Elegir el plástico CNC adecuado: Guía completa de selección

¿Te has preguntado alguna vez qué tipo de plástico CNC es la combinación perfecta para tu proyecto? Con opciones como ABS, acrílico o POM, cada una ofreciendo beneficios únicos, elegir la correcta puede resultar abrumador. El plástico adecuado puede impulsar la durabilidad, precisión y rendimiento de tu proyecto. Sumergámonos en el mundo de los plásticos CNC y descubramos cómo encontrar el material ideal para tus necesidades de mecanizado.

Por qué usar plástico para mecanizado CNC

El plástico se usa ampliamente debido a su conveniencia, flexibilidad, durabilidad y bajo coste al fabricar mediante fresado CNC, torneado, taladrado y otros procesos. Esto ayuda con respecto a la pérdida de peso en componentes, por ejemplo, en las industrias automotriz o aeroespacial. Porque, ya sabes, el plástico es ligero y fácil de usar.

Además, el plástico no requiere mucho trabajo cuando se trata de fabricación. Puedes diseñarlo con precisión sin dañar herramientas de corte como lo harían algunos metales. Por otro lado, el plástico no se corroe ni tiene reacciones químicas cuando se expone a condiciones ambientales adversas. Así, puedes usarlo en aplicaciones médicas, alimentarias e incluso industriales.

Si se requiere, puedes usar plástico en varios tipos como ABS, acrílico o incluso nailon que sirven a requisitos de resistencia, aislamiento o incluso transparencia. Exploremos diferentes tipos de plásticos para tecnología CNC en la siguiente sección.

Tipos de plásticos CNC

El mecanizado CNC es compatible con una amplia gama de plásticos, desde Polietileno (PE) blando hasta POM y PC duros. La principal diferencia con el mecanizado de metales es el utillaje y variables de proceso como velocidad y profundidad de corte.

"Puedes ver los detalles completos de los servicios de mecanizado CNC de plásticos de RapidDirect para plásticos compatibles con la lista a continuación, incluyendo sus propiedades, características de mecanizado y opciones de acabado superficial"

• ABS
• PC
• Acrílico (PMMA)
• POM
• Nylon (PA)
• PE (HDPE y LDPE)
• PEEK
• PP
• PBT
• PEI
• PET
• PS
• PVC
• PTFE (Teflón)

Ahora, hablemos de cada plástico CNC en detalle:

ABS

Acrónimo de Acrilonitrilo Butadieno Estireno, el ABS es uno de los polímeros sintéticos más populares. La pieza CNC de ABS se usa a menudo en impresión tridimensional por la facilidad de mecanizado del material y su decente estabilidad dimensional.

El ABS es robusto, ligero, capaz de resistir impactos e económico de moldear, lo que lo convierte en una opción para piezas automotrices, juguetes y electrónica de consumo. Sin embargo, tiene una baja resistencia a los UV que resulta en decoloración y degradación al contacto con la luz solar. Además, comparado con otros plásticos CNC, tiene una resistencia al calor relativamente baja.

• ¿Dónde se usa?:

Este plástico de máquina CNC se usa en varias piezas automotrices y electrónica de consumo. También se incluye en equipos domésticos y prototipos rápidos debido a su resistencia y capacidad multipropósito.

PC

Al ser un polímero transparente y resistente, es capaz de soportar una dureza de impacto severa y temperatura también. El Policarbonato (PC) es bastante ligero y tiene una gran claridad óptica.

En los campos de gafas de seguridad, electrónica y discos compactos, el PC es una opción mucho más popular debido a su durabilidad y capacidad para soportar impactos mientras es transparente. Aunque se considera superior, sigue siendo vulnerable a los rayones y tiene un precio más alto comparado con otros plásticos. No debe tratarse con UV, puede enfrentar degradación con el tiempo.

• ¿Dónde se usa?:

Gafas protectoras, unidades de luz de automóviles, cascos y carcasas de dispositivos electrónicos usan PC. Además, se emplea comúnmente en estructuras arquitectónicas, como claraboyas y ventanas antibalas.

Acrílico, PMMA

El acrílico, o PMMA que significa Polimetil Metacrilato, es un plástico sustitutivo del vidrio de muy bajo peso con brillantes propiedades de resistencia a la intemperie.

Para señalética, lentes y acuarios que son resistentes a la intemperie, ideales y tienen gran transparencia óptica, el PMMA sería el más adecuado ya que también es irrompible. Es frágil ante la fuerza y también bastante fácil de rayar, por lo que no es la mejor opción cuando se busca algo más resistente.

• ¿Dónde se usa?:

El acrílico es un componente principal en la fabricación de señalética, carcasas para fuentes de luz, vitrinas y acuarios. Su gran transparencia permite su uso para lentes y ventanas.

POM

El POM, también conocido como Polioximetileno, es un plástico resistente que puede soportar fácilmente el desgaste y depende de baja fricción para un buen rendimiento. Sin embargo, el POM tiene mala resistencia a los rayos UV y inflamabilidad. Además, ácidos fuertes o cloro también pueden llevar a la degradación.

• ¿Dónde se usa?:

Lo encontrarás en engranajes, rodamientos, sujetadores y piezas automotrices. El POM es útil para piezas precisas y resistentes.

Nylon (PA)

El nylon es un polímero importante caracterizado por alta elasticidad y gran resistencia. Es altamente resistente al desgaste y químicos. Debido al volumen y complejidad del complejo amino, hay alta absorción de agua que puede afectar la estabilidad dimensional. También se vuelve frágil a bajas temperaturas.

• ¿Dónde se usa?:

Los polímeros de nailon son comunes en engranajes, casquillos, cintas transportadoras y otros componentes mecánicos. Además, puedes encontrarlo en textiles, componentes automotrices y artículos deportivos.

PE (HDPE y LDPE)

El Polietileno (PE) es un polímero de densidad relativamente baja disponible en formas de Polietileno de baja y alta densidad (HDPE y LDPE). El HDPE es rígido y resistente a impactos, mientras que el LDPE es resistente pero ligero. Tienen baja resistencia térmica internacional y son propensos a deterioro ultravioleta en ausencia de aditivos específicos.

• ¿Dónde se usa?:

Puedes usar HDPE en la fabricación de tuberías, ciertos contenedores y tablas de cortar. Mientras que el LDPE es común en la fabricación de paquetes, bolsas y tubos.

PEEK

El término PEEK significa Poliéter Éter Cetona. Es un polímero termoplástico de alto rendimiento famoso por su resistencia, resistencia química y resistencia al calor. Es muy costoso y requiere muchas técnicas e implementaciones en comparación con otros plásticos CNC.

• ¿Dónde se usa?:

El PEEK es aplicable en la industria aeroespacial, implantes médicos y la industria automotriz que requieren alto rendimiento en condiciones estresantes.

PP

El Polipropileno (PP) es un plástico resistente y ligero bien conocido por su asombrosa flexibilidad y su resistencia química. Puede ser sensible a UV y por lo tanto pudrirse fácilmente. Además, puede volverse frágil bajo exposición a bajas temperaturas. También tiene algunos límites de exposición al calor.

• ¿Dónde se usa?:

Hoy encontrarás PP en contenedores de alimentos, piezas para vehículos, medicina y otras telas. Debido a las propiedades del material, el PP se usa fácilmente en varias aplicaciones.

PBT

El Polibutileno Tereftalato (PBT) es otro polímero resistente. Tiene sustancialmente más resistencia al calor junto con aislamiento eléctrico. Proporciona buena resistencia química y estabilidad dimensional y es más adecuado para piezas eléctricas. El PBT es frágil a temperaturas frías, radiación y exposición prolongada a UV.

• ¿Dónde se usa?:

El PBT se aplica para conectores eléctricos, componentes automotrices y electrodomésticos debido a su dureza y fiabilidad.

PEI

El Polieterimida (PEI) es un plástico resistente que contiene una gran cantidad de resistencia al calor. Proporciona propiedades notables y estabilidad. Pero, tiene precios altos y recursos escasos en el mercado. Además, puede desarrollar grietas por tensión.

• ¿Dónde se usa?:

La Polieterimida encuentra aplicación principalmente en áreas de aeroespacial, fabricación de equipos médicos y electrónica. Puedes decir que se encuentra en dispositivos que requieren gran resistencia al calor.

PS

El Poliestireno (PS) también se llama poliestireno espumoso. Es un poliestireno ligero y resistente disponible en forma sólida y espuma. Barato y fácil de fabricar. Pero el punto débil es que es quebradizo, no biodegradable y mala resistencia al impacto. También es inflamable sin resistencia al calor.

• ¿Dónde se usa?:

Basado en versatilidad y coste, el Poliestireno es popular en embalaje, vasos de embalaje, aislamiento y kits de modelos.

PVC

La palabra cloruro de polivinilo también referida como plástico PVC es uno de los materiales más duraderos y estables. Tiene una fuerte resistencia a los químicos. También es económico y retardante de llama debido a la inclusión de aditivos. Pero, el PVC no es más ecológico que cualquier otro producto y libera gases nocivos al quemarse. Algunas formulaciones pueden volverse frágiles con la edad.

• ¿Dónde se usa?:

El Cloruro de Polivinilo se utiliza para tuberías, ventanas, suelos y longitudes de onda eléctricas. Sus usos van desde la construcción hasta ventanas debido a su resistencia.

PTFE (Teflón)

El PTFE o Teflón es conocido por muchos como una tela antiadherente que es elástica pero resistente al calor. Además, es un material conductor química y eléctricamente. Desafortunadamente, es bastante complejo de procesar y es caro. Puede sufrir degradación con radiación de alta energía o impactos.

• ¿Dónde se usa?:

El PTFE se usa para recubrir utensilios de cocina, juntas, sellos e incluyendo aislamiento eléctrico. También está extendido en procesos industriales donde hay necesidad de baja fricción.

Vista rápida de la tabla de mecanibilidad de plásticos

Tipo de plástico CNC	Mecanibilidad	Características clave
ABS	Excelente	Fácil de mecanizar, bajo coste, buena resistencia al impacto, y se puede termoformar fácilmente.
PC (Policarbonato)	Regular a Bueno	Resistente y resistente a impactos pero puede ser propenso a agrietarse bajo ciertas condiciones.
Acrílico (PMMA)	Excelente	Fácil de mecanizar, produce acabados lisos, pero frágil y puede agrietarse bajo tensión.
POM (Acetal)	Excelente	Baja fricción, alta rigidez, excelente estabilidad dimensional, ideal para engranajes y rodamientos.
Nylon (PA)	Regular a Bueno	Excelente resistencia al desgaste, pero puede absorber humedad, lo que puede afectar la calidad del mecanizado.
PE (HDPE y LDPE)	Excelente	Blando y fácil de mecanizar, baja fricción, pero puede deformarse si no se soporta adecuadamente.
PEEK	Regular	Plástico de alto rendimiento, resistente al calor, pero difícil de mecanizar debido a su alta dureza.
PP (Polipropileno)	Excelente	Fácil de mecanizar, bajo coste, pero puede ser difícil de unir o pintar.
PBT	Regular	Buena resistencia al calor y química, pero puede ser frágil y difícil de mecanizar.
PEI (Polieterimida)	Regular a Malo	Material de alto rendimiento, difícil de mecanizar debido a su alta rigidez.
PET	Bueno	Buena estabilidad dimensional, fácil de mecanizar, pero puede deformarse bajo tensión.
PS (Poliestireno)	Excelente	Fácil de mecanizar, puede lograr acabados lisos, pero frágil y propenso a agrietarse.
PVC	Regular	Puede ser difícil de mecanizar, especialmente con formulaciones más blandas, y puede producir humos tóxicos.
PTFE (Teflón)	Excelente	Muy fácil de mecanizar, tiene baja fricción y excelente resistencia química, pero puede ser difícil de unir.

Cómo elegir el plástico correcto para tu proyecto de mecanizado CNC

Al elegir el plástico de ingeniería correcto para tu proyecto, debes tener en cuenta los siguientes factores:

Propiedades mecánicas

Es importante conocer las propiedades mecánicas del plástico a usar en un proyecto de mecanizado CNC. Por ejemplo, polímeros como PEEK y nailon ofrecen alta resistencia y buena resistencia al desgaste y pueden usarse para elementos portantes.

Por otro lado, el acrílico es un polímero diseñado para flexibilidad y transparencia en lugar de resistencia al pulgar, por ejemplo. Por tanto, selecciona el material que se alinee con los requisitos mecánicos de la aplicación.

Resistencia a la corrosión

Si tu proyecto involucra químicos, humedad o condiciones extremas, entonces es aconsejable usar plásticos CNC altamente resistentes a la corrosión. Los químicos se manejan mejor con PTFE (Teflón) y plástico PVC, mientras que el HDPE funciona mejor en áreas de alta humedad. Usar la selección correcta garantiza fiabilidad y función a lo largo de los años.

Expansión térmica

Examinemos el comportamiento del plástico en cuestión cuando se expone a un cambio de temperatura. Por ejemplo, el material PEEK posee baja expansión térmica, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de alto calor.

Por otro lado, sin embargo, ciertos materiales CNC, por ejemplo, PP, pueden expandirse más de lo deseado debido a cambios de temperatura.

Coste y disponibilidad

A menudo el coste y la disponibilidad del material son aspectos importantes que afectan la decisión. Plásticos genéricos como ABS y PP son más baratos y fácilmente disponibles. Mientras que materiales especializados como PEI o PEEK son más caros pero tienen ventajas específicas. Un buen equilibrio entre rendimiento y presupuesto es importante.

Requisitos de acabado superficial

Al mirar cualquier cosa visualmente, es crucial tener en cuenta si la estética y la calidad superficial son de suma importancia.

Para facilidad de uso, materiales de alta resistencia a la tracción como POM son adecuados para aplicaciones con requisito de facilidad. El resultado final debe armonizarse de manera que coincida en función y estética.

Consejos para trabajar con máquina CNC de plásticos

Herramientas afiladas, avance alto, RPM bajo

Las herramientas de corte deben ser afiladas ya que son efectivas para prevenir el desgarro del plástico a mecanizar CNC. Un equilibrio de avance alto y RPM bajo debe emplearse para prevenir el calentamiento y fusión del material.

Sujetar cuidadosamente

La mayoría de los plásticos CNC tienden a deformarse bajo presión. Así que, utiliza almohadillas de aire o blandas para distribuir la presión y evitar sujetar la máquina demasiado fuerte. Además, al mismo tiempo evita el uso de mesa de vacío que pueda llevar a destrucción mientras la máquina está en operación.

Evitar refrigerantes

La mayoría de los plásticos cortados no requieren la adición de refrigerante. Sin embargo, puede emplearse para prevenir el agrietamiento del material. En su lugar, la anticipación y control adecuados de la velocidad de la herramienta son esenciales para prevenir el sobrecalentamiento del material.

Cortes sobredimensionados para plásticos CNC blandos

Para plásticos blandos como LDPE, permite cortes sobredimensionados según sea necesario. Significa hacer cortes cerca de los bordes y ajustes para prevenir deformaciones, especialmente durante el acabado de las operaciones.

Realizar cortes grandes y profundos

Al trabajar en plásticos como POM o Nylon, se recomiendan cortes profundos. Sabes que tales cortes garantizan que el material no se deforme mientras retiene sus propiedades originales. Elige la profundidad de corte considerando el tamaño de la herramienta, recubrimiento de la herramienta, velocidad y avance.

Eliminación adecuada de virutas

Garantiza una limpieza a través de chorro de aire o uso de sistemas de vacío. Además, instala sobre el material que se está mecanizando una herramienta que nunca permita la acumulación de virutas que afecten el corte que se está realizando.

Además, también es esencial Igualar la Complejidad del Diseño con la Capacidad de la Máquina, no todas las máquinas pueden crear las características complejas de piezas de plástico CNC. Por ejemplo, solo máquinas CNC de 3, 4 y 5 ejes pueden hacer superficies curvas complejas y voladizos.

Técnicas de mecanizado CNC para piezas de plástico

Las máquinas CNC fabrican piezas de plástico mediante procesos de mecanizado. Estas técnicas remueven material para formarlas en una forma particular que se adapte a los requisitos de diseño. Dependiendo de la complejidad y el tipo de material a usar, se pueden aplicar varias técnicas de mecanizado para obtener la salida deseada.

Torneado CNC

Este método usa una herramienta de corte sobre una pieza de trabajo plástica cilíndrica y la rota para hacer una pieza de plástico. La mayoría de las veces, las herramientas de corte llevan ángulos de rastrillo trasero negativos para evitar contacto y frotamiento de la herramienta. Además, alteran los ángulos de alivio según el material.

La herramienta que se está fabricando requiere un acabado liso que puede lograrse puliéndola. Requiere una tasa de avance más baja de 0,015 IPR para un corte en bruto y 0,005 IPR para un corte de acabado aplicado. Los cambios de ángulo mejorados tienden a mejorar la precisión y suavidad del acabado.

Fresado CNC

Una pieza compleja se fabrica cortando una pieza de trabajo usando cortadores rotativos y removiendo material de ella a través del fresado de plástico. Las herramientas de corte usadas para reforzar plásticos pueden ser redondeadas en las esquinas interiores para resultados mejorados.

La alta velocidad del husillo y el sujeción adecuada aumentan la eficiencia. Además, hay un sistema de refrigeración suficiente para prevenir la deformación de los husillos y la máquina.

Taladrado CNC

Este proceso especializado de mecanizado CNC de plásticos implica la creación de agujeros dentro de termoplásticos con ciertas brocas colocadas en ángulos que van de 90 a 150 grados. El procedimiento además emplea el uso de sistemas de refrigeración para disipar cualquier calor creado como resultado del taladrado. También es para mejorar la eliminación de virutas. Mantén la profundidad de taladrado no más de 3-4 veces el diámetro de la broca y reduce la tasa de avance cerca de la salida para evitar daños.

Ruteo CNC

Los materiales plásticos que necesitan ser moldeados y son planos o curvos también se cortan de manera controlada mediante el uso de enrutadores CNC. Todos estos procesos y velocidades óptimas proporcionan resultados lisos y precisos en general.

Aplicaciones industriales de piezas de plástico CNC

Con la garantía de precisión y robustez, las piezas de plástico mecanizadas CNC en todas las industrias se han vuelto fáciles con la llegada del mecanizado CNC.

• Industria médica: La necesidad de producción de herramientas quirúrgicas, prótesis severas, herramientas médicas, etc., se trasciende con el uso de mecanizado de plásticos. Los métodos también garantizan el cumplimiento de seguridad con requisitos estrictos mientras pueden producir detalles grabados.

• Componentes automotrices: Puedes mecanizar piezas de plástico como tableros y orificios de aire a través de control numérico computarizado. Como resultado, disminuye el peso del cuerpo de un automóvil y mejora el rendimiento de las piezas mecanizadas.

• Piezas aeroespaciales: Prototipos, interiores y componentes de la estructura que son resistentes al calor y no pesados, por lo que en cuanto a aeronáutica el plástico es el material usado. Este proceso es crucial ya que los detalles de plásticos mecanizados CNC a través de estos métodos están bajo enorme tensión y requieren máxima precisión.

• Industria electrónica: Dentro de la electrónica, los componentes de plástico mecanizados se usan como conectores, carcasas y teclados. El sobremoldeo de conectores junto con plástico mejora el aislamiento y la robustez de sistemas delicados.

Comienza hoy con los servicios de mecanizado CNC de plásticos de RapidDirect

El mecanizado CNC de plásticos es un medio fiable de fabricar piezas de plástico CNC precisas con tolerancias morales y buenas especificaciones de calidad. Está en expansión debido a su precisión, rapidez y adaptabilidad en la línea de deber.

Para seleccionar una técnica apropiada y el material correcto, trabajar con un proveedor de servicios como RapidDirect te ayudará mucho. Ofrecemos mecanizado CNC de plásticos personalizado para cumplir con los requisitos de prototipos y producciones.

Los materiales plásticos mecanizables que usamos no son arbitrarios sino que han sido examinados para cumplir los objetivos. Además, el departamento de ingeniería da consejos sobre el mejor material y diseño a adoptar. Subir tu diseño te concede cotizaciones instantáneas, análisis gratuito de Diseño para Fabricación (DfM) y tarifas competitivas.

Para más detalles, descarga nuestro eBook de Materiales Plásticos para aprender más sobre el material plástico y cómo aprovecharlo cuando se trata de piezas de plástico mecanizadas CNC precisas para tu proyecto!

Preguntas frecuentes

1. ¿Qué plástico me recomiendas para fresar?

Cualquiera que sea el proyecto que persigas, en promedio ABS o POM es mejor para uso común. Pero si la necesidad es alto rendimiento, echa un vistazo a PEEK o Nylon que ofrecen alta resistencia y buena durabilidad.

2. ¿Cuánto tiempo tarda en cortar plástico con una máquina CNC?

Eso depende del material, de qué tan compleja es la pieza que necesitas y de qué configuraciones de máquina seleccionaste. Como regla general, cortar artículos blandos toma un minuto; piezas de mayor complejidad pueden tomar horas.