Mecanizado de Delrin: Propiedades, procesos, ventajas, desventajas y usos

Mecanizado de delrín

El uso de Delrin o Mecanizado CNC de POMEstá presente en todas partes; podemos encontrar piezas y productos fabricados con este material, incluso en nuestros automóviles, dispositivos electrónicos, maquinaria industrial, equipos médicos y otras áreas de aplicación.

En comparación con otros termoplásticos, Delrin ofrece una excelente maquinabilidad. Puede crear geometrías y características complejas con gran precisión, hasta el último detalle. ±0.0127mm. Diversos procesos de mecanizado, como el fresado, el taladrado, el torneado y el ruteado, dan forma al Delrin según la geometría diseñada mediante herramientas de corte controladas por ordenador. 

Las próximas secciones abordarán qué es el material Delrin, sus propiedades, métodos de mecanizado, aplicaciones industriales y consideraciones para el mecanizado de Delrin.

¿Qué es el material Delrin? 

Material delrín 

Delrín es una marca comercial para un material de acetal formulado por DuPont que pertenece a la familia de plásticos de polioximetileno (POM). Este polímero semicristalino comprende unidades repetitivas de oximetileno (-CH₂-O-), derivado de la polimerización de formaldehído en condiciones controladas y catalíticas. Esta estructura molecular regular y altamente estable del homopolímero Delrin da como resultado rigidez, resistencia, baja fricción y resistencia al desgaste, y las piezas mecanizadas mantienen su estabilidad dimensional a lo largo del tiempo. 

En algunas aplicaciones, el Delrin se considera un plástico ligero que sustituye a los metales. Puede ofrecer un rendimiento y una durabilidad similares a los del metal en engranajes de precisión, casquillos, palancas de ajuste a presión, etc., sometidos a cargas ligeras o medias. En consecuencia, posee una buena estabilidad térmica y no pierde sus propiedades en el rango de temperatura de trabajo de -40 a 120 °C. 

Grados de Delrin

Para el mecanizado, los dos grados de Delrin más populares son: Delrin 150 y Delrin 100AF.

• Delrin 150: Se trata de un homopolímero de Delrin estándar sin relleno, conocido por su mayor resistencia, maquinabilidad y aplicaciones estructurales. 
• Delrin 100 AF: Un grado especializado de baja fricción, que incluye fibras de PTFE, además de homopolímeros de POM. El grado 100 AF es ideal para cojinetes, guías y superficies de baja fricción. 

¿Cuáles son las propiedades del material Delrin? 

Delrin es un polímero termoplástico ligero con excelentes propiedades mecánicas, físicas y químicas. Ofrece un alto módulo de flexión, resistencia, rigidez, resistencia a la intemperie, neutralidad química y buena vida útil a la fatiga.

Su inercia química es limitada y puede no resistir agentes oxidantes fuertes, álcalis, etc. Además, las propiedades mecánicas del Delrin no son favorables para piezas que requieren una alta resistencia a la fluencia para soportar esfuerzos constantes y elevados. 

Aquí está la tabla de valores para las propiedades del material Delrin. 

¿Cuáles son los procesos de mecanizado del Delrin? 

Como se mencionó anteriormente, el Delrin se puede mecanizar mediante torneado CNC, fresado, taladrado y otros procesos. El proceso a utilizar depende de la forma y la complejidad de la pieza que se desea mecanizar. Por consiguiente, cada proceso de mecanizado CNC de Delrin implica herramientas y métodos de remoción de material distintos. 

A continuación, vamos a analizar los principales procesos de mecanizado del Delrin.

Fresado CNC Delrin

Fresado CNC de Delrin

Las fresas de carburo/HSS giratorias (o herramientas similares) montadas en el husillo se desplazan sobre la pieza de Delrin para eliminar material y darle forma. El fresado permite crear superficies planas, contornos complejos, ranuras, cavidades, etc.

Cuándo usar: Para mecanizado de piezas de plástico con contornos complejos y características internas. Por ejemplo, engranajes, piezas de bombas y accesorios. 

Torneado CNC Delrin

Torneado CNC de Delrin

Las piezas de Delrin mecanizadas por CNC pueden fabricarse en tornos convencionales o centros de torneado CNC. Para el mecanizado de Delrin a altas velocidades, las herramientas de torneado con plaquitas de carburo son la opción idónea. 

Cuándo usar: Si la geometría de la pieza de Delrin diseñada es cilíndrica, redonda o requiere el mecanizado de características simétricas. Por ejemplo, espaciadores, casquillos y varillas personalizadas. 

Perforación CNC Delrin

Perforación de delrin

Para perforar Delrin se utilizan brocas helicoidales o brocas especiales para plástico. Permiten crear tanto agujeros ciegos como pasantes. Es fundamental utilizar refrigerante o extraer la broca con frecuencia para evitar la acumulación de calor.

Cuándo usar: Creación de orificios para alineación, fijación, ensamblaje o cualquier otro propósito. 

Corte láser de Delrin

Una cortadora láser de CO₂ permite cortar, dar forma, grabar y crear patrones en Delrin. Produce bordes de corte limpios y precisos. Sin embargo, es fundamental mantener un equilibrio entre la potencia del láser y la velocidad de movimiento para evitar la fusión y las perturbaciones térmicas. 

Cuándo usar: Para cortar y dar forma a láminas acrílicas finas con gran detalle.

Mejores prácticas para el mecanizado de Delrin 

Dado que Delrin es uno de los La mayoría de los plásticos mecanizables utilizados en el mecanizado CNC no requieren enfoques especializados ni cuidados. Consideraciones. Seguir algunas buenas prácticas de mecanizado es suficiente para evitar defectos o desviaciones dimensionales. Esto incluye mantener un espesor de pared uniforme, una sujeción ligera del Delrin, el uso de la velocidad y el avance adecuados, etc.

Aquí están las seis mejores prácticas para mecanizado de Delrin piezas de trabajo

1. Espesor uniforme: Asegúrese de que el diseño de la pieza tenga un espesor uniforme y de que se añadan nervaduras, filetes u otros refuerzos para piezas de gran tamaño. Esto ayuda a prevenir el riesgo de deformación del material.
2. Sujete firmemente la pieza de trabajo de Delrin: El Delrin no requiere una sujeción rígida ni apretada; basta con una sujeción firme. Por lo tanto, aplique una fuerza de sujeción ligera.
3. Utilice la velocidad y el avance de mecanizado correctos: La velocidad del husillo y la velocidad de avance adecuadas son cruciales para una disipación de calor eficaz en la zona de mecanizado. Además, estas variables también influyen en la textura y el acabado de las piezas de Delrin mecanizadas. Por lo tanto, ajuste la velocidad y el avance correctamente. También puede realizar ciclos de prueba para optimizar el proceso.
4. Utilice el fresado en ascenso para obtener superficies lisas: Se recomienda el fresado en concordancia para obtener un acabado liso en piezas de Delrin. Además, asegúrese de que las herramientas estén afiladas y no generen fricción.
5. Sistema de refrigeración: La acumulación de calor en la interfaz de mecanizado y en la herramienta de corte provoca imprecisiones dimensionales, deformaciones y fusión. Por lo tanto, utilice un sistema de refrigeración adecuado, como un chorro de aire.
6. Evite realizar cortes de acabado de tamaño insuficiente: Evite realizar cortes de acabado insuficientes. Deje 0.15 mm para el escariado o acabado final, a fin de mantener la precisión dimensional y la integridad de la superficie.

Diferentes acabados superficiales para Delrin

Acabado superficial de mecanizado de Delrin

Al igual que los materiales metálicos u otros plásticos, el Delrin no admite diversos acabados superficiales. Se puede acabar mediante mecanizado, granallado, desbarbado criogénico y pintura. 

Como mecanizado Se refiere al acabado de piezas de Delrin sin procesamiento adicional. Voladura de cuentasSe utilizan finas microesferas de vidrio para producir una textura superficial uniforme mediante chorro de arena. Desbarbado criogénico Implica un acabado a baja temperatura para la eliminación de rebabas. 

La siguiente tabla describe la textura y los beneficios de los diferentes acabados de Delrin. 

Ventajas y desventajas del mecanizado CNC de Delrin 

El mecanizado de Delrin o Acetal ofrece ventajas como una excelente maquinabilidad, estabilidad dimensional, resistencia a la deformación y durabilidad de las piezas. Sin embargo, también presenta limitaciones, como inflamabilidad y sensibilidad al calor.

Ventajas

• El Delrin es fácil de mecanizar y se le puede dar forma para crear piezas complejas.
• La baja fricción del Delrin proporciona una superficie lubricante natural, beneficiosa para las piezas giratorias. 
• La resistencia y la robustez del Delrin le permiten soportar cargas pesadas. 
• El Delrin tiene una vida útil más larga que muchos otros plásticos debido a su alta resistencia a la deformación y a la fatiga. 
• Tiene un índice de absorción de humedad y es adecuado para ambientes húmedos. 
• El Delrin es un buen aislante eléctrico y puede soportar descargas eléctricas. 
• Los componentes de Delrin mecanizados son resistentes al desgaste y a la abrasión. 

Desventajas

• La superficie del Delrin carece de buena adherencia, lo que dificulta su recubrimiento y unión con otros materiales.
•  Un ligero aumento en la temperatura de mecanizado puede provocar un fallo de calidad.
• El Delrin es inflamable y no se autoextingue.

Aplicaciones del mecanizado CNC de Delrin 

Piezas CNC de Delrin

El uso de piezas de Delrin mecanizadas por CNC abarca diversos sectores, como la automoción, la maquinaria industrial, la electricidad, la medicina, los herrajes para muebles y los bienes de consumo. 

Veamos la siguiente lista que describe ejemplos de aplicaciones del mecanizado CNC de Delrin.

• Automotor: Casquillos, engranajes, carcasas de sensores, mecanismos de cierre de puertas y cinturones de seguridad, piezas para el montaje del sistema de combustible.
• Maquinaria industrial: Guías para transportadores, cojinetes lineales, tiras de desgaste, levas, arandelas de empuje y piezas para bombas.
• Electricidad y Electrónica: Soportes aislantes, espaciadores eléctricos, cuerpos de sensores y componentes de interruptores.
• Médico: Mangos para instrumental quirúrgico, carcasas de bombas, piezas protésicas y piezas para equipos de diagnóstico.
• Herrajes para muebles: Guías de rodillos, levas de ajuste, patas niveladoras, guías para cajones.
• Bienes de consumo: Mangos de herramientas, sujetadores, piezas de ajuste a presión, bisagras para electrodomésticos y piezas para artículos deportivos.

Recapitulación

En general, Delrin es un termoplástico de alto rendimiento que se puede mecanizar en una variedad de piezas/productos con gran precisión. Elegir el proceso, la velocidad de avance, las herramientas y la gestión térmica adecuados son requisitos cruciales para mecanizado de Delrin. 

Si necesita Delrin o cualquier otra pieza de plástico fabricada estrictamente según su diseño y especificaciones, nuestra Servicio Delrin Podemos ser la solución integral. Contamos con fresadoras CNC multieje avanzadas, tornos, taladros y otros equipos que pueden trabajar con más de 30 materiales plásticos. 

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Preguntas Frecuentes

¿Qué grado de Delrin se recomienda para el mecanizado? 

El grado de Delrin más común para el mecanizado es el Delrin® 150, pero también se puede mecanizar el 100AF. 

¿Cuál es la tolerancia de mecanizado del Delrin?

La tolerancia de mecanizado general para Delrin es de ±0.127 mm, pero también se pueden lograr tolerancias más estrictas, de hasta ±0.0127 mm.