Empresas em todo o mundo usam usinagem CNC para criar peças de alta qualidade a partir de materiais tão diversos como cerâmica, madeira e compósitos. Metais e plásticos são particularmente proeminentes na produção em massa, com os metais tendo uma vantagem devido à sua maior capacidade de usinagem.

Os maquinistas são adeptos de ajustar velocidades, avanços e seleção de ferramentas na usinagem de metais. No entanto, a usinagem de plásticos pode apresentar desafios significativos. Os métodos de usinagem que são eficazes para metais como aço, latão, alumínio e titânio muitas vezes não conseguem produzir os mesmos excelentes resultados em plásticos. O resultado pode ser um acabamento inadequado e imprecisões dimensionais, levando, em última análise, à rejeição de muitas peças.

Portanto, na usinagem CNC, o desenvolvimento de estratégias de usinagem apropriadas, adaptadas às características e desafios de diferentes materiais, é crucial para garantir produtos finais de alta qualidade e aceitáveis.

Os Desafios da Usinagem de Plásticos

• Acabamento Superficial Ruim

  Qualquer vibração da ferramenta, atrito ou má formação de cavacos pode causar arranhões e marcas na superfície do plástico, afetando o acabamento superficial. Esses defeitos não são apenas esteticamente desagradáveis, mas também podem afetar a função e o desempenho da peça.

• Variação Dimensional

  Qualquer fator que faça o plástico comprimir ou expandir durante a usinagem afeta a capacidade do maquinista de atender às tolerâncias precisas quando a peça retorna à sua forma original após a usinagem. Essa variação dimensional, que pode resultar de flutuações de temperatura, velocidades de usinagem ou propriedades inerentes do material, pode resultar em uma peça que não atende às especificações desejadas.

• Má Formação de Cavacos

  Plásticos mais macios tendem a "fluir" ao redor da ferramenta em vez de formar cavacos, semelhante a mergulhar o dedo em argila úmida. Plásticos mais duros podem quebrar imprevisivelmente perto da borda, deixando pequenos orifícios.

• Deflexão de Fixação

  A tensão aplicada à peça de plástico durante o processo de fixação pode causar deformação elástica. Quando a parte fixada retorna à sua forma original após a usinagem e a liberação da fixação, a peça de plástico pode estar fora da tolerância.

• Má Evacuação de Cavacos

  Se os cavacos de plástico não forem removidos rapidamente da área de corte, eles podem "aderir" às ranhuras das máquinas de perfuração e fresagem. A má evacuação de cavacos reduz a eficiência de corte e causa atrito, o que aumenta rapidamente a temperatura do plástico circundante.

• Temperatura de Deflexão Térmica

  Muitos plásticos têm uma baixa temperatura de deflexão térmica, o que pode fazê-los amolecer rapidamente e deformar-se facilmente, especialmente quando fixados, cortados ou simplesmente sob a força da gravidade.

• Expansão Térmica

  Os polímeros experimentam uma expansão térmica significativamente maior do que os metais comumente usinados. O superaquecimento pode causar expansão e subsequente contração, potencialmente impedindo que as tolerâncias sejam alcançadas.

• Reatividade Química

  Diferentes polímeros têm diferentes sensibilidades a solventes, fazendo com que se dissolvam ou inchem. As oficinas mecânicas devem entender a compatibilidade química dos polímeros que usam.

• Absorção e Retenção de Umidade

  Alguns plásticos absorvem quantidades significativas de água, fazendo com que inchem. A umidade no ar também pode fazer com que alguns plásticos inchem além de sua capacidade.

• Transparência

  Polímeros transparentes (como acrílico, ABS e policarbonato) podem parecer turvos ou descoloridos se deixados com um acabamento superficial áspero após a usinagem. Alguns polímeros são até suscetíveis à degradação sob exposição UV.

Como diferentes plásticos podem apresentar diferentes desafios durante o processamento, selecionar o material plástico certo para sua aplicação é crucial. Alguns plásticos podem ter altas taxas de absorção de umidade, enquanto outros podem liberar gases tóxicos quando superaquecidos. A compreensão dessas características pode ajudar a otimizar o processamento e garantir a qualidade do produto.

Dicas para Usinagem de Precisão de Plásticos

• Minimize as Forças de Fixação

  Muitos maquinistas que estão familiarizados com metais, mas não com plásticos, costumam super-fixar as peças para evitar qualquer movimento durante a usinagem. A fixação excessiva pode deixar marcas no plástico fixado ou estressar o material, fazendo com que ele se expanda e deforme em várias direções. Quando material suficiente é removido durante a usinagem, a peça pode se tornar mais fraca no geral ou até mesmo deformar devido às tensões de fixação. Para minimizar as forças de fixação, recomenda-se usar a força mínima absoluta necessária para fixar a peça. Além disso, considere desenvolver uma fixação que minimize o estresse na peça de plástico, como uma fixação usinada por CNC projetada especificamente para usinar plásticos Delin.

• Use as Ferramentas de Corte Certas

  Uma ferramenta cega, um ângulo de corte incorreto ou até mesmo o design da ranhura podem afetar os resultados do corte. O uso da ferramenta de corte certa pode impactar significativamente a velocidade e a eficiência do corte, bem como um acabamento superficial de alta qualidade que evita arranhões e sulcos na superfície do plástico. O uso da ferramenta errada também pode fazer com que os cavacos se acumulem no ponto de corte, aumentando o atrito e elevando rapidamente as temperaturas ao redor da ferramenta.

  A seleção da ferramenta de corte ideal pode exigir alguma pesquisa e experimentação para determinar os melhores resultados para um polímero específico. Este investimento melhorará a eficiência do processamento e a qualidade do produto, reduzindo assim a necessidade de corte e retrabalho subsequentes.

• Mantenha-se Frio

  O acúmulo excessivo de calor pode causar inúmeros problemas de qualidade com plásticos, levando ao descarte de peças. Portanto, manter as peças frias é crucial. Como mencionado anteriormente, o uso da ferramenta de corte errada e a permissão de acúmulo de cavacos no ponto de corte podem levar ao aquecimento rápido. Com plásticos, geralmente é melhor cortar rapidamente e, em seguida, afastar-se do ponto de corte, em vez de demorar e permitir que o calor se acumule.

  De modo geral, dois ou mais jatos de refrigerante de alta pressão devem ser suficientes para manter o plástico e o molde frios, removendo rapidamente os detritos plásticos. Essa medida de resfriamento reduz efetivamente as temperaturas, garante um processo de usinagem suave e melhora a qualidade do produto final.

• Conheça o Seu Material

  Infelizmente, cada plástico se comporta de maneira muito diferente. Os parâmetros de corte e as ferramentas para um plástico podem resultar em rugosidade superficial e consistência dimensional ruim para outro. Às vezes, um maquinista precisa aumentar a velocidade de corte para neutralizar as vibrações do molde no plástico, enquanto, em outros casos, diminuir a velocidade pode produzir melhores resultados.

  Para produzir consistentemente peças de plástico usinadas com precisão, os maquinistas precisam pesquisar e experimentar plásticos específicos para entender como eles reagem à usinagem. Por exemplo, o canal do YouTube CNC Machining Giants oferece dicas úteis para usinar vários plásticos comuns. Esse conhecimento acumulado ajudará a otimizar o processo de usinagem e melhorar a qualidade e a consistência do produto.

Usinagem CNC de Plástico com Hongsinn

As dicas apresentadas neste artigo de forma alguma cobrem todo o conhecimento necessário para superar os desafios do processamento de plásticos. Cada polímero é altamente sensível a diferentes fatores, exigindo experiência especializada para produzir resultados de alta qualidade. Felizmente, os maquinistas e engenheiros da Hongsinn têm experiência no processamento de uma ampla gama de materiais, incluindo vários metais e plásticos.

Oferecemos serviços de usinagem CNC de alta qualidade para ajudá-lo a produzir peças no prazo e dentro do orçamento. Com nossa experiência, você pode ter certeza de um processo de usinagem tranquilo e um produto de alta qualidade que atenda às suas necessidades.