Empresas de todo el mundo utilizan el mecanizado CNC para crear piezas de alta calidad a partir de materiales tan diversos como la cerámica, la madera y los compuestos. Los metales y los plásticos son particularmente prominentes en la producción en masa, con los metales teniendo una ventaja debido a su mayor capacidad de mecanizado.

Los maquinistas son expertos en ajustar las velocidades, los avances y la selección de herramientas en el mecanizado de metales. Sin embargo, el mecanizado de plásticos puede presentar desafíos importantes. Los métodos de mecanizado que son efectivos para metales como el acero, el latón, el aluminio y el titanio a menudo no logran producir los mismos excelentes resultados en los plásticos. El resultado puede ser un acabado inadecuado e imprecisiones dimensionales, lo que en última instancia conduce al rechazo de muchas piezas.

Por lo tanto, en el mecanizado CNC, desarrollar estrategias de mecanizado apropiadas adaptadas a las características y desafíos de los diferentes materiales es crucial para garantizar productos finales de alta calidad y aceptables.

Los desafíos del mecanizado de plásticos

• Acabado superficial deficiente

  Cualquier vibración de la herramienta, fricción o mala formación de virutas puede causar rayones y marcas en la superficie del plástico, lo que afecta el acabado superficial. Estos defectos no solo son estéticamente desagradables, sino que también pueden afectar la función y el rendimiento de la pieza.

• Variación dimensional

  Cualquier factor que haga que el plástico se comprima o se expanda durante el mecanizado afecta la capacidad del maquinista para cumplir con tolerancias precisas cuando la pieza vuelve a su forma original después del mecanizado. Esta variación dimensional, que puede provenir de las fluctuaciones de temperatura, las velocidades de mecanizado o las propiedades inherentes del material, puede resultar en que una pieza no cumpla con las especificaciones deseadas.

• Mala formación de virutas

  Los plásticos más blandos tienden a "fluir" alrededor de la herramienta en lugar de formar virutas, de forma similar a sumergir el dedo en arcilla húmeda. Los plásticos más duros pueden romperse de forma impredecible cerca del borde, dejando pequeños agujeros.

• Deflexión de sujeción

  La tensión aplicada a la pieza de plástico durante el proceso de sujeción puede causar deformación elástica. Cuando la porción sujeta vuelve a su forma original después del mecanizado y la liberación, la pieza de plástico puede estar fuera de tolerancia.

• Mala evacuación de virutas

  Si las virutas de plástico no se eliminan rápidamente del área de corte, pueden "pegarse" a las ranuras de las máquinas de taladrado y fresado. La mala evacuación de virutas reduce la eficiencia de corte y causa fricción, lo que aumenta rápidamente la temperatura del plástico circundante.

• Temperatura de deflexión por calor

  Muchos plásticos tienen una baja temperatura de deflexión por calor, lo que puede hacer que se ablanden rápidamente y se deformen fácilmente, especialmente cuando se sujetan, cortan o simplemente bajo la fuerza de la gravedad.

• Expansión térmica

  Los polímeros experimentan una expansión térmica significativamente mayor que los metales comúnmente mecanizados. El sobrecalentamiento puede causar expansión y contracción posterior, lo que podría impedir que se alcancen las tolerancias.

• Reactividad química

  Diferentes polímeros tienen diferentes sensibilidades a los solventes, lo que hace que se disuelvan o se hinchen. Los talleres mecánicos deben comprender la compatibilidad química de los polímeros que utilizan.

• Absorción y retención de humedad

  Algunos plásticos absorben cantidades significativas de agua, lo que hace que se hinchen. La humedad en el aire también puede hacer que algunos plásticos se hinchen más allá de su capacidad.

• Transparencia

  Los polímeros transparentes (como el acrílico, el ABS y el policarbonato) pueden parecer turbios o descoloridos si se dejan con un acabado superficial rugoso después del mecanizado. Algunos polímeros son incluso susceptibles a la degradación por exposición a los rayos UV.

Debido a que los diferentes plásticos pueden presentar diferentes desafíos durante el procesamiento, seleccionar el material plástico adecuado para su aplicación es crucial. Algunos plásticos pueden tener altas tasas de absorción de humedad, mientras que otros pueden liberar gases tóxicos cuando se sobrecalientan. Comprender estas características puede ayudar a optimizar el procesamiento y garantizar la calidad del producto.

Consejos para el mecanizado de precisión de plásticos

• Minimizar las fuerzas de sujeción

  Muchos maquinistas que están familiarizados con los metales pero no con los plásticos a menudo tienden a sujetar en exceso las piezas para evitar cualquier movimiento durante el mecanizado. La sujeción excesiva puede dejar marcas en el plástico sujetado o estresar el material, lo que hace que se expanda y se deforme en varias direcciones. Cuando se elimina suficiente material durante el mecanizado, la pieza puede debilitarse en general o incluso deformarse debido a las tensiones de sujeción. Para minimizar las fuerzas de sujeción, se recomienda utilizar la fuerza mínima absoluta requerida para asegurar la pieza. Además, considere desarrollar un accesorio que minimice la tensión en la pieza de trabajo de plástico, como un accesorio mecanizado con CNC diseñado específicamente para el mecanizado de plásticos Delin.

• Utilice las herramientas de corte adecuadas

  Una herramienta desafilada, un ángulo de filo incorrecto o incluso el diseño de la ranura pueden afectar los resultados de corte. El uso de la herramienta de corte adecuada puede afectar significativamente la velocidad y la eficiencia de corte, así como un acabado superficial de alta calidad que evite rayones y surcos en la superficie del plástico. El uso de la herramienta incorrecta también puede hacer que las virutas se acumulen en el punto de corte, lo que aumenta la fricción y eleva rápidamente las temperaturas alrededor de la herramienta.

  La selección de la herramienta de corte óptima puede requerir algo de investigación y experimentación para determinar los mejores resultados para un polímero específico. Esta inversión mejorará la eficiencia del procesamiento y la calidad del producto, lo que reducirá el recorte y la reelaboración posteriores.

• Mantener la calma

  La acumulación excesiva de calor puede causar numerosos problemas de calidad con los plásticos, lo que lleva a piezas desechadas. Por lo tanto, mantener las piezas frías es crucial. Como se mencionó anteriormente, el uso de la herramienta de corte incorrecta y permitir que las virutas se acumulen en el punto de corte puede provocar un calentamiento rápido. Con los plásticos, generalmente es mejor cortar rápidamente y luego alejarse del punto de corte en lugar de demorarse y permitir que se acumule calor.

  En términos generales, dos o más chorros de refrigerante de alta presión deberían ser suficientes para mantener el plástico y el molde fríos mientras se eliminan rápidamente los residuos de plástico. Esta medida de enfriamiento reduce eficazmente las temperaturas, garantiza un proceso de mecanizado suave y mejora la calidad del producto final.

• Conozca su material

  Desafortunadamente, cada plástico se comporta de manera muy diferente. Los parámetros de corte y las herramientas para un plástico pueden resultar en rugosidad superficial y poca consistencia dimensional para otro. A veces, un maquinista necesita aumentar la velocidad de corte para contrarrestar las vibraciones del molde en el plástico, mientras que en otros casos, reducir la velocidad puede producir mejores resultados.

  Para producir constantemente piezas de plástico mecanizadas con precisión, los maquinistas deben investigar y experimentar con plásticos específicos para comprender cómo reaccionan al mecanizado. Por ejemplo, el canal de YouTube CNC Machining Giants ofrece consejos útiles para el mecanizado de varios plásticos comunes. Este conocimiento acumulado ayudará a optimizar el proceso de mecanizado y mejorar la calidad y consistencia del producto.

Mecanizado CNC de plástico con Hongsinn

Los consejos presentados en este artículo de ninguna manera cubren todo el conocimiento necesario para superar los desafíos del procesamiento de plásticos. Cada polímero es muy sensible a diferentes factores, lo que requiere experiencia especializada para producir resultados de alta calidad. Afortunadamente, los maquinistas e ingenieros de Hongsinn tienen experiencia en el procesamiento de una amplia gama de materiales, incluidos varios metales y plásticos.

Ofrecemos servicios de mecanizado CNC de alta calidad para ayudarlo a producir piezas a tiempo y dentro del presupuesto. Con nuestra experiencia, puede estar seguro de un proceso de mecanizado sin problemas y un producto de alta calidad que satisfaga sus necesidades.