Revisões de Projetos Reais:Escolhendo Materiais para Peças de Fresadoras

Muitos protótipos de plástico são peças de fresadoras, plásticos comuns como ABS, PC, PMMA, POM e PEEK podem ser usinados por fresadoras CNC ou tornos CNC. Explore mais detalhes sobre como fazer peças usinadas CNC aqui.





Se você quiser fazer um protótipo e tiver um requisito de material específico, por exemplo, um PC claro. Então o processo é limitado à usinagem CNC (fresamento ou torneamento CNC). É claro que a moldagem por injeção provavelmente também poderia produzir essa peça. No entanto, não é realista gastar milhares ou milhões de dólares fazendo um protótipo.





Neste artigo, vou escrever duas histórias reais sobre escolha de materiais plásticos, inspiradas em projetos reais. (Nome, empresa e produto serão anônimos por motivos de confidencialidade).

1. Mantendo a cor consistente com diferentes peças de fresadoras de plástico

Um cliente antigo veio até nós com uma nova consulta para um novo protótipo. O material solicitado para três das peças é branco PA6 (Nylon). Duas das peças precisam ser coladas e polidas.





No entanto, como pode ser do conhecimento de algumas pessoas, o material Nylon é “autolubrificado”, portanto, não pode ser colado com outras peças. E o material de Nylon não é recomendado para ser polido, devido às propriedades do material do próprio material, após o polimento a superfície da peça de Nylon fresada ficaria ainda mais áspera do que as peças apenas fresadas por máquinas CNC.





O cliente então trocou duas peças que precisam ser coladas no PC branco, que pode ser colado (embora as peças do PC não possam ser coladas fortemente) e polidas de forma bem suave.





No entanto, como este cliente se preocupa muito com a estética deste protótipo, se todas as peças precisam ser montadas e apresentadas a clientes importantes, a cor das peças deve ser consistente. A questão é que mesmo que os materiais do PC e do Nylon sejam todos brancos, eles são ligeiramente diferentes do branco. As seguintes fotos foram tiradas por mim para mostrar ao nosso cliente a diferença:







Como é mostrado acima nas fotos, embora sejam todas as cores brancas, são um pouco diferentes na realidade. É um pequeno detalhe, mas se a estética é realmente importante para um protótipo, por exemplo, os protótipos devem ser apresentados a clientes importantes ou em uma exposição, então não é uma boa ideia ignorar a consistência das cores de diferentes materiais .





Voltando à história, ao ver as fotos, o cliente escolheu ABS branco para as três peças e ficou bastante satisfeito com o resultado final da peça.

2. Existe uma alternativa para peças transparentes de fresadoras PC?

Como eu disse no início, se o material tem que ser PC, então o único processo para fazer um protótipo é a usinagem CNC. Mas e se eu só precisar que o protótipo seja claro, pode ser qualquer material claro e eu quiser que o custo seja o mais baixo possível?





Um novo cliente nos enviou alguns arquivos de design com uma mensagem simples:“Isso precisa ser um protótipo de policarbonato polido e claro. Tem uma parte que precisa ser clara em Teflon” (Informações parcialmente ocultadas por questões de confidencialidade).





Como a mensagem era bastante simples, e não há material de bloco de Teflon transparente (apenas pastilhas transparentes de Teflon usadas para moldagem por injeção), liguei para o número de telefone celular deixado pelo cliente.





Após as comunicações, aprendi que toda a peça precisa conter cerca de 5 galões de água e o material não precisa ser PC. Todas as peças podem ser outros materiais claros. O cliente gostaria de gastar o mínimo de dinheiro possível para fazer o protótipo e testar se todo o item funciona como deveria. A parte não precisa ser muito clara. É aceitável se for possível ver dentro da peça. Se for muito caro fazer a parte transparente, então se a parte não for tão clara, tudo bem.







Depois de obter todas essas informações, recomendei o uso de impressão 3D para fazer essa peça e polimento claro para o acabamento da superfície. A impressão 3D pode fazer muitas formas complexas e geralmente custa muito menos em comparação com a usinagem CNC. Às vezes, se uma peça é muito complexa para as fresadoras CNC, a peça precisa ser dividida em várias partes, usinada separadamente e colada no final.



Neste caso, considerando que a peça precisa reter bastante água, seria melhor não dividirmos as peças, pois por mais forte que seja a cola, existe a possibilidade de as peças coladas não aguentarem essa quantidade de água.

Para impressão 3D, as desvantagens são que podem existir pequenas bolhas transparentes dentro das peças impressas, o material é bastante limitado, para SLA, o único material disponível é a resina fotossensível, e para SLS, as peças acabadas têm uma superfície bastante rugosa, o que não pode ser polido nem pintado para ter uma melhor estética.







Após uma revisão preliminar dos projetos por minha equipe de engenharia e por mim, oferecemos cinco propostas de usinagem para o cliente:PC de fresagem CNC com polimento a vapor, PC de fresagem CNC sem polimento a vapor, impressão 3D com polimento transparente, impressão 3D sem polimento e impressão 3D com apenas uma parte polida. Além disso, algumas fotos de amostra foram enviadas ao cliente para ver como cada peça ficaria no final.





Neste caso em particular, se o material tiver que ser policarbonato, algumas peças precisariam de separação e colagem, devido à estrutura do projeto e limitações da própria usinagem CNC. Fornecemos um plano de separação e colagem muito específico (a peça precisa conter cerca de 5 galões de água considerados) para o cliente. Além disso, a superfície das peças de policarbonato da fresadora é bastante nebulosa, não é clara, portanto, para deixar a peça clara, temos que usar polimento a vapor. Se o requisito de transparência for alto, a peça deve ser polida a vapor e polida manualmente. Neste caso, citamos apenas o polimento a vapor para o acabamento da superfície.





Se estiver usando impressão 3D (SLA), não precisamos dividir as peças, todas elas podem ser usinadas como peças inteiras e depois montadas. Mas as peças que acabaram de ser impressas, mesmo que seja material transparente, a peça em si está embaçada, e temos que polir manualmente para deixar claro.





Entre as cinco propostas, o custo mais alto é o PC de fresagem CNC com polimento a vapor, enquanto o mais baixo é o material transparente de impressão 3D (SLA) sem polimento.





Depois de ver todas as nossas propostas, o cliente decidiu ir com a impressão 3D e polir uma parte que tem que ficar clara. A peça funciona muito bem e agora está pronta para moldagem por injeção.

Em conclusão

Embora nos projetos acima, a escolha dos materiais plásticos adequados sejam pequenos detalhes, sempre somos pacientes e comprometidos em fornecer os melhores serviços para nossos clientes.