El mecanizado CNC (fabricación sustractiva) es uno de los métodos de mecanizado más comunes. La creación de prototipos y la producción en lotes pequeños dependen de la precisión, las dimensiones y las ventajas de costos del mecanizado CNC. Ya sea metal, plástico o madera, se puede lograr un procesamiento perfecto.
De hecho, debido a que el mecanizado de plástico es más desafiante que el mecanizado de metal, la mayoría de los fabricantes prefieren el mecanizado CNC para productos metálicos. Sin embargo, con la introducción del control numérico por computadora, el mecanizado CNC de plástico se ha vuelto más preciso, más rápido y adecuado para fabricar piezas con tolerancias estrictas.
El mecanizado CNC de plástico puede parecer sencillo, pero implica muchos detalles y técnicas. Este artículo analizará las técnicas disponibles en el mecanizado CNC de plástico, las características de los materiales plásticos comunes y sus aplicaciones en el mecanizado CNC de plástico para ayudarle a tomar decisiones informadas.
¿Se puede mecanizar el plástico mediante CNC?
Sí, el plástico se puede mecanizar mediante CNC. Este método se utiliza habitualmente para la creación de prototipos. fabricación de bajo volumen, e incluso producción de alto volumen de componentes plásticos.
Plásticos como acrílico, ABS, nailon, policarbonato y muchos otros pueden mecanizarse mediante CNC para producir piezas para diversas aplicaciones, desde prototipos hasta productos finales. En comparación con los metales, los materiales plásticos tienen un peso más ligero, un mejor rendimiento de aislamiento y características de moldeo más fáciles.
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Materiales comunes utilizados para el mecanizado CNC de plástico
La mayoría de los tipos de plásticos se pueden utilizar para fabricar piezas de plástico. Sin embargo, diferentes tipos de plásticos son adecuados para diferentes aplicaciones debido a sus propiedades físicas y químicas únicas. Boyi sugiere que cada uno utilice estos materiales según sus respectivas características. A continuación se muestran algunos materiales comunes de procesamiento de plástico y sus características y aplicaciones:
ABS
El ABS es un polímero compuesto de terpolímeros de acrilonitrilo, butadieno y estireno, favorecido por numerosas industrias por su amplia aplicabilidad. Combina inteligentemente las características de rendimiento de PS, SAN y BS, demostrando tenacidad, dureza y rigidez equilibradas y excelentes.
Color
Blanco, negro y beige
Ventajas
- Tiene una excelente resistencia a la corrosión química y al calor, al tiempo que mantiene una excelente estabilidad en el rango de -50 a +70°C.
- Posee alta resistencia mecánica y rigidez y no se raya fácilmente.
- Presenta las características de procesamiento de los plásticos termoplásticos.
- Es fácil de colorear y procesar, y también se puede recubrir.
- Excelente resistencia a la tracción y al desgaste.
Desventajas
No resistente a la intemperie, resistencia limitada a la corrosión ácida, soluble en cetonas y se ablanda con ciertos productos químicos (como hidrocarburos clorados, grasas, compuestos aromáticos y aldehídos).
Aplicaciones
Se utiliza comúnmente como material de modelado. Ampliamente utilizado en la industria automotriz, electrónica y otras industrias para fabricar componentes, convertidores, parlantes, conectores, etc. de tableros de automóviles.
POM
POM, un homopolímero, también se conoce como Delrin (nombre comercial). Se adopta ampliamente como termoplástico de grado de ingeniería para la fabricación de prototipos con fines industriales. Normalmente existe en dos formas: copolímero u homopolímero. Desde prototipos complejos hasta piezas de máquinas resistentes, aporta beneficios económicos a la industria manufacturera.
Color
Negro, blanco
Ventajas
- Resistente a disolventes orgánicos, no se disuelve a temperatura ambiente.
- Resistente a bajas temperaturas, mantiene la tenacidad incluso a temperaturas tan bajas como -40°C.
- Alta resistencia a la compresión, solo superada por la fibra de vidrio.
- Excelente resistencia al desgaste y resistencia a la deformación por fluencia.
Desventajas
No resistente a los ácidos minerales. Además, no es resistente a los rayos UV, no tiene propiedades autoextinguibles, no puede estar cerca de una fuente de fuego y tiene una resistencia débil al impacto.
Aplicaciones
Ampliamente utilizado en la fabricación de componentes de equipos mecánicos como rodamientos, engranaje de tornillo, impulsores, levas, arandelas, casquillos, guías, manijas y empuñaduras. POM encuentra aplicaciones generalizadas en industrias como la automotriz, electrónica, médica y de maquinaria alimentaria.
PMMA (plexiglás/acrílico)
El PMMA (polimetacrilato de metilo), también conocido comúnmente como acrílico o plexiglás, es un material polimérico altamente plástico. Este polímero plástico es conocido por su translucidez y resistencia al rayado, por lo que encuentra una amplia aplicación en numerosas industrias que requieren estas características.
Color
Incoloro y transparente
Ventajas
- Presenta un brillo excelente; su superficie se puede pulir, con una alta transmitancia de luz de hasta el 92% y un índice de refracción de 1.49, acercándose al rendimiento óptimo del vidrio óptico.
- Resistente a la erosión de ácidos inorgánicos, álcalis, hidrocarburos y limpiadores.
- Posee excelentes propiedades eléctricas y dieléctricas, así como una destacada resistencia mecánica.
- Buena resistencia a la radiación UV y a la intemperie.
- Amplio rango de temperatura de funcionamiento, de -40°C a 90°C.
Desventajas
Susceptible al agrietamiento por tensión; Resistencia química y resistencia al impacto relativamente pobres. Relativamente frágil, con propiedades mecánicas eficaces a corto plazo; para uso a largo plazo, asegúrese de que los requisitos de resistencia a la tracción sean inferiores a 1500 psi para evitar fracturas frágiles. Su resistencia al impacto es menor y la tenacidad disminuye al disminuir la temperatura.
Aplicaciones
Comúnmente utilizado para cubiertas y piezas de máquinas, diales de relojes, aspas de ventiladores, cubiertas de relés y componentes de parabrisas. Además, se utiliza a menudo en la producción de modelos transparentes, especímenes, adornos, dentaduras postizas y placas publicitarias.
ordenador personal (policarbonato)
El PC (policarbonato) es un material de ingeniería termoplástico incoloro conocido por sus características amorfas, inodoro y no tóxica. Al igual que el acrílico, la PC se ha convertido en una alternativa ideal al vidrio debido a su transparencia inherente.
Color
Incoloro y transparente
Ventajas
- Cuenta con una excelente resistencia al impacto, tenacidad y resistencia a la deformación por fluencia.
- Puede soportar el cambio climático y altas temperaturas, estable para su uso en el rango de -150°C a +120°C.
- Exhibe una excelente resistencia a las llamas y a la radiación.
- Buenas propiedades de aislamiento eléctrico.
Desventajas
Propenso a rayarse, difícil de pulir y resistencia relativamente débil a la formación de arcos. La inmersión prolongada en agua puede provocar fragilidad. Sensible a las indentaciones, propenso a romperse en concentraciones de tensión. Además, el material de PC reacciona con la hidrólisis, lo que resulta en una pobre resistencia a la corrosión química.
Aplicaciones
Comúnmente utilizado como vidrio de seguridad, componentes de equipos de proyección y materiales en los campos mecánico, electrónico, automotriz y arquitectónico. En las industrias aeroespacial, electrónica y mecánica, los materiales de PC se utilizan para componentes como parabrisas, vidrios a prueba de balas y ventanas de observación para instrumentos y medidores.
Nailon (poliamida)
El nailon es un plástico de ingeniería de alto rendimiento con excelentes propiedades mecánicas, alta resistencia al impacto, resistencia química y resistencia a la abrasión, lo que lo hace muy adecuado para el mecanizado CNC de plástico.
Color
Naturales, negros, blancos.
Ventajas
Altamente cristalino con grupos polares en la cadena molecular, lo que confiere excelente resistencia mecánica y tenacidad.
Excelente resistencia al desgaste, resistencia al impacto y resistencia a la fatiga.
Buena resistencia al calor, resistencia a la corrosión química y aislamiento eléctrico.
Desventajas
El nailon tiene una alta tasa de absorción de agua, lo que puede provocar cambios dimensionales y degradación del rendimiento. Además, el nailon es sensible a la radiación ultravioleta; la exposición prolongada a la luz solar puede provocar envejecimiento, decoloración y reducción del rendimiento. Durante el procesamiento, el nailon tiene poca estabilidad al calor, lo que lo hace propenso a la descomposición térmica y a la generación de humo.
Aplicaciones
En la industria automotriz, el nailon se utiliza para componentes de motores, piezas de sistemas de combustible, componentes de sistemas de transmisión, etc., para mejorar el rendimiento y la seguridad del vehículo. En los campos de la electrónica y la electricidad, el nailon se utiliza para fabricar conectores, materiales aislantes, interruptores y otros componentes.
Si no sabe cómo seleccionar el material adecuado para su proyecto de mecanizado CNC de plástico y no está seguro de qué material plástico se adapta mejor a sus necesidades, no dude en comunicarse con Boyi para obtener ayuda en cualquier momento.
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¿Cómo se mecanizan las piezas de plástico?
El procesamiento de piezas de plástico implica el uso de máquinas controladas por computadora para eliminar porciones de polímeros plásticos para formar los productos deseados, incluidos torneado CNC, fresado CNC y taladrado CNC, entre otros. La elección de estos procesos depende del material requerido, la forma del producto y las necesidades de producción.
Torneado CNC
Torneado CNC Es un proceso mediante el cual se elimina el exceso de material de los polímeros plásticos girándolos y utilizando herramientas de corte para lograr la forma deseada de las piezas. Este proceso es especialmente adecuado para el mecanizado de piezas de plástico cilíndricas o rotacionalmente simétricas.
Durante el torneado, se debe prestar especial atención a la selección de los ángulos de la herramienta de corte y las velocidades de avance para garantizar la precisión del mecanizado y la calidad de la superficie. Para lograr una mayor suavidad de la superficie, se puede aplicar un tratamiento de pulido a la superficie de la pieza de trabajo.
CNC fresado
El fresado CNC, a diferencia del torneado CNC, es un proceso en el que se elimina el exceso de material de los polímeros plásticos mediante la rotación de herramientas de corte mientras el polímero plástico se mantiene estacionario. fresado CNC Las máquinas suelen estar equipadas con sistemas de control de múltiples ejes, lo que permite que las herramientas se muevan en múltiples direcciones, lo que permite el mecanizado de alta precisión de piezas de formas complejas, como componentes planos y de formas irregulares.
Al seleccionar los procesos de fresado, se pueden utilizar herramientas de carbono para mecanizar termoplásticos reforzados con carbono o vidrio. Para mejorar la eficiencia del mecanizado, se pueden utilizar accesorios para aumentar la velocidad del husillo. Además, para reducir la concentración de tensiones y mejorar la durabilidad de las piezas, se pueden crear radios en las esquinas internas durante el diseño.
Perforación CNC
La perforación CNC es un proceso que consiste en perforar agujeros en materiales plásticos utilizando brocas. Dependiendo del tipo y forma de la broca se pueden realizar agujeros de diferentes secciones y tamaños. Además de las operaciones de perforación, las máquinas perforadoras CNC también pueden realizar algunas operaciones simples de fresado y torneado.
Al taladrar, es importante elegir brocas afiladas para garantizar la calidad del mecanizado y evitar aplicar una presión excesiva sobre la pieza de trabajo. Además, para garantizar una eliminación suave de la viruta y evitar la acumulación de calor, se debe seleccionar la broca correcta y se debe utilizar un sistema de enfriamiento.
¿Cómo conseguir un acabado perfecto en piezas de plástico?
Logrando perfecto acabado de superficies para piezas de plástico es un proceso complejo y meticuloso que requiere la consideración de múltiples factores, incluidas las características del material, los procesos de mecanizado y las técnicas de posprocesamiento. A continuación se detallan algunos pasos y pautas clave que lo ayudarán a lograr resultados de tratamiento de superficies de alta calidad:
- Evite el uso de herramientas de corte con geometrías complejas durante el proceso de mecanizado para reducir los defectos superficiales causados por las formas de las herramientas.
- Asegúrese de que los materiales plásticos estén fijados de forma adecuada y segura durante el mecanizado para evitar imperfecciones en la superficie causadas por las vibraciones del material.
- Los diferentes materiales plásticos tienen diferentes características de mecanizado, por lo que es necesario ajustar los parámetros según las propiedades del material.
- Utilice una serie de técnicas de posprocesamiento para mejorar aún más la suavidad de la superficie de las piezas de plástico. Esto puede incluir recocido, chorro de arena, recubrimiento en polvo, etc. (También se puede considerar el uso de algunas técnicas avanzadas de acabado de superficies, como decoración en molde (IMD), metalización al vacío no conductora NCVM y galvanoplastia).
Para obtener resultados óptimos en el tratamiento de superficies, puede comunicarse con Boyi para saber cómo elegir la tecnología de mecanizado de acabado perfecta para su producto.
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Alternativas al mecanizado CNC de plástico
Además del mecanizado CNC, también existen otros procesos rápidos de creación de prototipos que pueden utilizarse como soluciones alternativas para el procesamiento de piezas de plástico. Los ejemplos comunes incluyen:
Moldeo por inyección de plástico
El moldeo por inyección Es un proceso donde se funde el plástico granulado, luego se inyecta en un molde a alta presión y al enfriarse se obtienen las piezas correspondientes. Puede procesar materiales flexibles como TPE y caucho.
Una de las ventajas del moldeo por inyección es la repetibilidad entre lotes. Los moldes pueden soportar millones de piezas con un desgaste mínimo, lo que permite que las piezas de un lote a otro sean casi idénticas. Además, las piezas moldeadas por inyección requieren un mínimo trabajo adicional o acabado de superficie.
Impresión 3D
La impresión 3D es un proceso de fabricación aditiva en el que se producen varios prototipos o componentes por lotes con formas únicas mediante la sinterización de polvo según archivos CAD. Plástico común impresión 3D Los métodos incluyen SLS y SLA, que se pueden utilizar para procesar plásticos termoplásticos como nailon, PLA, ABS y ULTEM.
Impresión 3D SLS: utiliza láseres para fusionar materiales en polvo en componentes y todo el proceso de impresión no requiere materiales de soporte adicionales. Es adecuado para piezas móviles o componentes funcionales en prototipos.
Impresión 3D SLA: utiliza luz ultravioleta para curar selectivamente polímeros fotosensibles capa por capa para crear objetos. Es adecuado para prototipos de demostración, prototipos conceptuales o prototipos transparentes/semitransparentes.
Cada tecnología implica la creación de un modelo digital 3D y la construcción capa por capa de las piezas deseadas. Es similar al mecanizado CNC de plástico, aunque genera menos desperdicio de material. Sin embargo, la impresión 3D no depende de herramientas de corte tradicionales, lo que la hace particularmente adecuada para fabricar piezas con diseños complejos que son difíciles de lograr mediante métodos de mecanizado tradicionales.
Fundición al vacío
Fundición al vacío es una técnica que utiliza un patrón existente para crear un molde de silicona en condiciones de vacío. Luego se vierten en el molde materiales como PU, silicona, nailon, ABS, etc., en condiciones de vacío para clonar réplicas idénticas al patrón original. Su precisión de replicación puede alcanzar el 99.8%, lo que lo hace ideal para fabricar piezas de alta precisión.
¿Por qué la gente prefiere el mecanizado de plástico CNC a otros métodos?
Hoy en día, a muchas personas les gusta la capacidad del mecanizado CNC de plástico, por las siguientes razones:
Precisión y exactitud
Las piezas de plástico procesadas por CNC siempre han sido conocidas por su precisión. El mecanizado CNC de plástico utiliza programas informáticos para controlar la trayectoria de movimiento de las herramientas de corte, logrando precisión en cada corte.
Producción de piezas complejas
El CNC puede procesar muchas piezas de plástico con superficies complejas. Aunque la tecnología de impresión 3D puede fabricar piezas con diseños complejos, el mecanizado CNC suele ser más fiable en algunas aplicaciones que requieren una precisión extremadamente alta.
Flexibilidad
El mecanizado CNC de plástico no requiere rehacer moldes ni cambiar equipos. Una vez configurada la programación, se puede utilizar para procesar diferentes productos, lo que demuestra una gran adaptabilidad.
Tolerancias estrictas
El mecanizado CNC puede lograr una precisión muy alta, generalmente de hasta unos pocos micrómetros o incluso dimensiones más pequeñas, lo que garantiza consistencia y precisión en la calidad del mecanizado, satisfaciendo así las necesidades de fabricación de productos de alta precisión y calidad.
Compatible con diferentes polímeros plásticos
La tecnología de mecanizado CNC puede manejar eficazmente las propiedades físicas y químicas de varios polímeros plásticos mediante procesos precisos de corte y conformado. Especialmente en el caso de materiales plásticos resistentes, su efecto de procesamiento es aún más sorprendente.
Aplicaciones industriales del mecanizado CNC de plástico
El mecanizado CNC de plástico tiene una amplia gama de aplicaciones en múltiples industrias, principalmente debido a su alta precisión, alta eficiencia y amplia compatibilidad de materiales. Las aplicaciones industriales comunes de este proceso incluyen:
Industria de electrodomésticos
El mecanizado CNC de plástico puede manejar diversos materiales plásticos necesarios para productos de electrodomésticos, como ABS, PC, PA, etc. Se utiliza para fabricar carcasas y componentes estructurales para diversos electrodomésticos. Por ejemplo, las carcasas y partes calentadas de productos como ollas arroceras y planchas se pueden fabricar de manera eficiente utilizando la alta precisión y eficiencia del mecanizado CNC.
Industria automotriz
El mecanizado CNC de plástico permite cortar y dar forma con precisión a los componentes de plástico del interior de los automóviles, como tableros de instrumentos, soportes de asientos, etc. Estos componentes deben soportar diversas tensiones y vibraciones durante el funcionamiento del vehículo, por lo que requieren materiales con suficiente resistencia y dureza.
Industria médica
Debido a los requisitos de alta precisión y seguridad de la industria médica, el mecanizado de plástico CNC se utiliza actualmente para fabricar piezas mecánicas médicas como prótesis, equipos de diagnóstico, corazones artificiales, implantes, etc. El mecanizado de plástico CNC garantiza el cumplimiento de complejos estándares de seguridad.
¿Cuándo elegir el mecanizado CNC de plástico?
En estos escenarios, el mecanizado CNC de plástico puede ser la opción óptima:
Producción de bajo volumen o personalizada: El mecanizado CNC de plástico es ideal para lotes pequeños de piezas que requieren entregas rápidas o piezas personalizadas adaptadas a necesidades específicas. Su alta precisión y flexibilidad permiten una producción rápida y rentable de piezas que cumplen requisitos particulares.
Formas y características complejas: El mecanizado CNC de plástico puede manejar diversas formas tridimensionales complejas y características internas como ranuras, agujeros, Tamaño de hilo, etc. Esto lo convierte en una opción ideal para fabricar piezas con geometrías complejas.
Integración con metales u otros materiales: En determinadas aplicaciones, puede ser necesario combinar piezas de plástico con metales u otros materiales. Dado que el mecanizado CNC puede trabajar con múltiples materiales, permite una fabricación conveniente de dichos conjuntos.
Conclusión
En resumen, el mecanizado CNC de plástico ofrece importantes ventajas en la fabricación de piezas de plástico, especialmente cuando se trata de piezas diseñadas con tolerancias estrictas, que otros métodos de mecanizado pueden tener dificultades para igualar. Sin embargo, seleccionar la tecnología de mecanizado adecuada puede ser una tarea desafiante, por lo que subcontratar este trabajo a un proveedor profesional de servicios CNC para plásticos es una buena elección.
chico, como empresa que brinda servicios personalizados de mecanizado CNC de plástico, no solo ofrece una variedad de materiales plásticos adecuados para el mecanizado CNC, sino que también garantiza que la calidad y el rendimiento de los materiales seleccionados cumplan con los requisitos del cliente a través de un proceso de selección riguroso y optimizado. Además, el equipo de ingeniería de Boyi posee una amplia experiencia y conocimiento profesional, lo que les permite brindar a los clientes asesoramiento experto en selección de materiales y sugerencias de diseño para optimizar los diseños de productos y mejorar la eficiencia y la calidad del mecanizado.
Si buscas un plástico profesional Servicio de mecanizado CNC proveedor, Boyi sería su mejor opción. Estamos comprometidos a brindarle servicios de alta calidad para ayudarlo a alcanzar sus objetivos en el diseño y fabricación de productos.
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Preguntas Frecuentes
El POM produce menos bordes acumulados durante el mecanizado en comparación con otros plásticos, lo que lo hace ideal para lograr alta precisión y acabados superficiales finos. Estas características hacen de POM una opción popular para aplicaciones de mecanizado CNC en diversas industrias.
Algunos plásticos duros comúnmente utilizados para el mecanizado CNC incluyen acetal (POM), policarbonato (PC) y acrílico (PMMA). El acetal ofrece excelentes propiedades mecánicas y estabilidad dimensional, lo que lo hace adecuado para piezas de precisión.
etiquetado: Guía de mecanizado CNC
Este artículo fue escrito por ingenieros del equipo de BOYI TECHNOLOGY. Fuquan Chen es ingeniero y técnico con 20 años de experiencia en prototipado rápido y fabricación de piezas metálicas y plásticas.
