Protótipos de plástico de usinagem CNC:é a melhor escolha?

A versatilidade e as inúmeras vantagens dos plásticos os tornam alguns dos materiais de engenharia mais importantes da atualidade. A BMW economizou até 100 kg de peso depois de abandonar os metais e confiar em termoplásticos e compostos para a tampa do porta-malas e as asas dianteiras de seu Série 6 Coupe. Sem dúvida, a BMW não poderia ter dado esse passo ousado sem nunca construir protótipos e realizar testes neles.

Então, digamos que você tenha uma grande ideia e criou o design para um novo produto ou peça. Você deve continuar criando protótipos de plástico usando qualquer método de usinagem, certo? Errado! A BMW pode não lhe dizer, mas o sucesso do seu projeto ainda depende muito do método de usinagem que você usa para criar essas peças e do fabricante terceirizado que você escolher.

Este artigo aborda diferentes métodos para criar protótipos de plástico, principalmente usinagem CNC. Ele irá ajudá-lo a decidir sobre o melhor plano para o seu projeto.

Por que você usinaria seus protótipos de plástico com CNC?

A usinagem CNC tem inúmeras vantagens, e aqui estão quatro cenários que justificariam a usinagem de plásticos CNC.

Cenário nº 1:seu projeto de protótipo de plástico apresenta pequenos detalhes

Você tem um projeto que apresenta padrões com raios pequenos e requer tolerâncias apertadas? Então a usinagem CNC provavelmente é adequada para o seu projeto. Uma fresadora CNC pode atingir raios tão pequenos quanto R0,05 mm e tolerâncias tão apertadas quanto 4 μm.

Cenário nº 2:você precisa de um acabamento de superfície de alta qualidade

Se você está tentando fabricar protótipos de plástico apenas para visualizar conceitos ou ideias, considere a usinagem CNC. Oferece um acabamento superficial de alta qualidade e não deixa marcas de camada comuns no processo de impressão 3D.

Cenário nº 3:você deseja trabalhar com um material plástico especial

Plásticos e polímeros como PVC, PEI, POM e PEEK são quase impossíveis de imprimir em 3D. Uma máquina CNC é compatível com esses plásticos e muito mais. Um maquinista não terá problemas para criar um projeto de protótipo de plástico CNC, desde que você tenha blocos de material plástico.

Cenário nº 4:você precisa de um método de usinagem rápido e adaptável

Você está procurando criar protótipos de plástico funcionais que possam ser testados para solucionar falhas de design? Como as máquinas CNC contam com modelos CAD 3D e instruções de computador para produzir protótipos de plástico usinados, você pode alterar rapidamente os projetos e realizar novos testes neles.

Alguns métodos alternativos para a produção de protótipos de plástico

Método nº 1:impressão 3D

A impressão 3D, também conhecida como manufatura aditiva, surgiu na década de 1980 como uma ferramenta para prototipagem rápida. Abrange um punhado de tecnologias diferentes - Modelagem de Deposição Fundida (FDM), Estereolitografia (SLA) e Sinterização Seletiva a Laser (SLS) - todas envolvendo a adição de materiais plásticos em camadas para construir peças plásticas.

Os processos de impressão 3D e usinagem CNC dependem de modelos digitais 3D para criar peças. No entanto, há menos desperdício de material na impressão 3D do que na usinagem CNC.

Além disso, a impressão 3D elimina a necessidade de produção de ferramentas e permite a criação de geometrias complexas. Esta tecnologia é compatível com termoplásticos como ABS, nylon, PLA e ULTEM.

Método nº 2:moldagem por injeção

A moldagem por injeção é outro método ideal para produzir rapidamente peças de protótipos de plástico. O processo começa com a criação de um molde de alumínio ou aço com um sistema de corredor – um canal que permite que o plástico derretido flua para a cavidade do molde. A forma de protótipo de plástico desejada é formada quando materiais plásticos fundidos são injetados no molde, deixados esfriar e solidificar.

O uso de moldagem por injeção garante que os protótipos quase não precisem de nenhum trabalho adicional ou tratamento de superfície após a produção. A moldagem por injeção de plástico também oferece maior resistência, pois é possível usar cargas nos moldes de injeção. O que mais? Este método de prototipagem de plástico é econômico e pode ser usado para fabricar projetos complexos.

Método nº 3:Fundição a vácuo

A fundição a vácuo, também chamada de fundição de poliuretano ou uretano, é uma técnica para criar protótipos de plástico de alta qualidade. O processo usa moldes de silicone e resinas de fundição derramáveis ​​para fazer cópias de padrões mestres. Você pode usar essas cópias plásticas para visualizar ideias (protótipos alfa) ou solucionar falhas de projeto (protótipos beta).

As peças fundidas a vácuo apresentam qualidades físicas e acabamentos de superfície comparáveis ​​aos protótipos moldados por injeção. O processo de fundição a vácuo também é versátil, pois uretanos (ou poliuretanos) de diferentes tipos podem ser moldados para criar dureza especificada e texturas de superfície desejadas.

Como decidir o melhor método para seu protótipo

Usinagem CNC, impressão 3D, moldagem por injeção e fundição a vácuo possuem características e vantagens que as tornam adequadas para diferentes cenários.

Por exemplo, se você deseja trabalhar com um material plástico difícil ou criar protótipos complexos com integridade estrutural aprimorada, a usinagem CNC é sua melhor opção. Embora a moldagem por injeção também ofereça integridade estrutural aprimorada e boas propriedades mecânicas, é mais adequada para prototipagem ou produção em larga escala. Isso se deve ao alto custo associado à fabricação de moldes de alumínio ou aço.

Um molde de silicone no processo de fundição a vácuo pode criar no máximo 25 peças; portanto, o processo é adequado para pequenas séries de produção. No entanto, os protótipos de plástico moldado a vácuo costumam ter ótimos acabamentos superficiais e são perfeitos para a representação visual de conceitos de design.

Assim como o processo de fundição a vácuo, a impressão 3D também deve ser usada para pequenas tiragens de produção. No entanto, com a impressão 3D, você pode ter seus protótipos prontos em questão de horas, enquanto a fundição a vácuo pode ter um tempo de resposta de até 5 dias.

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