Dominando a usinagem CNC de plástico:4 dicas importantes para resultados superiores

Empresas em todo o mundo usam usinagem CNC para fabricar componentes de alta qualidade a partir de diversos materiais, como cerâmica, madeira e compósitos. Metal e plástico ocupam a vanguarda na produção em massa, com metais desfrutando de maior usinabilidade. Os maquinistas podem resolver problemas em metais ajustando velocidades, avanços, ferramentas e muito mais.

No entanto, os plásticos revelam-se um desafio distinto. Métodos eficazes em aço, latão, alumínio e titânio lutam para produzir os mesmos resultados. O resultado são acabamentos abaixo da média e dimensões imprecisas, causando rejeição de inúmeras peças.

Compreender as complexidades únicas da usinagem de plástico e as armadilhas comuns é crucial. Este artigo apresenta informações importantes sobre como dominar a usinagem CNC de plástico. Ao incorporar essas dicas de especialistas, você elevará a qualidade de seus esforços de usinagem de plástico.

Os desafios da usinagem de plásticos

De modo geral, os dois maiores desafios que os maquinistas enfrentam ao trabalhar com plásticos são acabamentos superficiais ruins e alterações dimensionais. Qualquer vibração, fricção ou má formação de cavacos na ferramenta pode causar ranhuras e arranhões na superfície plástica que afetam o acabamento da superfície.

Qualquer coisa que faça com que o plástico se comprima ou se expanda durante a usinagem pode afetar a capacidade do maquinista de atender às tolerâncias de precisão quando a peça retorna ao seu formato original após a usinagem.

A maioria dos problemas de qualidade que surgem quando a usinagem CNC de plásticos vem de uma ou mais destas fontes:

• Má formação de cavacos :Plásticos mais macios podem ter tendência a “fluir” ao redor da ferramenta de corte em vez de formar lascas. Assim como enfiar o dedo na argila úmida, o plástico simplesmente se deforma ao redor da ferramenta de corte em vez de quebrar. Enquanto isso, os plásticos mais duros podem fraturar de forma imprevisível, especialmente perto das bordas, onde pedaços maiores podem quebrar e deixar uma pequena cavidade.
• Deformação por fixação :A tensão aplicada a uma peça plástica durante a fixação pode causar sua deformação elástica. Depois que a peça tiver sido usinada e liberada, a peça de plástico poderá ficar fora da tolerância quando a parte fixada retornar ao seu formato original.
• Má ejeção de cavacos :Lascas de plástico podem “entupir” os canais das ferramentas de perfuração e fresagem se não forem removidas rapidamente da área de corte. A má ejeção de cavacos reduz a eficiência do corte e causa fricção que aumenta rapidamente a temperatura do plástico circundante.
• Temperaturas de deflexão de calor :Muitos plásticos têm baixas temperaturas de deflexão térmica, o que pode amolecer dramaticamente. Então, eles se deformam facilmente em resposta a forças de fixação, corte ou até mesmo apenas da gravidade.
• Expansão térmica :A expansão térmica em polímeros pode ser muito maior do que a dos metais comumente usinados, o que faz com que eles se expandam quando superaquecidos e encolham depois, potencialmente faltando aos requisitos de tolerância.
• Reatividade química :Diferentes polímeros são suscetíveis a diferentes solventes, o que pode fazer com que eles se dissolvam ou simplesmente inchem. As oficinas mecânicas precisarão estar cientes de quais produtos químicos podem ser usados em torno dos polímeros com os quais estão trabalhando.
• Absorção e retenção de umidade :Semelhante à reatividade química, alguns plásticos podem absorver muita umidade, fazendo com que inchem. Até mesmo a umidade do ar pode fazer com que alguns plásticos se expandam fora da tolerância.
• Transparência :Polímeros transparentes, como acrílico, ABS e policarbonato, podem parecer embaçados ou desbotados se a usinagem os deixar com um acabamento superficial áspero. Alguns polímeros são até suscetíveis à degradação pela exposição à luz UV.

É importante notar que alguns plásticos são mais suscetíveis a certos problemas durante a usinagem do que outros. Um plástico pode ter uma alta taxa de retenção de umidade, enquanto outro plástico está sujeito ao superaquecimento. Alguns plásticos podem até produzir vapores tóxicos quando superaquecidos. Isso torna importante escolher o plástico certo para sua aplicação.

4 dicas para usinagem de plásticos de precisão

Para superar os problemas de qualidade mais comuns encontrados na usinagem CNC de componentes plásticos, os maquinistas devem considerar estas dicas de especialistas.

#1 – Minimize as forças de fixação

Muitos maquinistas familiarizados com metais, mas não com plásticos, tenderão a comprimir excessivamente a peça para evitar qualquer movimento durante a usinagem. A sobreposição pode formar impressões no plástico onde ocorreu a fixação ou pode induzir tensão no material que faz com que ele se expanda e se deforme em diferentes direções. E quando material suficiente é removido durante a usinagem, toda a peça fica mais fraca e pode até mesmo se deformar mais devido à tensão de fixação.

Para minimizar as forças de fixação, use a quantidade mínima absoluta de força necessária para fixar a peça. Você também pode considerar o desenvolvimento de gabaritos que minimizem a quantidade de tensão sofrida pela peça de plástico, como este desenvolvido pela Titans of CNC Machining para usinagem de plástico Delrin.

#2 – Use a ferramenta de corte correta

Ferramentas cegas, arestas de corte com ângulos inadequados e até mesmo o design dos canais podem afetar a eficácia do corte. Usar as ferramentas de corte corretas pode significar a diferença entre um corte rápido e eficiente com um acabamento superficial de alta qualidade e um corte lento que deixa arranhões e sulcos na superfície do plástico.

Usar a ferramenta errada também pode levar ao acúmulo de cavacos no local de corte. Isso causa atrito e pode levar ao rápido acúmulo de calor ao redor da ferramenta de corte. A escolha da melhor ferramenta de corte pode exigir alguma pesquisa e experimentação para encontrar os melhores resultados para um polímero específico.

#3 – Mantenha a calma

O acúmulo excessivo de calor causa vários problemas de qualidade em plásticos que podem levar à rejeição de peças. Isso significa que manter a peça fria é essencial. Como afirmado anteriormente, usar a ferramenta de corte errada e permitir o acúmulo de cavacos no local de corte pode causar aquecimento rápido. Com plásticos, às vezes pode ser melhor cortar rapidamente e depois deixar o local 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 as ferramentas frias, ao mesmo tempo que remove rapidamente os cavacos de plástico.

#4 – Conheça o seu material

Infelizmente, cada plástico pode se comportar de maneira muito diferente do outro. Os parâmetros de corte e ferramentas que funcionam bem com um tipo de plástico podem levar a um acabamento superficial áspero e baixa consistência dimensional para outro plástico. Às vezes, os maquinistas precisarão neutralizar a vibração das ferramentas em plásticos aumentando as velocidades, enquanto outras vezes, desacelerar produzirá melhores resultados.

Para fabricar peças plásticas usinadas com precisão de maneira consistente, os maquinistas precisarão pesquisar e experimentar esse plástico específico para entender como ele reage à usinagem. Por exemplo, o canal do YouTube Titans of CNC Machining oferece vários truques úteis para trabalhar com alguns tipos comuns de plástico usinado.

Usinagem CNC de plástico com Gensun

De forma alguma as dicas fornecidas neste artigo cobrem tudo o que há para saber sobre como superar os desafios colocados pela usinagem de plásticos. Cada polímero é sensível a diferentes fatores e requer experiência especializada para produzir resultados de alta qualidade.

Felizmente, os maquinistas e engenheiros da Gensun têm experiência em trabalhar com uma ampla variedade de materiais, incluindo uma grande variedade de metais e plásticos. Oferecemos serviços de usinagem CNC de alta qualidade para ajudar a produzir suas peças dentro do prazo e do orçamento.