico CNC é o mellor método para facer pezas con deseños que requiran tolerancias axustadas. Unha fresadora convencional CNC pode conseguir unha tolerancia axustada de aproximadamente 4 μm.
Se o prototipo de plástico require acabado de superficie de calidade
A máquina CNC ofrece un acabado superficial de alta calidade, o que o fai adecuado se o seu proxecto non precisa un proceso de acabado superficial adicional. Isto é diferente á impresión 3D, que deixa marcas de capa durante a impresión.
Se o prototipo de plástico require materiais especiais
O mecanizado de CNC de plástico pódese usar para producir pezas a partir dunha ampla gama de materiais plásticos, incluídos aqueles con propiedades especiais como resistencia a alta temperatura, alta resistencia ou alta resistencia química. Isto convérteo nunha elección ideal para crear prototipos con requisitos especializados.
Se os teus produtos están en fase de proba
O mecanizado CNC depende de modelos 3D, que son fáciles de cambiar. Dado que a fase de proba require unha modificación constante, o mecanizado CNC permite aos deseñadores e fabricantes crear prototipos plásticos funcionais para probar e solucionar os defectos do deseño.
· Se necesitas unha opción económica
Do mesmo xeito que outros métodos de fabricación, o mecanizado de plástico CNC é adecuado para facer as pezas de xeito efectivo. Os plásticos son menos custosos que os metais e outros materiais, como os compostos. Ademais, o control numérico da computadora é máis preciso e o proceso é adecuado para un deseño complexo.
Conclusión
O mecanizado plástico CNC é un proceso amplamente aceptado industrialmente debido á súa precisión, velocidade e idoneidade para facer pezas con tolerancia axustada. Este artigo fala dos diferentes materiais de mecanizado CNC compatibles co proceso, as técnicas dispoñibles e outras cousas que poden axudar ao teu proxecto.
Escoller a técnica de mecanizado adecuado pode ser moi difícil, necesitándolle subcontratar a un prestador de servizos de CNC de plástico. En Guansheng ofrecemos servizos de mecanizado CNC de plástico personalizados e podemos axudarche a facer pezas diferentes para prototipado ou uso en tempo real en función das túas necesidades.
Temos varios materiais plásticos adecuados para o mecanizado de CNC cun proceso de selección rigoroso e racionalizado. Ademais, o noso equipo de enxeñería pode proporcionar consellos de selección de materiais profesionais e suxestión de deseño. Cargue o seu deseño hoxe e obtén presupostos instantáneos e análise gratuíta de DFM a un prezo competitivo.
Tempo de publicación: 13 de novembro-2023