Proceso de mecanizado de plástico:¿cómo funciona?

Uno de los principales atributos de los materiales plásticos es su capacidad para moldearse en un componente terminado sin necesidad de realizar trabajos posteriores. Las formas complicadas, los orificios y las características de socavado se pueden moldear en el componente utilizando herramientas y técnicas de moldeado. Sin embargo, todo esto tiene un costo de gastos de herramientas.

Las herramientas de moldeo y los equipos de formación utilizados en los diversos procesos de moldeo de plástico son invariablemente creaciones únicas hechas a mano. A menudo pueden tardar semanas y meses en fabricarse, lo que resulta en un alto costo. Cuando se especifica un componente de plástico y los números a utilizar no son grandes, el mecanizado del componente se vuelve más económico. No todos los materiales plásticos se pueden mecanizar. Cuanto más rígido es un plástico, más fácil es mecanizarlo. Los plásticos más flexibles y blandos no son aptos para el mecanizado. A continuación se muestra una descripción general de cómo funciona el proceso de mecanizado de plástico,

Puntos principales

Las herramientas de corte utilizadas en el mecanizado de todos los materiales se basan en la rigidez del componente que se corta. En el caso del corte de metales, la rigidez natural de los materiales es buena. Por lo tanto, el componente resiste la distorsión cuando el cortador (sierra, taladro o broca) corta el metal. En el caso de los plásticos, el mecanizado tiende a prestarse mejor a los materiales rígidos, como los materiales plásticos termoendurecibles reforzados con fibra, el nailon reforzado con fibra de vidrio, el acrílico o el PEEK tienen una rigidez relativa buena. El plástico menos rígido tiende a deformarse y doblarse cuando el cortador intenta cortar el componente, lo que dificulta el logro de tolerancias dimensionales finas.

Consideraciones en el proceso de mecanizado de plásticos

Debido a la naturaleza más blanda de los materiales plásticos, las plantillas de sujeción y los accesorios deben diseñarse con mordazas que protejan el plástico que se está mecanizando, esto puede ser con otros materiales plásticos moldeados según la forma del bloque que se está mecanizando. Además, las plantillas deben ser robustas para soportar el material que se está cortando.

Plásticos termoplásticos Los materiales que se están mecanizando se pueden enfriar con un chorro de aire, siempre que las virutas resultantes sean continuas y no en forma de astillas. Los plásticos termoestables se pueden enfriar con un refrigerante líquido, pero se debe tener cuidado con los plásticos propensos a hincharse en el agua para garantizar que las dimensiones mecanizadas no cambien.

El calor generado en el proceso puede causar expansión térmica; este efecto debe tenerse en cuenta ya que las dimensiones pueden alterarse al enfriarse.

Procesos de mecanizado de plástico

Mecanizado CNC:si el componente que se va a cortar tiene una forma compleja, su perfil se puede programar en una computadora. Se puede utilizar un centro de mecanizado CNC para fabricar números duplicados de componentes. Múltiples cortadores intercambiables que se usan normalmente en máquinas CNC permiten mecanizar componentes complejos y variados.

Torneado:si la forma a lograr es redonda, se puede usar una operación de torneado simple. El equipo complementario especializado adjunto al torno puede ampliar las capacidades de operación del torno.

Fresado:este método de mecanizado puede variar desde el fresado simple hasta el fresado de perfiles y CNC. Nuevamente, al igual que con el trabajo de torno, las adiciones a la fresadora o el uso de una fresadora más compleja pueden ampliar la capacidad de la fresadora para hacer formas más complejas.

Aserrado:invariablemente, este método de mecanizado es únicamente para tronzar secciones de material plástico a partir de barras para trabajar posteriormente con otras operaciones de mecanizado.

Troquelado:en ciertos casos, el uso de troquelado de material plástico puede producir un componente simple. El proceso se limita al material laminar. Se utilizan matrices macho y hembra para perforar una forma predeterminada. El proceso puede ser un proceso manual o automatizado usando una máquina especial.

Corte con cuchillo caliente:los tipos de plástico más blandos y menos rígidos se pueden cortar con un cuchillo caliente para cortar el plástico. Un alambre o cuchilla calentado eléctricamente derrite el plástico localmente. Este tipo de proceso es comúnmente utilizado para cortar bloques de espuma y Poliestireno Expandido (eps).

Punzonado:ciertas formas se pueden cortar en prensas punzonadoras de tipo metálico. Al igual que una máquina CNC, están invariablemente controlados por computadora y están equipados con brocas multiherramienta. Este proceso se limita a las láminas termoplásticas y termoestables más delgadas.

Corte por chorro de agua:este proceso se utiliza para recortar los bordes de los componentes termoendurecibles reforzados con fibra, que de otro modo serían difíciles de recortar con otros procesos. Las duras capas de refuerzo del material desafían el recorte con cuchillas y equipos de corte convencionales. La estrecha trayectoria de corte y el rápido avance sin polvo ni virutas son una ventaja.

Separación:las láminas acrílicas y laminadas se pueden separar rayándolas con un cuchillo afilado y rompiéndolas alrededor de la línea marcada.

Corte por láser:este proceso se puede utilizar para cortar y perforar perfiles de ciertos tipos de acrílico y otros plásticos, aunque no termoendurecibles. El proceso utiliza un láser industrial para derretir el plástico, a menudo con seguimiento de perfil controlado por computadora.

Corte ultrasónico:algunos de los plásticos más blandos y delgados se pueden cortar con equipos ultrasónicos. La alta frecuencia generada por los ultrasonidos en la herramienta tiene el efecto de derretir localmente el plástico que se está cortando. Una vez más, integrado con el control de perfiles por computadora, el proceso se presta a líneas de producción automatizadas de alta velocidad.