Cómo Funciona el Mecanizado de Plásticos: Guía Completa

Uno de los principales atributos de los materiales plásticos es su capacidad para moldearse en un componente terminado sin necesidad de trabajo posterior. Formas complicadas, agujeros y características de subcorte pueden moldearse usando utillaje y técnicas de moldeo. Sin embargo, esto conlleva un costo de utillaje.

Las herramientas de corte usadas en el mecanizado de todos los materiales dependen de la rigidez del componente a cortar. En metales, la rigidez natural es buena, por lo que el componente resiste la distorsión al cortar. En plásticos, el mecanizado se adapta mejor a materiales rígidos: plásticos termoestables reforzados con fibra, nailons reforzados con vidrio, acrílico o PEEK tienen buena rigidez relativa. Plásticos menos rígidos tienden a deformarse y doblarse al cortar, dificultando tolerancias dimensionales finas.

Consideraciones en el Proceso de Mecanizado de Plásticos

Debido a la naturaleza más blanda de los plásticos, los útiles y fijaciones de sujeción deben diseñarse con mordazas que protejan el plástico mecanizado, usando otros plásticos moldeados a la forma del bloque. Además, los útiles deben ser robustos para soportar el material cortado.

Los plásticos termoplásticos pueden enfriarse con chorro de aire si la viruta resultante es continua y no en forma de astillas. Los termoestables pueden enfriarse con refrigerante líquido, pero cuidado con plásticos propensos a hincharse en agua para que las dimensiones no cambien. El calor generado causa expansión térmica; este efecto debe considerarse ya que las dimensiones pueden alterarse al enfriar.

Procesos de Mecanizado de Plásticos

• Mecanizado CNC: Para formas complejas, el perfil se programa en computadora. Un centro de mecanizado CNC fabrica componentes duplicados. Múltiples cortadores intercambiables permiten componentes complejos y variados.
• Torneado: Para formas redondas, operación simple de torneado. Equipo suplementario especializado en el torno extiende sus capacidades.
• Fresado: Varía desde fresado simple a perfil y fresado CNC. Adiciones a la fresadora o uso de máquinas más complejas extienden la capacidad para formas complejas.
• Aserrado: Solo para separar secciones de material plástico de barras para posterior mecanizado.
• Troquelado: En ciertos casos produce componentes simples. Limitado a material en lámina. Troquel macho y hembra perforan forma predeterminada. Proceso manual o automatizado.
• Corte por Cuchilla Caliente: Plásticos blandos y menos rígidos se cortan con cuchilla caliente que funde localmente. Hilo o cuchilla eléctricamente calentada. Común para bloques de espuma y poliestireno expandido (EPS).
• Perforado: Ciertas formas se cortan en prensas de perforado tipo metal. Como CNC, son controladas por computadora y multi-herramienta. Limitado a láminas termoplásticas y termoestables delgadas.
• Corte por Chorro de Agua: Para recortar bordes de componentes termoestables reforzados con fibra, difíciles de recortar por otros procesos. Las capas de refuerzo desafían cuchillas convencionales. Camino de corte estrecho y progreso rápido sin polvo ni astillas.
• Separación: Acrílico y láminas laminadas se separan rayando con cuchillo afilado y rompiendo sobre la línea rayada.
• Corte Láser: Para corte y perforación de perfil de ciertos acrílicos y plásticos, no termoestables. Láser industrial funde el plástico a menudo con seguimiento de perfil controlado por computadora.
• Corte Ultrasónico: Plásticos blandos y delgados se cortan con equipo ultrasónico. La alta frecuencia funde localmente el plástico. Integrado con control de perfil por computadora, apto para líneas de producción automatizadas de alta velocidad.