Você já se perguntou qual tipo de plástico CNC é a combinação perfeita para seu projeto? Com opções como ABS, acrílico ou POM, cada uma oferecendo benefícios exclusivos, escolher o certo pode parecer avassalador. O plástico certo pode aumentar a durabilidade, precisão e desempenho do seu projeto. Vamos mergulhar no mundo dos plásticos CNC e descobrir como encontrar o material ideal para suas necessidades de usinagem.
Por que usar plástico para usinagem CNC
O plástico é amplamente utilizado devido à sua conveniência, flexibilidade, durabilidade e baixo custo na fabricação por meio de Fresagem CNC, torneamento, perfuração e outros processos. Isso ajuda com relação à perda de peso em componentes, por exemplo, nas indústrias automotiva ou aeroespacial. Porque, você sabe, o plástico é leve e fácil de usar.
Além disso, o plástico não requer muito trabalho quando se trata de fabricação. Você pode projetá-lo com precisão sem danificar nenhuma ferramenta de corte, como alguns metais fariam. Por outro lado, o plástico não corrói nem tem reações químicas quando exposto a condições ambientais adversas. Assim, você pode usá-lo em alimentos médicos e até mesmo em uso industrial.
Se necessário, você pode usar plástico em vários tipos, como ABS, acrílico ou mesmo nylon, que atendem aos requisitos de isolamento de resistência ou mesmo transparência. Vamos explorar diferentes tipos de plásticos para tecnologia CNC na próxima seção.
Tipos de plásticos CNC
A usinagem CNC é compatível com uma ampla gama de plásticos, de Polietileno (PE) macio a POM e PC duros. A principal diferença da usinagem de metal são as variáveis de ferramental e processo, como velocidade e profundidade de corte.
Você pode conferir abaixo os detalhes completos dos serviços de usinagem CNC para plásticos compatíveis oferecidos pela RapidDirect, incluindo suas propriedades, características de usinagem e opções de acabamento superficial.
Agora, vamos discutir cada plástico CNC em detalhes;
ABS
Uma abreviação de Acrylonitrile Butadiene Styrene, ABS é um dos polímeros sintéticos populares. A peça CNC ABS é frequentemente usada em impressão tridimensional para facilidade de usinagem do material e estabilidade dimensional decente.
O ABS é robusto, leve, capaz de resistir a impactos e barato para moldar, o que o torna um produto essencial para peças automotivas, brinquedos e eletrônicos de consumo. No entanto, ele tem baixa resistência a UV, o que resulta em descoloração e quebra quando em contato com a luz solar. Além disso, comparado a outros plásticos CNC, ele tem resistência ao calor relativamente baixa.
- Onde é usado:
Esta máquina de plástico CNC é usada em várias peças automotivas e eletrônicos de consumo. Também está incluída em equipamentos domésticos e protótipos rápidos devido à sua resistência e capacidade multiuso.
PC
Sendo um polímero transparente e resistente, ele é capaz de suportar impactos severos e temperaturas também. O policarbonato (PC) é bastante leve e tem ótima clareza óptica.
Nos campos de óculos de segurança, eletrônicos e discos compactos, o PC é uma escolha muito mais popular devido à sua durabilidade e capacidade de suportar impactos enquanto é transparente. Embora considerado superior, ele ainda é vulnerável a arranhões e tem um preço mais alto em comparação a outros plásticos. Ele não deve ser tratado com UV, pois pode sofrer degradação ao longo de um certo tempo.
- Onde é usado:
Óculos de proteção, unidades de luz de automóveis, capacetes e invólucros de dispositivos eletrônicos, todos usam PC. Além disso, é comumente empregado em estruturas arquitetônicas, como claraboias e janelas à prova de balas.
Acrílico, PMMA
Acrílico, ou PMMA, que significa Polimetilmetacrilato, é um plástico substituto do vidro de peso muito baixo com excelentes propriedades de resistência às intempéries.
Para sinalização, lentes e aquários que são ideais à prova de intempéries, bem como têm grande transparência óptica, o PMMA seria o mais adequado, pois também é à prova de quebra. É quebradiço quando confrontado com força e também é muito fácil de arranhar, o que não o torna a melhor opção quando se pretende procurar algo mais resistente.
- Onde é usado:
O acrílico é um componente importante na fabricação de sinalização, caixas para fontes de luz, vitrines e aquários. Sua grande transparência permite seu uso para lentes e janelas.
POM
POM, também conhecido como Polioximetileno, é um plástico adamantino que pode facilmente suportar desgaste e depende de baixo atrito para um bom desempenho. No entanto, o POM tem baixa resistência a raios UV e inflamabilidade. Além disso, ácidos fortes ou cloro também podem levar à degradação.
- Onde é usado:
Você o encontrará em engrenagens, rolamentos, fixadores e peças automotivas. O POM é útil para peças precisas e resistentes.
Náilon (PA)
Nylon é um polímero importante caracterizado por alta elasticidade e grande resistência. É altamente resistente ao desgaste e a produtos químicos. Devido ao volume e à gordura do complexo amino, há alta absorção de água, o que pode afetar a estabilidade dimensional. Também se torna quebradiço sob baixas temperaturas.
- Onde é usado:
Polímeros de nylon são comuns em engrenagens, buchas, correias transportadoras e outros componentes mecânicos. Além disso, você pode encontrá-lo em tecidos, componentes automotivos e artigos esportivos.
PE (PEAD e PEBD)
Polietileno (PE) é um polímero de densidade relativamente baixa que está disponível em formas de polietileno de baixa e alta densidade (HDPE e LDPE). O HDPE é rígido e resistente a impactos, enquanto o LDPE é resistente, mas leve. Eles têm baixa resistência térmica internacional e são propensos à deterioração ultravioleta na ausência de aditivos específicos.
- Onde é usado:
Você pode usar HDPE na fabricação de tubos, certos recipientes e tábuas de corte. Enquanto LDPE é comum na fabricação de embalagens, sacos e tubos.
PEEK
O termo PEEK significa Polyether Ether Ketone. É um polímero termoplástico de alto desempenho que é famoso por sua força, resistência química e resistência ao calor. É muito caro e requer muitas técnicas e implementações em comparação a outros plásticos CNC.
- Onde é usado:
O PEEK é aplicável na indústria aeroespacial, implantes médicos e na indústria automotiva, que exigem alto desempenho em condições estressantes.
PP
Polipropileno (PP) é um plástico resistente e leve, bem conhecido por sua incrível flexibilidade e resistência química. Pode ser sensível a UV e, portanto, apodrecer facilmente. Além disso, pode se tornar quebradiço sob exposição a baixas temperaturas. Também tem alguns limites de exposição ao calor.
- Onde é usado:
Hoje, você encontrará PP em recipientes de alimentos, peças para veículos, medicamentos e outros tecidos. Devido às propriedades do material, o PP é facilmente usado em diversas aplicações.
PBT
O polibutileno tereftalato (PBT) é outro polímero forte. Ele tem substancialmente mais resistência ao calor, juntamente com isolamento elétrico. Ele fornece boa resistência química e estabilidade às dimensões e é mais adequado para peças elétricas. O PBT é quebradiço em baixas temperaturas, radiação e exposição prolongada a UV.
- Onde é usado:
O PBT é aplicado em conectores elétricos, componentes automotivos e eletrodomésticos devido à sua resistência e confiabilidade.
PEI
Polieterimida (PEI) é um plástico resistente que contém uma grande quantidade de resistência ao calor. Ele fornece propriedades e estabilidade notáveis. Mas, tem preços altos e recursos escassos no mercado. Além disso, pode desenvolver rachaduras de estresse.
- Onde é usado:
A polieterimida encontra aplicação principalmente nas áreas aeroespacial, fabricação de equipamentos médicos e eletrônica. Pode-se dizer que é encontrada em dispositivos que exigem grande resistência ao calor.
PS
Poliestireno (PS) também é chamado de poliestireno espumoso. É um poliestireno leve e forte que está disponível em forma sólida e espuma. Barato e fácil de fabricar. Mas o ponto fraco é que ele é quebrável, não biodegradável e tem baixa resistência a impactos. Também é inflamável e não tem resistência ao calor.
- Onde é usado:
Com base na versatilidade e no custo, o poliestireno é popular em embalagens, recipientes para embalagens, isolamento e kits de modelos.
PVC
A palavra cloreto de polivinila, também conhecida como plástico PVC, é um dos tipos de material mais duráveis e estáveis. Ele tem uma forte resistência a produtos químicos. Ele também é econômico e retardante de fogo devido à inclusão de aditivos. Mas o PVC não é mais ecológico do que qualquer outro produto e libera gases nocivos ao queimar. Algumas formulações dele podem se tornar quebradiças com o tempo.
- Onde é usado:
O cloreto de polivinila é utilizado para encanamentos, janelas, tábuas de assoalho e comprimentos de onda elétricos. Seus usos variam de construção a janelas devido à sua resistência.
PTFE (Teflon)
PTFE ou Teflon é conhecido por muitos como um tecido antiaderente que é elástico, mas resistente ao calor. Além disso, é um material quimicamente e eletricamente condutor. Infelizmente, é bastante complexo de processar e é caro. Pode sofrer degradação com radiação de alta energia ou impactos.
- Onde é usado:
PTFE é usado para revestir utensílios de cozinha, juntas, vedações e incluindo isolamento elétrico. Também é amplamente utilizado em processos industriais onde há necessidade de baixo atrito.
Uma rápida visão do gráfico de usinabilidade do plástico
Tipo de plástico CNC | Usinabilidade | Caracteristicas principais |
ABS | Excelente | Fácil de usinar, baixo custo, bom Resistência ao impacto, e pode ser facilmente termoformado. |
PC (policarbonato) | Justo para bom | Resistente e a impactos, mas pode ser propenso a rachaduras sob certas condições. |
Acrílico (PMMA) | Excelente | Fácil de usinar, produz acabamentos suaves, mas quebradiços e podem rachar sob tensão. |
POM (acetal) | Excelente | Baixo atrito, alta rigidez, excelente dimensional estabilidade,, ideal para engrenagens e rolamentos. |
Náilon (PA) | Justo para bom | Excelente resistência ao desgaste, mas pode absorver umidade, o que pode afetar a qualidade da usinagem. |
PE (PEAD e PEBD) | Excelente | Macio e fácil de usinar, baixo atrito, mas pode deformar se não for apoiado adequadamente. |
PEEK | Feira | Plástico de alto desempenho e resistente ao calor, mas difícil de usinar devido à alta dureza. |
PP (polipropileno) | Excelente | Fácil de usinar, baixo custo, mas pode ser difícil de colar ou pintar. |
PBT | Feira | Bom calor e resistência química, mas pode ser quebradiço e difícil de usinar. |
PEI (polieterimida) | razoável para pobre | Material de alto desempenho, difícil de usinar devido à sua alta rigidez. |
PET | Boa | Boa estabilidade dimensional, fácil de usinar, mas pode deformar sob tensão. |
PS (poliestireno) | Excelente | Fácil de usinar, pode obter acabamentos suaves, mas é quebradiço e propenso a rachaduras. |
PVC | Feira | Pode ser difícil de usinar, especialmente com formulações mais suaves, e pode produzir gases tóxicos. |
PTFE (Teflon) | Excelente | Muito fácil de usinar, tem baixo atrito e excelente resistência química, mas pode ser difícil de unir. |
Como escolher o plástico certo para seu projeto de usinagem CNC
Ao escolher o plástico de engenharia certo para seu projeto, você deve ter os seguintes fatores em mente;
Propriedades mecânicas
É importante conhecer as propriedades mecânicas do plástico a ser usado em um projeto de usinagem CNC. Por exemplo, polímeros como PEEK e nylon oferecem alta resistência, bem como boa resistência ao desgaste e podem ser usados para elementos de suporte de carga.
Por outro lado, o acrílico é um polímero que é projetado para flexibilidade e transparência em vez de resistência ao polegar, por exemplo. Portanto, selecione o material que se alinha com os requisitos mecânicos da aplicação.
Resistência à Corrosão
Se o seu projeto envolve produtos químicos, umidade ou condições extremas, então é aconselhável usar plásticos CNC altamente resistentes à corrosão. Produtos químicos são mais bem manuseados com PTFE (Teflon) e plástico PVC, enquanto o HDPE funciona melhor com áreas de alta umidade. Usar a seleção certa garante confiabilidade e função ao longo dos anos.
Expansão térmica
Vamos examinar o comportamento do plástico em questão quando exposto a uma mudança de temperatura. Por exemplo, o material PEEK possui baixa expansão térmica, tornando-o adequado para aplicações de alto calor.
Por outro lado, no entanto, certos materiais CNC, por exemplo, PP, podem expandir mais do que o desejado devido a mudanças de temperatura.
Custo e Disponibilidade
Frequentemente, o custo e a disponibilidade do material são aspectos importantes que afetam a decisão. Plásticos genéricos como ABS e PP são mais baratos e prontamente disponíveis. Considerando que materiais especializados como PEI ou PEEK são mais caros, mas têm vantagens específicas. Uma boa compensação entre desempenho e orçamento é importante.
Requisitos de acabamento de superfície
Ao observar qualquer coisa visualmente, é crucial levar em consideração se a estética e a qualidade da superfície são de suma importância.
Para facilidade de uso, materiais de alta resistência à tração como POM são adequados para aplicações com facilidade de exigência. O resultado final deve ser harmonizado de tal forma que combine em função e estética.
Dicas para trabalhar com máquinas CNC de plástico
Ferramentas afiadas, alto avanço, baixa rotação
As ferramentas de corte devem ser afiadas, pois são eficazes na prevenção de rasgos no plástico a ser usinado em CNC. Um equilíbrio de alta alimentação e baixa RPM deve ser empregado para evitar o aquecimento e o derretimento do material.
Prenda com cuidado
A maioria dos plásticos CNC tende a deformar sob pressão. Então, utilize almofadas de ar ou almofadas macias para distribuir a pressão e evitar prender a máquina com muita força. Além disso, ao mesmo tempo, evite o uso de uma mesa de vácuo que pode levar à destruição enquanto a máquina estiver em operação.
Evite refrigerantes
A maioria dos plásticos cortados não requer a adição de refrigerante. No entanto, ele pode ser empregado para evitar a rachadura do material. Em vez disso, a antecipação e o controle adequados da velocidade da ferramenta são essenciais para evitar o superaquecimento do material.
Cortes de grandes dimensões para plásticos CNC macios
Para plásticos macios como LDPE, permita cortes superdimensionados conforme necessário. Isso significa fazer cortes perto das bordas e ajustes para evitar empenamento, especialmente durante o acabamento das operações.
Faça cortes grandes e profundos
Ao trabalhar em plásticos como POM ou Nylon, cortes profundos são recomendados. Você sabe que tais cortes garantem que o material não deforme, mantendo suas propriedades originais. Escolha a profundidade do corte considerando o tamanho da ferramenta, o revestimento da ferramenta, a velocidade e o avanço.
Limpeza adequada de cavacos
Garanta uma limpeza por meio de um jato de ar ou uso de sistemas de vácuo, um jato ou à queima-roupa. Além disso, instale sobre o material que está sendo usinado a ferramenta de forma que ela nunca permita que o acúmulo de cavacos afete o corte que está sendo executado.
Além disso, também é essencial combinar a complexidade do design com a capacidade da máquina, nem todas as máquinas podem criar as características complexas de peças de plástico CNC. Por exemplo, apenas máquinas CNC de 3, 4 e 5 eixos podem fazer superfícies curvas complexas e características de saliência.
Técnicas de usinagem CNC para Peças de plástico
Máquinas CNC produzem peças plásticas por meio de processos de usinagem. Essas técnicas removem material para formá-las em um formato específico que se adequaria aos requisitos do projeto. Dependendo da complexidade e do tipo de material a ser usado, várias técnicas de usinagem podem ser aplicadas para obter a saída desejada.
Torneamento CNC
Este método usa uma ferramenta de corte sobre uma peça de plástico cilíndrica e a gira para fazer uma peça de plástico. Na maioria das vezes, as ferramentas de corte trazem ângulos de inclinação negativos para evitar contato e atrito da ferramenta. Além disso, elas alteram os ângulos de alívio de acordo com o material.
A ferramenta que está sendo feita requer um acabamento suave que pode ser obtido por meio de polimento. Ela requer uma taxa de avanço menor de 0.015 IPR para um corte bruto e 0.005 IPR para um corte acabado sendo aplicado. Mudanças de ângulo aprimoradas tendem a aumentar a precisão extraespinhal e a suavidade do acabamento.
Fresagem CNC
Uma peça complexa é feita cortando uma peça de trabalho usando cortadores rotativos e removendo material dela por meio de fresagem de plástico. Ferramentas de corte que são usadas para reforçar plásticos podem ser arredondadas nos cantos internos para melhores resultados.
Alta velocidade do fuso e fixação adequada aumentam a eficiência. Além disso, há um sistema de resfriamento suficiente para evitar que os fusos e a máquina empenem.
Perfuração CNC
Este processo especializado de usinagem de plásticos CNC envolve a criação de furos dentro de termoplásticos com certas brocas colocadas em ângulos que variam de 90 a 150 graus. O procedimento emprega ainda o uso de sistemas de resfriamento para dissipar qualquer calor criado como resultado da perfuração. Também é para melhorar a remoção de cavacos. Mantenha a profundidade da perfuração não mais do que 3-4 vezes o diâmetro da broca e reduza a taxa de avanço perto da saída para evitar danos.
Roteamento CNC
Materiais plásticos que precisam ser moldados e são planos ou curvos também são cortados de forma controlada por meio do uso de roteadores CNC. Todos esses processos e velocidades ideais fornecem resultados suaves e precisos em todos os aspectos.
Aplicações industriais de peças plásticas CNC
Com a garantia de precisão e robustez, peças plásticas usinadas em CNC em todos os setores se tornaram fáceis com o advento da usinagem CNC.
- Indústria Médica: A necessidade de produção de ferramentas cirúrgicas, próteses severas, ferramentas médicas e assim por diante é transcendida com o uso da usinagem de plástico. Os métodos também garantem conformidade de segurança com requisitos rigorosos, ao mesmo tempo em que são capazes de produzir detalhes gravados.
- Componentes automotivos: Você pode usinar peças plásticas como painéis e furos de ar por meio de controle numérico computadorizado. Como resultado, diminui o peso da carroceria de um automóvel e melhora o desempenho das peças usinadas.
- Peças Aeroespaciais: Protótipos, interiores e componentes da estrutura que são resistentes ao calor e não pesados, portanto, em relação à aeronáutica, o plástico é o material usado. Este processo é crucial, pois os detalhes dos plásticos usinados em CNC por esses métodos estão sob enorme estresse e exigem a máxima precisão.
- Indústria Eletrônica: Dentro da eletrônica, são utilizados componentes plásticos usinados como conectores, invólucros e teclados. Conectores sobremoldados junto com plástico aumentam o isolamento e a robustez de sistemas delicados.
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Perguntas
Seja qual for o projeto que você esteja buscando, a média é que ABS ou POM são melhores para uso comum. Mas se a necessidade for alto desempenho, dê uma olhada em PEEK ou Nylon, que oferecem alta resistência e boa durabilidade.
Isso depende do material, da complexidade da peça que você precisa e das configurações da máquina que você selecionou. Como regra geral, cortar itens macios leva um minuto; peças de maior complexidade podem levar horas.
