Escolhendo o plástico CNC certo:um guia de seleção abrangente

Você já se perguntou qual tipo de plástico CNC combina perfeitamente com o seu projeto? Com opções como ABS, acrílico ou POM, cada uma oferecendo benefícios exclusivos, escolher a opção certa pode ser difícil. 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 fresamento CNC, torneamento, perfuração e outros processos. Isto ajuda no que diz respeito à perda de peso em componentes, por exemplo, nas indústrias automóvel ou aeroespacial. Porque você sabe que o plástico é leve e fácil de usar.

Além disso, o plástico não exige muito trabalho na hora de fabricar. Você pode projetá-lo com precisão sem danificar nenhuma ferramenta de corte, como fariam alguns metais. Por outro lado, o plástico não sofre corrosão nem apresenta reações químicas quando exposto a condições ambientais adversas. Assim, você pode utilizá-lo na alimentação medicinal e até mesmo no uso industrial.

Se necessário, pode-se utilizar plástico de diversos tipos como ABS, acrílico ou até mesmo náilon que atendem aos requisitos de resistência de isolamento ou até mesmo de transparência. Vamos explorar os diferentes tipos de plásticos para tecnologia CNC na próxima seção.

Tipos de plásticos CNC

A usinagem CNC é compatível com uma ampla variedade de plásticos, desde polietileno macio (PE) até POM duro e PC. A principal diferença da usinagem de metal são as ferramentas e as variáveis ​​do processo, como velocidade e profundidade de corte. 

"Você pode ver detalhes abrangentes dos serviços de usinagem CNC de plástico da RapidDirect para plásticos compatíveis na lista abaixo, incluindo propriedades, características de usinagem e opções de acabamento de superfície" 

• ABS
• PC
• Acrílico (PMMA)
• POM
• Náilon (PA)
• PE (HDPE e LDPE)
• ESPEQUE
• PP
• PBT
• PEI
• ANIMAL DE ESTIMAÇÃO
• PS
• PVC
• PTFE (Teflon)

Agora, vamos discutir cada plástico CNC em detalhes;

ABS

Abreviatura de Acrilonitrila Butadieno Estireno, ABS é um dos polímeros sintéticos populares. A peça ABS CNC é frequentemente usada em impressão tridimensional para facilitar a 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 uma referência para peças automotivas, brinquedos e eletrônicos de consumo. No entanto, possui baixa resistência aos raios UV, o que resulta em descoloração e quebra quando em contato com a luz solar. Além disso, em comparação com outros plásticos CNC, possui resistência ao calor relativamente baixa.

• Onde é usado :

Esta máquina CNC para plástico é usada em diversas peças automotivas e eletrônicos de consumo. Também está incluído em equipamentos domésticos e protótipos rápidos devido à sua resistência e capacidade multifuncional.

PC

Sendo um polímero transparente e resistente, é capaz de suportar também resistência a impactos e temperaturas severas. O policarbonato (PC) é bastante leve e possui grande clareza óptica.

Nas áreas 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 ao mesmo tempo que é transparente. Embora considerado superior, ainda é vulnerável a arranhões e tem um preço mais elevado em comparação com outros plásticos. Não deve ser tratado com UV, pois pode sofrer degradação ao longo do tempo.

• Onde é usado :

Óculos de proteção, unidades de iluminação de automóveis, capacetes e carcaças de dispositivos eletrônicos 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 Polimetil Metacrilato, é um plástico substituto de vidro de peso muito baixo com propriedades brilhantes de resistência às intempéries.

Para sinalização, lentes e aquários ideais à prova de intempéries e com excelente transparência óptica, o PMMA seria mais adequado, pois também é inquebrável. É frágil quando enfrentado com força e também é bastante fácil de arranhar, o que não o torna a melhor opção quando se busca 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 em lentes e janelas.

POM

O POM, também conhecido como Polioximetileno, é um plástico inflexível que pode suportar facilmente o desgaste e depende de baixo atrito para um bom desempenho. No entanto, o POM tem baixa resistência aos 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. POM é útil para peças precisas e resistentes.

Náilon (PA)

O nylon é um importante polímero caracterizado por alta elasticidade e grande resistência. É altamente resistente ao desgaste e aos 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 têxteis, componentes automotivos e artigos esportivos.

PE (HDPE e LDPE)

O polietileno (PE) é um polímero de densidade relativamente baixa que está disponível nas 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. Possuem 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. Embora o LDPE seja comum na fabricação de embalagens, sacos e tubos.

ESPEQUE

O termo PEEK significa Poliéter Éter Cetona. É um polímero termoplástico de alto desempenho famoso por sua resistência, resistência química e resistência ao calor. É muito caro e requer muitas técnicas e implementações em comparação com outros plásticos CNC.

• Onde é usado :

O PEEK é aplicável na indústria aeroespacial, em implantes médicos e na indústria automotiva, que exigem alto desempenho em condições estressantes.

PP

O polipropileno (PP) é um plástico leve e resistente, conhecido por sua incrível flexibilidade e resistência química. Pode ser sensível aos raios UV e, portanto, apodrecer facilmente. Além disso, pode tornar-se quebradiço sob exposição a baixas temperaturas. Também tem alguns limites de exposição ao calor. 

• Onde é usado :

Hoje você encontra PP em embalagens de alimentos, peças para veículos, remédios e outros tecidos. Devido às propriedades do material, o PP é facilmente utilizado em diversas aplicações.

PBT

O tereftalato de polibutileno (PBT) é outro polímero forte. Tem substancialmente mais resistência ao calor junto com isolamento elétrico. Oferece boa resistência química e estabilidade às dimensões e é mais adequado para peças elétricas. O PBT é frágil em temperaturas frias, radiação e exposição prolongada aos raios UV.

• Onde é usado :

O PBT é aplicado em conectores elétricos, componentes automotivos e eletrodomésticos devido à sua resistência e confiabilidade.

PEI

A polieterimida (PEI) é um plástico resistente que contém grande resistência ao calor. Fornece propriedades e estabilidade notáveis. Mas tem preços elevados e recursos escassos no mercado. Além disso, pode desenvolver fissuras por tensão.

• Onde é usado :

A polieterimida encontra aplicação principalmente nas áreas aeroespacial, fabricação de equipamentos médicos e eletrônica. Pode-se dizer que é encontrado em dispositivos que exigem grande resistência ao calor.

PS

O poliestireno (PS) também é chamado de poliestireno espumoso. É um poliestireno leve e resistente que está disponível nas formas sólida e de espuma. Barato e fácil de fabricar. Mas o ponto fraco é que é quebrável, não biodegradável e pouco resistente ao impacto. Também é inflamável sem resistência ao calor.

• Onde é usado :

Com base na versatilidade e no custo, o poliestireno é popular em embalagens, copos de embalagem, 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. Possui forte resistência a produtos químicos. Também é econômico e retardante de fogo devido à inclusão de aditivos.  Porém, o PVC não é mais ecológico do que qualquer outro produto e libera gases nocivos na queima. Algumas formulações podem tornar-se quebradiças com o tempo.

• Onde é usado :

O cloreto de polivinila é utilizado em tubulações, janelas, tábuas de piso e comprimentos de onda elétricos. Seus usos vão desde construção até janelas devido à sua resistência.

PTFE (Teflon)

PTFE ou Teflon é conhecido por muitos como um tecido antiaderente elástico, mas resistente ao calor. Além disso, é um material quimicamente e eletricamente condutor. Infelizmente, é bastante complexo de processar e caro. Pode sofrer degradação com radiações ou impactos de alta energia.

• Onde é usado :

O PTFE é usado para revestir panelas, juntas, vedações e incluir isolamento elétrico. Também é difundido em processos industriais onde há necessidade de baixo atrito.

Uma visão rápida do gráfico de usinabilidade de plástico

Tipo plástico CNC
Maquinabilidade
Principais características
ABS
Excelente
Fácil de usinar, baixo custo, bom resistência ao impacto , e pode ser facilmente termoformado.
PC (policarbonato)
Regular a Bom
Resistente e resistente a impactos, mas pode estar sujeito a rachaduras sob certas condições.
Acrílico (PMMA)
Excelente
Fácil de usinar, produz acabamentos lisos, mas quebradiços e pode rachar sob estresse.
POM (acetal)
Excelente
Baixo atrito, alta rigidez, excelente dimensional estabilidade , ideal para engrenagens e rolamentos.
Náilon (PA)
Regular a Bom
Excelente resistência ao desgaste, mas pode absorver umidade, o que pode afetar a qualidade da usinagem.
PE (HDPE e LDPE)
Excelente
Macio e fácil de usinar, baixo atrito, mas pode deformar se não for apoiado adequadamente.
ESPEQUE
Justo
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
Justo
Bom calor e resistência química , mas pode ser frágil e difícil de usinar.
PEI (polieterimida)
Regular a pobre
Material de alto desempenho, resistente à usinagem devido à sua alta rigidez.
ANIMAL DE ESTIMAÇÃO
Bom
Boa estabilidade dimensional, fácil de usinar, mas pode deformar sob estresse.
PS (poliestireno)
Excelente
Fácil de usinar, pode obter acabamentos lisos, mas quebradiço e propenso a rachaduras.
PVC
Justo
Pode ser difícil de usinar, especialmente com formulações mais suaves, e pode produzir vapores tóxicos.
PTFE (Teflon)
Excelente
Muito fácil de usinar, tem baixo atrito e excelente resistência química, mas pode ser difícil de colar.

Como escolher o plástico certo para seu projeto de usinagem CNC

Ao escolher o plástico de engenharia certo para o seu projeto, você deve ter os seguintes fatores em mente;

Propriedades Mecânicas

É importante conhecer as propriedades mecânicas do plástico a ser utilizado 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 ​​em elementos de suporte de carga. 

Por outro lado, o acrílico é um polímero projetado para oferecer flexibilidade e transparência, em vez de resistência ao polegar, por exemplo. Portanto, selecione o material que se alinha aos requisitos mecânicos da aplicação.

Resistência à corrosão

Se o seu projeto envolver umidade química ou condições extremas, é aconselhável usar plásticos CNC altamente resistentes à corrosão. Os produtos químicos são melhor manuseados com PTFE (Teflon) e plástico PVC, enquanto o HDPE funciona melhor com áreas de alta umidade. Usar a seleção certa garante confiabilidade e funcionamento ao longo dos anos.

Expansão Térmica

Examinemos 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-se mais do que o desejado devido a mudanças de temperatura. 

Custo e disponibilidade

Muitas vezes 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. Já materiais especializados como PEI ou PEEK são mais caros, mas apresentam vantagens específicas. É importante um bom equilíbrio entre desempenho e orçamento.

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 requisitos de facilidade. O resultado final deve ser harmonizado de forma que corresponda em função e estética.

Dicas para trabalhar com máquinas CNC para plástico

Ferramentas nítidas, alto avanço, baixa rotação

As ferramentas de corte devem ser afiadas, pois são eficazes na prevenção do rasgo do plástico a ser usinado CNC. Um equilíbrio entre alta alimentação e baixa rotação deve ser empregado para evitar o aquecimento e o derretimento do material. 

Prenda com cuidado

A maioria dos plásticos CNC tende a deformar-se sob pressão. Portanto, utilize almofadas de ar ou almofadas macias para distribuir a pressão e evite prender a máquina com muita força. Além disso, evite ao mesmo tempo o uso de mesa de vácuo que pode causar destruição durante a operação da máquina.

Evite refrigerantes

A maioria dos plásticos cortados não requer adição de refrigerante. No entanto, pode ser utilizado para evitar fissuras no material. Em vez disso, a antecipação e o controle adequados da velocidade da ferramenta são essenciais para evitar o superaquecimento do material.

Cortes superdimensionados para plásticos CNC macios

Para plásticos macios como LDPE, permita cortes superdimensionados conforme necessário. Significa fazer cortes próximos às bordas e ajustes para evitar empenamentos, principalmente durante o acabamento das operações.

Faça cortes grandes e profundos

Ao trabalhar em plásticos como POM ou Nylon, são recomendados cortes profundos. Você sabe que esses cortes garantem que o material não deforme, mantendo suas propriedades originais. Escolha a profundidade de corte considerando o tamanho da ferramenta, o revestimento da ferramenta, a velocidade e o avanço. 

Liberação adequada de cavacos

Garantir uma limpeza através de jato de ar ou utilização de sistemas de vácuo a jato ou à queima-roupa. Além disso, instale a ferramenta sobre o material a ser usinado de forma que nunca permita que o acúmulo de cavacos afete o corte que está sendo executado.

Além disso, também é essencial combinar a complexidade do projeto com a capacidade da máquina, pois nem todas as máquinas podem criar os recursos complexos das peças plásticas CNC. Por exemplo, apenas máquinas CNC de 3, 4 e 5 eixos podem criar superfícies curvas complexas e recursos de balanço. 

Técnicas de usinagem CNC para Peças de plástico

As máquinas CNC fabricam peças plásticas por meio de processos de usinagem. Essas técnicas removem material para moldá-los em um formato específico que atenda aos requisitos do projeto. Dependendo da complexidade e do tipo de material a ser utilizado, diversas técnicas de usinagem podem ser aplicadas para se obter o resultado desejado.

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 fricção da ferramenta. Além disso, alteram os ângulos de relevo de acordo com o material. 

A ferramenta a ser confeccionada requer um acabamento liso que pode ser obtido através do polimento. Requer uma taxa de avanço mais baixa de 0,015 IPR para um corte bruto e 0,005 IPR para um corte acabado a ser aplicado. Mudanças de ângulo aprimoradas tendem a melhorar a precisão extraespinhal e a suavidade final.

Fresagem CNC

Uma peça complexa é feita cortando uma peça usando fresas rotativas e removendo material dela por meio de fresagem de plástico. As ferramentas de corte usadas para reforçar plásticos podem ser arredondadas nos cantos internos para obter melhores resultados.

A alta velocidade do fuso e a fixação adequada aumentam a eficiência. Além disso, existe um sistema de refrigeração suficiente para evitar o empenamento dos fusos e da máquina.

Perfuração CNC

Este processo especializado de usinagem CNC de plásticos envolve a criação de furos em 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. É também para melhorar a remoção de cavacos. Mantenha a profundidade de perfuração não superior a 3-4 vezes o diâmetro da broca e reduza a taxa de avanço perto da saída para evitar danos.

Roteamento CNC

Os materiais plásticos que precisam ser moldados e são planos ou curvos também são cortados de maneira controlada por meio do uso de fresadoras 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, as peças usinadas em plástico CNC em todas as indústrias tornaram-se fáceis com o advento da usinagem CNC.

• Indústria Médica: A necessidade de produção de instrumentos cirúrgicos, próteses severas, instrumentos médicos e assim por diante é superada com o uso da usinagem plástica. Os métodos também garantem a 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 orifícios de ar, por meio de controle numérico de computador. Como resultado, diminui o peso da carroceria do automóvel e melhora o desempenho das peças usinadas. 

• Peças aeroespaciais: Protótipos, interiores e componentes da estrutura que sejam resistentes ao calor e não pesados, portanto, no que diz respeito à aeronáutica, o plástico é o material utilizado. Este processo é crucial, pois os detalhes dos plásticos usinados em CNC por meio desses métodos estão sob enorme estresse e exigem a máxima precisão.
• Indústria Eletrônica: Na eletrônica, componentes de plástico usinados são usados, como conectores, invólucros e teclados. Conectores sobremoldados junto com plástico melhoram o isolamento e a robustez de sistemas delicados.

Comece hoje mesmo com os serviços de usinagem CNC de plástico RapidDirect

A usinagem CNC de plástico é um meio confiável de fabricar peças plásticas CNC precisas com tolerâncias morais e especificações de boa qualidade. Está em expansão devido à sua precisão, rapidez e adaptabilidade no cumprimento do dever. 

Para selecionar a técnica adequada e o material certo, trabalhar com um prestador de serviços como o RapidDirect irá ajudá-lo muito. Oferecemos usinagem CNC de plásticos personalizada para atender aos requisitos de protótipos e produções.

Os materiais plásticos usináveis que usamos não são arbitrários, mas foram examinados para atingir as metas. Além disso, o departamento de engenharia aconselha sobre o melhor material e design a adotar. O upload do seu projeto concede orçamentos instantâneos, análise gratuita de Design for Manufacturing (DfM) e taxas competitivas.

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Perguntas frequentes

1. Qual plástico você me recomenda para fresar?

Qualquer que seja o projeto que você esteja realizando, em média ABS ou POM são melhores para uso comum. Mas se a necessidade é de alto desempenho, dê uma olhada no PEEK ou no Nylon que oferecem alta resistência e boa durabilidade.

2. Quanto tempo leva para cortar plástico com uma máquina CNC?

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.