Usinagem CNC de plástico: maneira eficiente de fabricar peças plásticas

A usinagem CNC (fabricação subtrativa) é um dos métodos de usinagem mais comuns. A prototipagem e a produção de pequenos lotes dependem da precisão, das dimensões e das vantagens de custo da usinagem CNC. Quer se trate de metal, plástico ou madeira, é possível obter um processamento perfeito.

Na verdade, como a usinagem de plásticos é mais desafiadora do que a usinagem de metais, a maioria dos fabricantes prefere a usinagem CNC para produtos metálicos. No entanto, com a introdução do controle numérico computadorizado, a usinagem CNC de plástico tornou-se mais precisa, rápida e adequada para a fabricação de peças com tolerâncias rígidas.

A usinagem CNC de plástico pode parecer simples, mas envolve muitos detalhes e técnicas. Este artigo analisará as técnicas disponíveis na usinagem CNC de plástico, as características dos materiais plásticos comuns e suas aplicações na usinagem CNC de plástico para ajudá-lo a tomar decisões informadas.

O plástico pode ser usinado em CNC?

Sim, o plástico pode ser usinado CNC. Este método é comumente usado para prototipagem, fabricação de baixo volume, e até mesmo produção de alto volume de componentes plásticos.

Plásticos como acrílico, ABS, náilon, policarbonato e muitos outros podem ser usinados em CNC para produzir peças para diversas aplicações, desde protótipos até produtos finais. Em comparação com os metais, os materiais plásticos têm peso mais leve, melhor desempenho de isolamento e características de moldagem mais fáceis.

Relacionado: Usinagem CNC de metal versus plástico: as principais diferenças

Materiais comuns usados ​​para usinagem CNC de plástico

A maioria dos tipos de plásticos pode ser usada para fabricar peças plásticas. No entanto, diferentes tipos de plásticos são adequados para diferentes aplicações devido às suas propriedades físicas e químicas únicas. Boyi sugere que todos utilizem esses materiais de acordo com suas respectivas características. Aqui estão alguns materiais comuns de processamento de plástico e suas características e aplicações:

ABS

ABS é um polímero composto de terpolímeros de acrilonitrila, butadieno e estireno, preferido por inúmeras indústrias por sua ampla aplicabilidade. Ele combina habilmente as características de desempenho de PS, SAN e BS, demonstrando tenacidade, dureza e rigidez equilibradas e excelentes.

Cor

Branco, preto e bege

Diferenciais

• Possui excelente resistência à corrosão química e ao calor, mantendo excelente estabilidade na faixa de -50 a +70°C.
• Possui alta resistência mecânica e rigidez e não é facilmente riscado.
• Exibe as características de processamento de plásticos termoplásticos.
• É fácil de colorir e processar e também pode ser banhado.
• Excelente resistência à tração e resistência ao desgaste.

Desvantagens

Não é resistente às intempéries, tem resistência limitada à corrosão ácida, é solúvel em cetonas e amolece em certos produtos químicos (como hidrocarbonetos clorados, gorduras, compostos aromáticos e aldeídos).

Aplicações

É comumente usado como material de modelagem. Amplamente utilizado nas indústrias automotiva, eletrônica e outras para fabricar componentes de painéis automotivos, conversores, alto-falantes, conectores, etc.

POM

POM, um homopolímero, também é conhecido como Delrin (nome comercial). É amplamente adotado como termoplástico de nível de engenharia para fabricação de protótipos para fins industriais. Normalmente existe em duas formas: copolímero ou homopolímero. Desde protótipos complexos até peças de máquinas resilientes, traz benefícios económicos para a indústria transformadora.

Cor

Preto branco

Diferenciais

• Resistente a solventes orgânicos, não se dissolve à temperatura ambiente.
• Resistente a baixas temperaturas, mantém a tenacidade mesmo em temperaturas tão baixas quanto -40°C.
• Alta resistência à compressão, perdendo apenas para a fibra de vidro.
• Excelente resistência ao desgaste e resistência à deformação por fluência.

Desvantagens

Não resistente a ácidos minerais. Além disso, não é resistente aos raios UV, não possui propriedades autoextinguíveis, não pode estar próximo de uma fonte de fogo e possui fraca resistência ao impacto.

Aplicações

Amplamente utilizado na fabricação de componentes de equipamentos mecânicos, como rolamentos, engrenagem helicoidal, impulsores, cames, arruelas, buchas, guias, alças e punhos. O POM encontra amplas aplicações em indústrias como automotiva, eletrônica, médica e de máquinas alimentícias.

PMMA (Plexiglás/Acrílico)

PMMA (Polimetil Metacrilato), também comumente conhecido como acrílico ou plexiglass, é um material polimérico altamente plástico. Este polímero plástico é conhecido pela sua translucidez e resistência a riscos, encontrando assim ampla aplicação em inúmeras indústrias que necessitam destas características.

Cor

Incolor e transparente

Diferenciais

• Possui excelente brilho; sua superfície pode ser polida, com alta transmitância de luz de até 92% e índice de refração de 1.49, aproximando-se do desempenho ideal do vidro óptico.
• Resistente à erosão causada por ácidos inorgânicos, álcalis, hidrocarbonetos e produtos de limpeza.
• Possui excelentes propriedades elétricas e dielétricas, além de excelente resistência mecânica.
• Boa resistência à radiação UV e às intempéries.
• Ampla faixa de temperatura operacional, de -40°C a 90°C.

Desvantagens

Suscetível a fissuras por tensão; resistência química relativamente baixa e resistência ao impacto. Relativamente frágil, com propriedades mecânicas eficazes a curto prazo; para uso a longo prazo, certifique-se de que os requisitos de resistência à tração estejam abaixo de 1500 psi para evitar fraturas frágeis. Sua resistência ao impacto é menor e a tenacidade diminui com a diminuição da temperatura.

Aplicações

Comumente usado para tampas e peças de máquinas, mostradores de relógio, pás de ventiladores, tampas de relés e componentes de pára-brisa. Além disso, é frequentemente utilizado na produção de modelos transparentes, exemplares, enfeites, dentaduras e placas publicitárias.

PC (policarbonato)

PC (policarbonato) é um material de engenharia termoplástico incolor conhecido por suas características amorfas, inodoras e não tóxicas. Semelhante ao acrílico, o PC tornou-se uma alternativa ideal ao vidro devido à sua transparência inerente.

Cor

Incolor e transparente

Diferenciais

• Possui excelente resistência ao impacto, tenacidade e resistência à deformação por fluência.
• Pode suportar mudanças climáticas e altas temperaturas, estável para uso na faixa de -150°C a +120°C.
• Apresenta excelente resistência à chama e à radiação.
• Boas propriedades de isolamento elétrico.

Desvantagens

Propenso a arranhões, difícil de polir e resistência relativamente fraca a arcos. A imersão prolongada em água pode causar fragilização. Sensível à indentação, propenso a ruptura em concentrações de tensão. Além disso, o material PC reage com a hidrólise, resultando em baixa resistência à corrosão química.

Aplicações

Comumente usado como vidro de segurança, componentes de equipamentos de projetores e materiais nas áreas mecânica, eletrônica, automotiva e arquitetônica. Nas indústrias aeroespacial, eletrônica e mecânica, os materiais de PC são usados ​​em componentes como pára-brisas, vidros à prova de balas e janelas de observação para instrumentos e medidores.

Nylon (Poliamida)

O nylon é um plástico de engenharia de alto desempenho com excelentes propriedades mecânicas, alta resistência ao impacto, resistência química e resistência à abrasão, tornando-o altamente adequado para usinagem CNC de plástico.

Cor

Natural, preto, branco

Diferenciais

Altamente cristalino com grupos polares na cadeia molecular, conferindo excelente resistência mecânica e tenacidade.
Excelente resistência ao desgaste, resistência ao impacto e resistência à fadiga.
Boa resistência ao calor, resistência à corrosão química e isolamento elétrico.

Desvantagens

O nylon possui uma alta taxa de absorção de água, o que pode levar a alterações dimensionais e degradação do desempenho. Além disso, o náilon é sensível à radiação ultravioleta; a exposição prolongada à luz solar pode causar envelhecimento, descoloração e redução de desempenho. Durante o processamento, o náilon apresenta baixa estabilidade ao calor, tornando-o propenso à decomposição térmica e geração de fumaça.

Aplicações

Na indústria automotiva, o náilon é usado em componentes de motores, peças de sistemas de combustível, componentes de sistemas de transmissão, etc., para melhorar o desempenho e a segurança do veículo. Nas áreas eletrônica e elétrica, o náilon é usado na fabricação de conectores, materiais de isolamento, interruptores e outros componentes.

Se você estiver perplexo ao selecionar o material certo para o seu projeto de usinagem CNC de plástico e não tiver certeza de qual material plástico melhor atende às suas necessidades, sinta-se à vontade para entrar em contato com Boyi para obter assistência a qualquer momento.

Relacionado: Guia de Materiais

Como as peças plásticas são usinadas?

O processamento de peças plásticas envolve o uso de máquinas controladas por computador para remover porções de polímeros plásticos para formar os produtos desejados, incluindo torneamento CNC, fresamento CNC e furação CNC, entre outros. A escolha desses processos depende do material necessário, do formato do produto e das necessidades de produção.

Torneamento CNC

Torneamento CNC é um processo pelo qual o excesso de material é removido dos polímeros plásticos girando-os e utilizando ferramentas de corte para obter o formato desejado das peças. Este processo é particularmente adequado para usinagem de peças plásticas cilíndricas ou rotacionalmente simétricas.

Durante o torneamento, atenção especial deve ser dada à seleção dos ângulos da ferramenta de corte e às taxas de avanço para garantir a precisão da usinagem e a qualidade da superfície. Para obter melhor suavidade da superfície, o tratamento de polimento pode ser aplicado à superfície da peça.

Fresagem CNC

O fresamento CNC, ao contrário do torneamento CNC, é um processo em que o excesso de material é removido dos polímeros plásticos girando as ferramentas de corte enquanto o polímero plástico é mantido estacionário. Fresagem CNC as máquinas são normalmente equipadas com sistemas de controle multieixos, permitindo que as ferramentas se movam em múltiplas direções, possibilitando a usinagem de alta precisão de peças de formato complexo, como componentes planos e de formato irregular.

Ao selecionar processos de fresamento, ferramentas de carbono podem ser usadas para usinar termoplásticos reforçados com carbono ou vidro. Para aumentar a eficiência da usinagem, acessórios podem ser utilizados para aumentar a velocidade do fuso. Além disso, para reduzir a concentração de tensões e melhorar a durabilidade das peças, raios podem ser criados nos cantos internos durante o projeto.

Perfuração CNC

A perfuração CNC é um processo que envolve fazer furos em materiais plásticos usando brocas. Dependendo do tipo e formato da broca, podem ser feitos furos de diferentes seções transversais e tamanhos. Além das operações de perfuração, as furadeiras CNC também podem realizar algumas operações simples de fresamento e torneamento.

Ao perfurar, é importante escolher brocas afiadas para garantir a qualidade da usinagem e evitar aplicar pressão excessiva na peça. Além disso, para garantir uma remoção suave dos cavacos e evitar o acúmulo de calor, a broca correta deve ser selecionada e um sistema de resfriamento deve ser usado.

Como conseguir um acabamento perfeito em peças plásticas?

Alcançando a perfeição acabamento da superfície para peças plásticas é um processo complexo e meticuloso que requer a consideração de vários fatores, incluindo características do material, processos de usinagem e técnicas de pós-processamento. Aqui estão algumas etapas e diretrizes importantes para ajudá-lo a obter resultados de tratamento de superfície de alta qualidade:

• Evite usar ferramentas de corte com geometrias complexas durante o processo de usinagem para reduzir defeitos superficiais causados ​​pelos formatos das ferramentas.
• Certifique-se de que os materiais plásticos estejam fixados de maneira adequada e segura durante a usinagem para evitar imperfeições superficiais causadas por vibrações do material.
• Diferentes materiais plásticos possuem diferentes características de usinagem, portanto os parâmetros precisam ser ajustados de acordo com as propriedades do material.
• Use uma série de técnicas de pós-processamento para melhorar ainda mais a suavidade da superfície das peças plásticas. Isso pode incluir recozimento, jato de areia, revestimento em pó, etc. (também pode ser considerado o uso de algumas técnicas avançadas de acabamento de superfície, como decoração no molde (IMD), metalização a vácuo não condutora NCVM e galvanoplastia.)

Para obter resultados ideais de tratamento de superfície, você pode entrar em contato com a Boyi para saber como escolher a tecnologia de usinagem de acabamento perfeita para o seu produto.

Alternativas à usinagem CNC de plástico

Além da usinagem CNC, existem também alguns outros processos de prototipagem rápida que podem ser utilizados como soluções alternativas para o processamento de peças plásticas. Exemplos comuns incluem:

Moldagem por injeção de plástico

moldagem por injeção é um processo onde o plástico peletizado é derretido, depois injetado em um molde sob alta pressão e, após resfriamento, são obtidas as peças correspondentes. Pode processar materiais flexíveis como TPE e borracha.

Uma das vantagens da moldagem por injeção é a repetibilidade entre lotes. Os moldes podem suportar milhões de peças com desgaste mínimo, permitindo que as peças de um lote para outro sejam quase idênticas. Além disso, as peças moldadas por injeção requerem trabalho adicional mínimo ou acabamento superficial.

Impressão 3D

A impressão 3D é um processo de fabricação aditiva onde vários protótipos ou componentes em lote com formatos exclusivos são produzidos por sinterização de pó de acordo com arquivos CAD. Plástico comum impressão 3D os métodos incluem SLS e SLA, que podem ser usados ​​para processar plásticos termoplásticos como náilon, PLA, ABS e ULTEM.

Impressão 3D SLS: utiliza lasers para fundir materiais em pó em componentes, e todo o processo de impressão não requer materiais de suporte adicionais. É adequado para peças móveis ou componentes funcionais em protótipos.

Impressão 3D SLA: usa luz ultravioleta para curar seletivamente polímeros fotossensíveis, camada por camada, para criar objetos. É adequado para protótipos de demonstração, protótipos conceituais ou protótipos transparentes/semitransparentes.

Cada tecnologia envolve a criação de um modelo digital 3D e a construção camada por camada das peças desejadas. É semelhante à usinagem CNC de plástico, embora gere menos desperdício de material. No entanto, a impressão 3D não depende de ferramentas de corte tradicionais, tornando-a particularmente adequada para o fabrico de peças com designs complexos que são difíceis de conseguir através de métodos de maquinação tradicionais.

Fundição a Vácuo

Fundição a vácuo é uma técnica que utiliza um padrão existente para criar um molde de silicone sob condições de vácuo. Materiais como PU, silicone, náilon, ABS, etc., são então despejados no molde sob condições de vácuo para clonar réplicas idênticas ao padrão original. Sua precisão de replicação pode chegar a 99.8%, tornando-o ideal para a fabricação de peças de alta precisão.

Por que as pessoas preferem a usinagem CNC de plástico a outros métodos?

Hoje em dia, muitas pessoas gostam da capacidade de usinagem CNC de plástico, pelos seguintes motivos:

Precisão e exatidão

As peças plásticas processadas por CNC sempre foram conhecidas pela sua precisão. A usinagem CNC de plástico utiliza programas de computador para controlar a trajetória do movimento das ferramentas de corte, obtendo precisão em cada corte.

Produção de peças complexas

O CNC pode processar muitas peças plásticas com superfícies complexas. Embora a tecnologia de impressão 3D possa fabricar peças com designs complexos, a usinagem CNC costuma ser mais confiável em algumas aplicações que exigem precisão extremamente alta.

Flexibilidade

A usinagem CNC de plástico não requer refazimento de moldes ou troca de equipamentos. Uma vez configurada a programação, ela pode ser utilizada para processar diversos produtos, demonstrando forte adaptabilidade.

Tolerâncias rigorosas

A usinagem CNC pode atingir altíssima precisão, geralmente até alguns micrômetros ou até dimensões menores, garantindo consistência e precisão na qualidade da usinagem, atendendo assim às necessidades de fabricação de produtos de alta precisão e alta qualidade.

Compatível com diferentes polímeros plásticos

A tecnologia de usinagem CNC pode lidar com eficácia com as propriedades físicas e químicas de vários polímeros plásticos por meio de processos precisos de corte e conformação. Especialmente para materiais plásticos resistentes, o seu efeito de processamento é ainda mais notável.

Aplicações Industriais de Usinagem CNC de Plástico

A usinagem CNC de plástico tem uma ampla gama de aplicações em diversos setores, principalmente devido à sua alta precisão, alta eficiência e ampla compatibilidade de materiais. As aplicações industriais comuns deste processo incluem:

Indústria de eletrodomésticos

A usinagem CNC de plástico pode lidar com vários materiais plásticos necessários para produtos de eletrodomésticos, como ABS, PC, PA, etc. Por exemplo, as carcaças e peças aquecidas de produtos como panelas elétricas de arroz e ferros podem ser fabricadas com eficiência usando a alta precisão e eficiência da usinagem CNC.

Indústria automobilística

A usinagem CNC de plástico permite o corte e modelagem precisos de componentes plásticos dentro de automóveis, como painéis, suportes de assento, etc. Esses componentes precisam suportar diversas tensões e vibrações durante a operação do veículo, exigindo, portanto, materiais com resistência e tenacidade suficientes.

Indústria médica

Devido aos requisitos de alta precisão e segurança da indústria médica, a usinagem CNC de plástico é atualmente usada para fabricar peças mecânicas médicas, como próteses, equipamentos de diagnóstico, corações artificiais, implantes, etc.

Quando escolher a usinagem CNC de plástico?

Nestes cenários, a usinagem CNC de plástico pode ser a escolha ideal:

Baixo volume ou produção personalizada: A usinagem CNC de plástico é adequada para peças de pequenos lotes que exigem retorno rápido ou peças personalizadas adaptadas a necessidades específicas. Sua alta precisão e flexibilidade permitem a produção rápida e econômica de peças que atendem a requisitos específicos.

Formas e recursos complexos: A usinagem CNC de plástico pode lidar com várias formas tridimensionais complexas e recursos internos, como ranhuras, furos, tamanho da rosca, etc. Isso o torna a escolha ideal para a fabricação de peças com geometrias complexas.

Integração com metais ou outros materiais: Em certas aplicações, pode haver necessidade de combinar peças plásticas com metais ou outros materiais. Como a usinagem CNC pode trabalhar com vários materiais, ela permite a fabricação conveniente de tais conjuntos.

Conclusão

Em resumo, a usinagem CNC de plástico realmente apresenta vantagens significativas na fabricação de peças plásticas, especialmente quando se trata de peças projetadas com tolerâncias rigorosas, que outros métodos de usinagem podem ter dificuldade em igualar. No entanto, selecionar a tecnologia de usinagem correta pode ser uma tarefa desafiadora, e é por isso que terceirizar esse trabalho para um fornecedor profissional de serviços CNC de plástico é uma escolha sábia.

Garoto, como uma empresa que fornece serviços personalizados de usinagem CNC de plástico, não apenas oferece uma variedade de materiais plásticos adequados para usinagem CNC, mas também garante que a qualidade e o desempenho dos materiais selecionados atendam às necessidades do cliente por meio de um processo de seleção rigoroso e simplificado. Além disso, a equipe de engenharia da Boyi possui ampla experiência e conhecimento profissional, o que lhes permite fornecer aos clientes conselhos especializados sobre seleção de materiais e sugestões de projeto para otimizar projetos de produtos e aumentar a eficiência e a qualidade da usinagem.

Se você está procurando um plástico profissional Serviço de usinagem CNC provedor, Boyi seria sua melhor escolha. Temos o compromisso de fornecer serviços de alta qualidade para ajudá-lo a atingir seus objetivos em design e fabricação de produtos.

Perguntas frequentes

---

Tagged: Guia de usinagem CNC