"Para obtener las piezas de ABS deseadas con especificaciones exactas, es necesario comprender el proceso, los desafíos y sus ventajas".
La alta resistencia, durabilidad, estabilidad térmica y resistencia al impacto del termoplástico ABS lo hacen popular para una amplia gama de aplicaciones. Puede ver las piezas de ABS en las industrias automotriz, aeroespacial, médica, electrónica y otras. Sin embargo, ¿qué métodos de fabricación destacados se utilizan para crear componentes o productos de ABS? Mecanizado ABS es el proceso más preciso y eficaz.
Además, este artículo analizará el proceso de mecanizado de plásticos ABS, incluida la integración CNC, las ventajas, los desafíos y la comparación con la técnica de moldeo por inyección de ABS.
¿Qué es el mecanizado de ABS?
Es la estrategia de fabricación sustractiva para lograr la forma deseada eliminando materiales de la pieza de trabajo de ABS. Para la eliminación del material se utilizan diferentes máquinas y herramientas de corte. Mientras tanto, la resistencia al impacto del ABS respalda el mecanizado, ya que no se daña cuando la herramienta aplica presión durante el proceso.
Algunos ejemplos de equipos de mecanizado de ABS son las fresadoras, los tornos y los centros de torneado. Las máquinas pueden realizar fresado, taladrado, torneado, roscado, perfilado y varias otras operaciones en ABS. Además, el mecanizado puede producir piezas con excelente acabado y precisión. Además, la integración de la tecnología CNC en el mecanizado de plástico ABS ha transferido el proceso de mecanizado a una nueva era con mayor precisión, eficiencia y menor costo.
Así, el mecanizado de ABS permite fabricar diversas piezas funcionales para aplicaciones donde Propiedades del plástico ABS son esenciales para las necesidades operativas o funcionales.
¡Pruebe Boda ahora!
El proceso de mecanizado de ABS convencional
El mecanizado convencional se refiere a un proceso intensivo en mano de obra humana sin control por computadora, donde el operador controla manualmente la máquina para guiar la herramienta o pieza de trabajo hacia la trayectoria de corte correcta. Tradicionalmente, para las piezas mecanizadas con ABS se utilizan máquinas de espuma y fresadoras.
1. Mecanizado en torno
Una máquina de torno elimina material de la superficie exterior de una pieza de trabajo giratoria unida al husillo. Mientras tanto, la herramienta de corte está montada en un poste de herramientas que puede moverse a lo largo de dos ejes (X e Y). A medida que la pieza de trabajo de ABS gira, la herramienta de corte entra en contacto con ella y elimina material a lo largo de su longitud y diámetro.
El mecanizado en torno es adecuado para piezas cilíndricas de ABS como varillas o ejes. Puede procesar operaciones como refrentado, roscado, taladrado y torneado para obtener la geometría deseada.
2. Fresado de ABS
En la fresadora, en lugar de la pieza de trabajo, gira la herramienta de corte. La fresa está montada en el husillo, que puede moverse a lo largo de múltiples ejes para dar forma al trabajo. La herramienta de fresado gira a altas velocidades mientras la pieza de trabajo se introduce en la cortadora y los bordes cortantes retiran el material del área de mecanizado.
Una fresadora puede ejecutar operaciones de corte, taladrado, mandrinado y otras operaciones según la configuración de las herramientas. En consecuencia, el fresado de ABS es adecuado para crear formas complejas en piezas de trabajo, como cavidades, ranuras y superficies curvas. También es flexible para piezas y productos personalizados, como carcasas y aisladores para drones.
Aunque el mecanizado convencional se puede utilizar para diferentes necesidades industriales, no es tan preciso ni rentable como el mecanizado CNC, especialmente para la fabricación a mediana y gran escala. La mínima intervención humana durante el mecanizado y la trayectoria de la herramienta controlada por computadora garantizan tolerancias estrictas y tiempos de ciclo de producción muy cortos.
¿Qué es el mecanizado CNC de ABS?
Los fundamentos del mecanizado CNC son similares al mecanizado convencional, excepto que todo el control se realiza mediante software de computadora, incluido el movimiento de la herramienta, la trayectoria de la herramienta, la velocidad de corte y la profundidad.
Mecanizado CNC de ABS
Aquí está el proceso paso a paso de Mecanizado CNC ABS;
1. Diseño CAD
Es el primer paso, donde se crea un diseño detallado del componente o producto deseado en software de computadora como AutoCAD y Solidworks. El diseño debe incluir todas las especificaciones, como dimensiones, tolerancias, características, disposición de accesorios para el montaje, etc.
2. Selección de grado ABS
A continuación, existen tres tipos principales de plásticos ABS: de alto impacto, de bajo impacto y de alta resistencia al calor. Elija el grado de ABS adecuado según los requisitos de su aplicación. Al mismo tiempo, se debe considerar el costo de cada grado.
3. Instrucciones digitales/códigos G y
Los códigos G y M son las instrucciones digitales que dictan los movimientos de la herramienta para cortar los materiales con precisión. Estos códigos se pueden obtener procesando el dibujo utilizando un software informático como CAM. También incluyen el recorrido de corte que seguirá la herramienta para el mecanizado.
4. Selección de herramientas
Aquí también debes elegir las herramientas para mecanizar el plástico ABS. Normalmente, las herramientas de acero de alta velocidad se utilizan en Mecanizado CNC de ABS.
5. Configuración de mecanizado
Este paso incluye fijar la pieza de trabajo de plástico ABS a la mesa de trabajo o al mandril del husillo, según la máquina que esté utilizando. Además, alinee la pieza de trabajo y la herramienta. Luego, configure los parámetros de corte y cargue el código G.
6. Mecanizado y Monitoreo
Una vez que ejecuta el código G, las máquinas CNC comienzan a funcionar y la herramienta da forma al material ABS en una ruta y velocidad predeterminadas. Mientras tanto, se aplican refrigerantes para minimizar el riesgo de daño térmico debido al calor generado.
Por lo tanto, el proceso puede mostrar que se prefiere el mecanizado CNC por su costo y precisión. Puede crear geometrías más complejas que las máquinas convencionales.
Aquí está la tabla que muestra algunas diferencias clave:
Tabla: Mecanizado convencional versus CNC o plástico ABS
| Elemento | Mecanizado convencional ABS | Mecanizado CNC ABS |
| Proceso | Manual de operación | Operación automatizada |
| Exactitud | Moderado | Alto |
| Complejidad: | Complejidad limitada | Alta complejidad |
| Flexibilidad de herramientas | Flexibilidad de herramientas limitada | Alta flexibilidad de herramientas |
| Volumen de producción | Adecuado para lotes pequeños | Adecuado para lotes grandes |
| Costo | Menor costo inicial | Mayor costo inicial |
| Tiempo De Espera | Mayor tiempo de entrega | Plazo de entrega más corto |
Ventajas del mecanizado de ABS
Aunque el ABS se puede procesar para obtener piezas terminadas con varios métodos, el mecanizado CNC de ABS ofrece varios beneficios, que incluyen precisión, personalización y flexibilidad de producción.
- Los procesos de mecanizado pueden producir componentes mecanizados con ABS de diferentes formas, tamaños y características.
- El mecanizado CNC ABS puede proporcionar una precisión excepcional, por ejemplo, ±0.005 ″ para dimensiones lineales.
- El mecanizado de plástico ABS se puede utilizar para geometrías de formas personalizadas.
- Las excelentes propiedades mecánicas y físicas del plástico ABS dan como resultado piezas y productos duraderos, independientemente del área de aplicación.
- Es rentable para la creación rápida de prototipos y la producción en lotes pequeños.
- Las piezas de mecanizado de ABS se pueden procesar rápidamente con acabado superficial para lograr la suavidad y estética deseadas.
- En comparación con el moldeo por inyección, el mecanizado de ABS es rápido, ya que no se necesitan moldes detallados ni otras herramientas pesadas.
¡Pruebe Boda ahora!
Costo de mecanizado CNC de ABS
Al igual que otros proyectos de mecanizado, el costo de mecanizado de ABS depende de muchos factores, desde la complejidad del diseño y la precisión hasta la capacidad del equipo de mecanizado.
Además, el coste difiere significativamente dependiendo de si se utiliza mecanizado convencional o CNC. La producción a gran escala con CNC es menos costosa, mientras que las máquinas convencionales pueden mecanizar piezas de abdominales de bajo costo si solo se necesitan unos pocos elementos.
Los siguientes son los típicos Factores de costo de mecanizado de ABS que influyen en los costes finales;
- Costo de diseño
- Costo material
- Costo de herramienta
- Costo de la máquina
- Costo laboral
- Costo de inspección y control de calidad
- Costo de acabado de superficie
- Inventario y costo de envío
Estos factores o averías también pueden ser diferentes para diferentes proyectos de mecanizado. Por ejemplo, es posible que algunas piezas no necesiten acabado superficial si el acabado mecanizado cumple con los requisitos.
Para comprender mejor el costo del mecanizado de ABS, tomemos un Ejemplo de mecanizado de ABS para carcasa electrónica.
- Producto: Carcasa de ABS personalizada para dispositivos electrónicos
- Tamaño: 150 x 100 x 50
- Tolerancias: ±0.2 mm para dimensiones críticas y ±0.5 mm para dimensiones no críticas
- Finalizar (Ra): 0.9 μm para superficies exteriores y 1.8 μm para interiores
- Número de artículos: 50
| Factor de costo | Mareas Ideales para Lecciones | Costo |
| Costo material | $2/libra × 50 libras | $100 |
| Costos de herramientas | $50 | $50 |
| Tiempo de configuración de la máquina | 2 horas ($3X20/hora) | $60 |
| Costo de la máquina | 2 horas × 50 artículos x $ 10/hora | $1000 |
| Costes laborales | 2 horas x 50 artículos x $20/hora | $200 |
| Gastos generales y varios | (Costo de material + Costo de instalación + Costo de mecanizado + Costo de herramientas + Costo de mano de obra) × 10% | $321 |
| Costo total estimado | La suma de todos los costos. | $3531 |
| Costo por pieza | Costo total/ 50 artículos | $70.62 |
(Nota: es un ejemplo de estimación de costos; puede diferir de un diseño a otro según la complejidad y otros factores)
Aplicaciones de mecanizado de ABS
Piezas de mecanizado ABS
Las piezas y productos mecanizados con ABS están en todas partes, desde la automoción y la electrónica hasta artículos de uso cotidiano. Su bajo peso y suficientes propiedades mecánicas pueden satisfacer las diferentes necesidades operativas y funcionales de las aplicaciones. Además, la versatilidad del mecanizado CNC de ABS puede manejar diseños complejos y características personalizadas.
Tabla: Aplicaciones de mecanizado de ABS
| Área de aplicación | Ejemplos de mecanizado de piezas de ABS |
| Motorium | Rejillas y respiraderos, manijas de puertas, parachoques, carcasas de faros, componentes del tablero, paneles interiores, etc. |
| Electrónica de Consumo: | Carcasa para portátiles, tabletas, teléfonos inteligentes, amplificadores de audio y otros dispositivos electrónicos. |
| Industrial | Plantillas y accesorios, herramientas, piezas de transportadores, cuerpos de válvulas, rodamientos, componentes robóticos, recintos de maquinaria y componentes de creación de prototipos. |
| Médical Scientific | Gabinetes para equipos, manijas para dispositivos quirúrgicos, componentes protésicos, mobiliario médico, carros y más. |
| Aeroespacial | Interiores de cabina, componentes de cabina, piezas estructurales, carcasas de drones, componentes de satélites y creación de prototipos de piezas diversas. |
¿Existe alguna alternativa? Moldeo por inyección de ABS
Además del mecanizado CNC, las piezas de plástico ABS se pueden fabricar con otros métodos como la impresión 3D, formación de vacíoy moldeo por inyección. Entre estos, Moldeo por inyección de ABS Es particularmente popular para la producción a gran escala de ABS.
El método de moldeo por inyección implica inyectar el ABS fundido en un molde de inyección a alta presión. Luego, el ABS líquido fluye dentro de las cavidades del molde y toma forma. A continuación, tras enfriarse, la pieza solidificada se expulsa del molde, y el mismo molde repite los ciclos siguientes.
Aunque la fabricación inicial del molde es más costosa para Moldura de plástico ABS personalizada que el costo de las herramientas del mecanizado, la durabilidad del molde hace que las piezas sean más baratas que el mecanizado CNC en la producción en masa. El menor tiempo de ciclo y la repetibilidad debido al molde reducen significativamente el costo por pieza.
Tabla: Moldeo por inyección de ABS vs. Mecanizado CNC
| Factor | Moldeo por inyección de ABS | Mecanizado CNC ABS |
| Tolerancia | ±0.1 a ±0.5 (típicamente) | ±0.02 a ±0.1 mm |
| Acabado de la superficie | A menudo requiere posprocesamiento para lograr suavidad. | Se requiere un posprocesamiento mínimo |
| Complejidad: | Les flexible para geometrías complejas. | Puede manejar geometrías complejas con detalles intrincados. |
| Volumen de producción | Altamente económico para grandes tiradas de producción. | Adecuado para tiradas pequeñas |
| Tiempo De Espera | Plazos de entrega más largos debido a la fabricación y configuración del molde. | Plazos de entrega más cortos para prototipos y volúmenes bajos |
¡Pruebe Boda ahora!
Desafíos del mecanizado CNC de ABS
En primer lugar, la pieza de trabajo podría envolverse o fundirse durante el mecanizado, principalmente debido a la necesidad de contar con herramientas y parámetros adecuados. Además, la tensión interna del ABS podría provocar deformaciones y otros defectos superficiales. Estos dos son los principales desafíos del mecanizado de ABS asociados con las propiedades del plástico ABS. Además, también existen otros desafíos de precisión, desgaste de herramientas y acabado de superficies.
1. Desafíos dimensionales y desgaste de herramientas
La inestabilidad de la pieza de trabajo o una ligera desviación de la herramienta son suficientes para causar imprecisiones dimensionales. Por lo tanto, la pieza de trabajo y la herramienta deben sujetarse y alinearse firmemente antes del proceso. La defección de la herramienta también provoca un rápido desgaste de la herramienta que podría aumentar el costo de la herramienta e incluso dañar la pieza de trabajo.
2. Desafío de distorsión térmica
La fricción de la herramienta y la pieza de trabajo genera calor, lo que puede provocar la expansión térmica del trabajo de ABS. El calor puede derretir las áreas de mecanizado y dejar marcas de quemaduras. Para evitarlo, es necesario utilizar el material de herramienta adecuado, la geometría más moderna y el refrigerante. Por ejemplo, los bordes cortantes afilados facilitan la eliminación eficaz de las virutas y ayudan a crear un acabado suave. Mientras tanto, se pueden aplicar refrigerantes a base de agua al mecanizar plástico ABS.
3. Problemas con el acabado superficial
La geometría incorrecta de la herramienta y las variables de corte (velocidad, profundidad) son las principales razones de los problemas de acabado superficial al fresar plástico ABS. La herramienta podría trazar las marcas de corte y se podrían adherir rebabas o virutas a la superficie de mecanizado. Por ejemplo, las geometrías preferidas para el mecanizado de ABS incluyen fresas de ranura única o fresas de alta hélice/holgura con ángulos de desprendimiento positivos.
4. Consideraciones posteriores al mecanizado
Después del mecanizado, es posible que sea necesario desbarbar u otro acabado superficial adicional para garantizar la calidad y funcionalidad de las piezas de ABS mecanizadas. El proceso de desbarbado elimina los bordes afilados y las rebabas, mientras que las técnicas de acabado como lijado, pulido o pintura mejoran la estética y el rendimiento.
Disponemos de Máquinas CNC de 3 y 5 Ejes para Mecanizado de ABS
En Boda abordamos todo tipo de proyectos de mecanizado CNC de ABS independientemente de su complejidad. Disponemos de máquinas CNC Universales de 3 y 5 ejes y diferentes fresadoras y tornos especializados para piezas y productos plásticos.
Servicio de mecanizado CNC
Nuestros ingenieros experimentados trabajan en estrecha colaboración con clientes y operadores de fábrica para lograr los resultados deseados. Las herramientas personalizadas, el monitoreo durante el proceso y el sistema de control de calidad de ProlenTech pueden garantizar un alto estándar de piezas de plástico ABS para diversas industrias. Por lo tanto, envíenos su diseño para aprovechar nuestra precisión pero asequible Servicios de mecanizado CNC para hacer crecer su startup o negocio establecido.
¡Pruebe Boda ahora!
Recapitulación
Los procesos de mecanizado dan forma precisa al material ABS con diversas operaciones, corte, taladrado, fresado, torneado, etc. Su menor tiempo de preparación y flexibilidad con un diseño complejo hacen Mecanizado de ABS Adecuado para diversos componentes en todas las industrias. Además, el uso de máquinas CNC para fabricar piezas de ABS reduce significativamente el costo de creación de prototipos y producción de lotes pequeños, al tiempo que mejora la precisión y el tiempo de entrega en comparación con las máquinas de espuma o fresadoras convencionales.
Sin embargo, algunos desafíos relacionados con la alineación de las herramientas, el daño térmico y las imprecisiones de las dimensiones pueden afectar la calidad final. Sin embargo, existen soluciones y consideraciones para abordar estos problemas.
Preguntas Frecuentes
¿Puedo mecanizar plástico ABS con CNC?
Sí, el plástico ABS se puede mecanizar mediante CNC según las especificaciones de diseño.
¿Es caro el mecanizado CNC de ABS?
Normalmente, resulta rentable mecanizar piezas de ABS. Sin embargo, el costo total puede depender de la complejidad de la pieza, las tolerancias y el volumen de producción.
¿Cuáles son los desafíos en el mecanizado de ABS?
Puede enfrentar desafíos como administrar las propiedades del ABS, como la resistencia al calor y la fragilidad. Además, existe el riesgo de que se produzcan defectos superficiales como rebabas y deformaciones durante el mecanizado.
¿El mecanizado de piezas de ABS es duradero?
¡Sí! Las piezas mecanizadas de ABS generalmente se consideran duraderas. Sin embargo, la vida útil exacta de una pieza del producto depende del grado del ABS, del posprocesamiento y de las condiciones operativas.