Dominar el mecanizado de plástico CNC:4 consejos clave para obtener resultados superiores

Empresas de todo el mundo utilizan el mecanizado CNC para fabricar componentes de alta calidad a partir de diversos materiales como cerámica, madera y compuestos. El metal y el plástico ocupan la vanguardia de la producción en masa, y los metales disfrutan de una mayor maquinabilidad. Los maquinistas pueden abordar hábilmente los problemas relacionados con los metales ajustando velocidades, avances, herramientas y más.

Sin embargo, los plásticos suponen un desafío distinto. Los métodos eficaces con acero, latón, aluminio y titanio luchan por producir los mismos resultados. El resultado son acabados deficientes y dimensiones imprecisas, lo que provoca el rechazo de numerosas piezas.

Es fundamental comprender las complejidades únicas del mecanizado de plástico y los errores más comunes. Este artículo presenta ideas clave para dominar el mecanizado CNC de plástico. Al incorporar estos consejos de expertos, elevará la calidad de sus esfuerzos de mecanizado de plástico.

Los desafíos del mecanizado de plásticos

En términos generales, los dos mayores desafíos que enfrentan los maquinistas cuando trabajan con plásticos son los acabados superficiales deficientes y los cambios dimensionales. Cualquier vibración, roce o mala formación de virutas de la herramienta puede causar hendiduras y rayones en la superficie de plástico que afectan el acabado de la superficie.

Cualquier cosa que haga que el plástico se comprima o expanda durante el mecanizado puede afectar la capacidad del maquinista para cumplir con las tolerancias de precisión cuando la pieza vuelve a su forma original después del mecanizado.

La mayoría de los problemas de calidad que surgen cuando se mecanizan plásticos con CNC provienen de una o más de estas fuentes:

• Mala formación de viruta :Los plásticos más blandos pueden ser propensos a “fluir” alrededor de la herramienta de corte en lugar de formar astillas. Al igual que empujar un dedo en arcilla húmeda, el plástico simplemente se deforma alrededor de la herramienta de corte en lugar de romperse. Mientras tanto, los plásticos más duros pueden fracturarse de manera impredecible, especialmente cerca de los bordes donde los trozos más grandes pueden desprenderse y dejar una pequeña cavidad.
• Deformación por sujeción :La tensión aplicada a una pieza de plástico durante la sujeción puede hacer que se deforme elásticamente. Después de mecanizar y soltar la pieza, la pieza de plástico puede estar fuera de tolerancia cuando la parte sujetada vuelve a su forma original.
• Expulsión deficiente de viruta :Las virutas de plástico pueden “pegar” las ranuras de las herramientas de perforación y fresado si no se retiran rápidamente del área de corte. La mala expulsión de virutas reduce la eficiencia del corte y provoca un roce que eleva rápidamente la temperatura del plástico circundante.
• Temperaturas de deflexión del calor :Muchos plásticos tienen bajas temperaturas de deflexión por calor, lo que puede hacer que se ablanden drásticamente. Luego se deforman fácilmente en respuesta a fuerzas de sujeción, corte o incluso simplemente la gravedad.
• Expansión térmica :La expansión térmica en los polímeros puede ser mucho mayor que la de los metales comúnmente mecanizados, lo que hace que se expandan cuando se sobrecalientan y se encojan después, incumpliendo potencialmente los requisitos de tolerancia.
• Reactividad química :Diferentes polímeros son susceptibles a diferentes solventes, lo que puede hacer que se disuelvan o simplemente se hinchen. Los talleres mecánicos deberán ser conscientes de qué productos químicos se pueden utilizar en torno a los polímeros con los que trabajan.
• Absorción y retención de humedad :De manera similar a la reactividad química, algunos plásticos pueden absorber mucha humedad, lo que hace que se hinchen. Incluso la humedad del aire puede hacer que algunos plásticos se expandan fuera de tolerancia.
• Transparencia :Los polímeros transparentes, como el acrílico, el ABS y el policarbonato, pueden aparecer borrosos o descoloridos si el mecanizado los deja con un acabado superficial rugoso. Algunos polímeros son incluso susceptibles a la degradación por la exposición a la luz ultravioleta.

Es importante tener en cuenta que algunos plásticos son más susceptibles a ciertos problemas durante el mecanizado que otros. Un plástico puede tener una alta tasa de retención de humedad, mientras que otro plástico es propenso a sobrecalentarse. Algunos plásticos pueden incluso producir vapores tóxicos cuando se sobrecalientan. Por eso es importante elegir el plástico adecuado para su aplicación.

4 consejos para el mecanizado de precisión de plásticos

Para superar los problemas de calidad más comunes que se encuentran al mecanizar componentes de plástico con CNC, los maquinistas deben considerar estos consejos de expertos.

N.º 1:Minimizar las fuerzas de sujeción

Muchos maquinistas familiarizados con los metales pero no con los plásticos tenderán a comprimir demasiado la pieza para evitar cualquier movimiento durante el mecanizado. La sujeción excesiva puede formar impresiones en el plástico donde se realizó la sujeción, o puede inducir tensión en el material que haga que se expanda y deforme en diferentes direcciones. Y cuando se elimina suficiente material durante el mecanizado, la pieza en general se debilita e incluso puede deformarse más debido a la tensión de sujeción.

Para minimizar las fuerzas de sujeción, utilice la cantidad mínima absoluta de fuerza necesaria para asegurar la pieza. También puede considerar desarrollar plantillas que minimicen la cantidad de tensión que experimenta la pieza de plástico, como esta desarrollada por Titans of CNC Machining para mecanizar plástico Delrin.

#2 – Utilice la herramienta de corte adecuada

Las herramientas desafiladas, los bordes cortantes con ángulos inadecuados e incluso el diseño de las ranuras pueden afectar la efectividad del corte. Usar las herramientas de corte adecuadas puede marcar la diferencia entre un corte rápido y eficiente con un acabado superficial de alta calidad y un corte lento que deja rayones y hendiduras en la superficie del plástico.

El uso de herramientas incorrectas también puede provocar la acumulación de virutas en el lugar de corte. Esto provoca roce y puede provocar una rápida acumulación de calor alrededor de la herramienta de corte. Elegir la mejor herramienta de corte puede requerir algo de investigación y experimentación para encontrar los mejores resultados para un polímero en particular.

#3 – Mantente fresco

La acumulación excesiva de calor provoca una serie de problemas de calidad en los plásticos que pueden provocar el rechazo de piezas. Esto significa que mantener la pieza fría es esencial. Como se indicó anteriormente, usar la herramienta de corte incorrecta y permitir que se acumulen virutas en el lugar de corte puede causar un calentamiento rápido. Con los plásticos, a veces puede ser mejor cortar rápido y luego abandonar el lugar de corte en lugar de demorarse y permitir que se acumule calor.

En términos generales, dos o más chorros de refrigerante a alta presión deberían ser suficientes para mantener fríos el plástico y las herramientas y, al mismo tiempo, eliminar rápidamente las virutas de plástico.

#4 – Conozca su material

Desafortunadamente, cada plástico puede comportarse de manera muy diferente al otro. Los parámetros de corte y las herramientas que funcionan muy bien con un tipo de plástico pueden provocar un acabado superficial rugoso y una baja consistencia dimensional en otro plástico. A veces, los maquinistas necesitarán contrarrestar la vibración de las herramientas en los plásticos aumentando la velocidad, mientras que otras veces, reducir la velocidad producirá mejores resultados.

Para fabricar piezas de plástico mecanizadas con precisión de manera consistente, los maquinistas deberán investigar y experimentar con ese plástico específico para comprender cómo reacciona al mecanizado. Por ejemplo, el canal de YouTube Titans of CNC Machining ofrece una serie de trucos útiles para trabajar con algunos tipos comunes de plástico mecanizado.

Mecanizado CNC de plástico con Gensun

De ninguna manera los consejos proporcionados en este artículo cubren todo lo que hay que saber para superar los desafíos que plantea el mecanizado de plásticos. Cada polímero es sensible a diferentes factores y requiere experiencia especializada para producir resultados de alta calidad.

Afortunadamente, los maquinistas e ingenieros de Gensun tienen experiencia trabajando con una amplia gama de materiales, incluida una gran variedad de metales y plásticos. Ofrecemos servicios de mecanizado CNC de alta calidad para ayudarle a producir sus piezas a tiempo y dentro del presupuesto.