Guida completa alla lavorazione CNC di parti in plastica

Parti in plastica CNC

La lavorazione CNC di parti in plastica supporta varie parti in plastica in numerose fasi. Queste materie plastiche realizzano prototipi, unità di prova o componenti per uso finale.

A volte, le materie plastiche sono più facili da lavorare rispetto ai metalli. Tuttavia, molte offrono risultati migliori rispetto alla stampa 3D e allo stampaggio a iniezione. Questo vale per forme semplici e piccoli lotti.

Alcuni componenti in plastica lavorabili sono resistenti alla fatica, agli urti e all'usura. Altri, come l'ABS, sono più facili da lavorare e adatti a test a basso costo.

Plastica CNC Sono inoltre leggeri e chimicamente stabili. Resistono all'umidità, alla corrosione e al calore entro limiti specifici.

La scelta del materiale dipende dalla funzione e dal volume del prodotto. Tolleranze, finitura superficiale ed esigenze strutturali devono essere in linea con le proprietà del materiale.

La lavorazione CNC della plastica è un'opzione ideale se il progetto soddisfa i criteri e le caratteristiche del prodotto. Offre velocità, precisione e flessibilità durante lo sviluppo.

Quando dovresti utilizzare parti in plastica CNC?

Parti in plastica lavorate a macchina per esposizione

La plastica è una scelta prudente per progetti CNC di basso e medio volume, in particolare per prototipi e componenti personalizzati. È la soluzione ideale sia per la prototipazione che per la produzione di componenti.

Le materie plastiche possono essere lavorate in forme precise e complesse come i metalli, ma con caratteristiche distintive. Sono per lo più leggere, stabili, resistenti alla corrosione e agli agenti chimici.

I più comuni sono acrilico, nylon, PTFE e policarbonato. Tutti i materiali hanno resistenze diverse a seconda dell'applicazione.

Selezionare in base a funzionalità, prezzo e finitura. La lavorazione meccanica deve tenere conto dei carichi meccanici, dei limiti termici e delle tolleranze. (Guarda anche: metallo contro plastica)

Le migliori materie plastiche per la lavorazione meccanica

Scegliere la plastica giusta Materiali CNC è fondamentale per un progetto di lavorazione meccanica. Diverse materie plastiche offrono resistenze e applicazioni uniche. Di seguito è riportato un elenco di 10 materie plastiche comunemente utilizzate nella lavorazione CNC. Ogni materiale plastico lavorabile presenta qualità che lo rendono adatto a parti e ambienti specifici.

Tipo di plastica comune lavorato a CNC

Plastiche resistenti agli urti

Plastiche resistenti al calore

Plastica resistente ai raggi UV

Plastica resistente agli agenti chimici

Materiali termoplastici per la lavorazione

Termoindurente vs termoplastico

Componenti in plastica ingegneristica

Materie plastiche comuni lavorate a CNC

• Acrilico (PMMA)

• Policarbonato (PC)

• Nylon (PA)

• ABS

• Delrin (POM)

• PTFE

• HDPE

• Polipropilene (PP)

• PVC
• PEI

1. Lavorazione CNC di acrilico (PMMA)

Parte acrilica lavorata a CNC

L'acrilico è trasparente, come il vetroMa è più leggero e rigido. Si lavora bene e lascia una superficie pulita e uniforme. Inoltre, è fragile e le sue velocità di taglio dovrebbero essere ridotte per evitare problemi di screpolature. L'acrilico è adatto per insegne, coperture luminose, vetrine e componenti ottici.

2. Lavorazione CNC del policarbonato (PC)

Il policarbonato è significativamente più resistente dell'acrilico. Resiste a forti urti e non si crepa facilmente. Tuttavia, la sua lavorazione richiede utensili affilati e un minore accumulo di calore per evitare l'opacizzazione. È ideale per pannelli di sicurezza, protezioni e alloggiamenti dove è richiesta resistenza.

3. Lavorazione CNC del nylon (PA)

Il nylon è robusto, elastico e resistente all'usura. È adatto per parti in movimento poiché può resistere attrito e stressIl nylon assorbe l'umidità, il che può causare variazioni dimensionali. Pertanto, asciugarlo prima della lavorazione. I componenti tipici in nylon sono: ingranaggi, boccole e rulli.

4. Lavorazione CNC dell'ABS

Fresatura CNC ABS

L'ABS è economico e può essere lavorato con relativa facilità. Si taglia, mantiene la sua forma ed è ben rifinito. Può essere utilizzato in settori che richiedono resistenza e un aspetto estetico. La lavorazione CNC dell'ABS è adatta alloggiamenti, coperture, involucri e prototipi.

5. Delrin (POM) Lavorazione CNC

Il Delrin (POM) è una plastica ingegnerizzata rigida, a basso attrito e ad alte prestazioni. È lavorabile a macchina e può essere lavorato con tolleranze ristrette, il che gli conferisce una superficie pulita. Il Delrin è comunemente applicato a componenti di precisione come ingranaggi, componenti delle valvole e gruppi mobili, che richiedono precisione di adattamento e durezza.

6. Lavorazione CNC PTFE (Teflon)

Il PTFE è molto liscio, resistente agli agenti chimici e al caloreÈ morbido; pertanto, è consigliabile utilizzare utensili affilati e avanzamenti lenti per evitare strappi e deformazioni. Il PTFE è la scelta migliore per guarnizioni, rivestimenti e altri componenti che operano in ambienti chimici e alimentari sicuri.

7. Lavorazione CNC HDPE

Lavorazione CNC HDPE

L'HDPE è leggero, resistente all'acqua, agli agenti chimici e ha un'eccellente resistenza agli urti, il che lo rende ideale per applicazioni difficili. È facile da lavorare, ma può deformarsi sotto l'effetto del calore, quindi il raffreddamento è essenziale. L'HDPE è generalmente impiegato in serbatoi, vassoi, taglieri e parti esterne.

8. Lavorazione CNC del polipropilene (PP)

Il polipropilene è semi-flessibile e non provoca affaticamento. È resistente all'usura e alle vibrazioni. La sua lavorazione è delicata e la pressione di serraggio deve essere minima. Adatto a cerniere, contenitori chimici e attrezzature da laboratorio.

9. Lavorazione CNC del PVC

Il PVC è anche una scelta valida per la produzione di plastica. È stabile e resistente agli agenti chimici. È facilmente lavorabile, ma può liberare fumi, quindi è necessario valutare la ventilazione. Lavorazione del PVC si applica ad alloggiamenti industriali, raccordi, blocchi isolanti e altri componenti strutturali.

10. Lavorazione CNC PEI (Ultem)

Il PEI è una plastica ad alta resistenza e resistente al calore, lavabile a macchina con tolleranze ristrette. Supporta condizioni estreme ed è preciso. Viene comunemente utilizzato in componenti aerospaziali, medicali ed elettrici che richiedono prestazioni elevate.

Ecco una panoramica completa dei vari metodi di lavorazione della plastica e delle loro diverse applicazioni industriali. 

Table: Processi e applicazioni di lavorazione della plastica

Tecniche di lavorazione CNC per parti in plastica

Molte procedure di lavorazione sono adatte a molteplici parti in plastica CNC. Ogni tecnica ha le sue caratteristiche uniche. impostazione, strumenti e regole di taglio. Quando sai come usarli, sarai al sicuro, non ti stresserai, non otterrai una brutta finitura e non rovinerai parti. 

Di seguito sono riportate alcune delle procedure ricorrenti impiegate nella lavorazione della plastica.

1. Tornitura della plastica con macchine CNC

Tornitura CNC di materie plastiche

Nella tornitura CNC, il blocco di plastica è fissato e l'utensile ruota attorno ad esso per modellarlo. La tornitura del materiale viene eseguita tramite un utensile da taglio. È un approccio pratico per pezzi rotondi e cilindrici.

È necessario utilizzare utensili in metallo duro o HSS affilati e lucidati ed è necessaria una corretta rimozione dei trucioli per evitare la fusione o difetti superficiali. angolo di spoglia e il rilievo dovrebbe ridurre al minimo lo sfregamento. Si ottiene una finitura elevata e una superficie liscia dell'utensile impedisce l'adesione del materiale.

Le velocità di avanzamento tipiche variano da 0.005 a 0.015 pollici/giro, a seconda della durezza del materiale e della sensibilità termica. È sempre consigliabile modificare l'angolazione degli utensili a seconda del materiale plastico utilizzato.

2. Fresatura della plastica con attrezzature CNC

La fresatura CNC utilizza un utensile rotante che rimuove il materiale dalla superficie. Una macchina semplice si muove in 3 direzioni. Macchine più complesse possono muoversi in ulteriori direzioni e lavorare pezzi dettagliati.

Per la fresatura di materiali plastici rinforzati con fibre, utilizzare utensili in carbonio. Utilizzare sistemi di fissaggio a bassa pressione e tavoli a vuoto per trattenere saldamente i pezzi in plastica senza deformarli. Gli angoli arrotondati all'interno eviteranno punti deboli o microfratture.

3. Foratura della plastica con macchine CNC

La foratura CNC comporta trapani rotanti per praticare fori in un blocco di plastica. Immerge il materiale e lo taglia fino alla profondità richiesta.

Per la foratura utilizzare punte affilate. Noiosi, monotoni generano calore e danneggiano la parte. Nella maggior parte delle materie plastiche, i pezzi con un Angolo di punta da 90 a 118 gradi Dovrebbe essere utilizzato. La foratura dell'acrilico richiede un angolo di spoglia pari a zero o negativo per ridurre crepe e scheggiature durante il processo.

Mantieni la profondità del foro breve. Puoi mantenerla circa 3 o 4 volte la larghezza del trapano. Ridurre la velocità in prossimità del pulsante del foro per evitare sollecitazioni e crepe.

Dove vengono comunemente utilizzate le parti in plastica CNC?

I materiali plastici sono utili nella maggior parte dei settori industriali. Sono ampiamente utilizzati in tutti i settori per il loro peso ridotto, la resistenza alla corrosione e la versatilità. Per questo motivo, sono adatti per componenti semplici e complessi.

Automotive

Telai per moduli auto frontali CNC

La lavorazione CNC è ampiamente utilizzata nei componenti automobilistici per ridurre il peso. Questi efficienti componenti in plastica per autoveicoli includono clip, finiture e pannelli. Il materiale è resistente al calore e alle vibrazioni.

Aeronautico

Le parti in plastica CNC vengono utilizzate per realizzare un accendino per aerei. Sono applicati in pannelli, coperture e parti di supporto. Si tratta di materiali resistenti al calore e stabili nel tempo.

Medicale

Parti mediche CNC

Le attrezzature mediche sono fornite con materiali sicuri e puliti. Includono utensili, alloggiamentie guide realizzate in plastica. La maggior parte di esse sono facili da sterilizzare e da lavorare a macchina.

Elettronica

I circuiti sono racchiusi in plastica e il calore è controllato. Sono applicati in gusci di dispositivi, supporti e connettoriIl materiale funge anche da isolante elettrico.

Beni di consumo

La plastica si trova nelle cose che usiamo quotidianamente. Questa varia da articoli per la casa, giocattoli e attrezzaturePuò essere prodotto facilmente, è flessibile e ha un prezzo più basso.

Opzioni di post-lavorazione e finitura per la plastica

I componenti in plastica CNC vengono solitamente sottoposti a trattamenti successivi alla lavorazione meccanica. Queste operazioni migliorano la qualità delle superfici, la durata o le prestazioni del componente. La scelta del metodo più adatto dipende dal funzionamento e dal materiale del componente.

Sbavatura e levigatura dei bordi

Ci sono possibilità che la lavorazione meccanica crei bordi taglienti o piccole sbavature. Questi possono influire sulla vestibilità e sulla sicurezza. La sbavatura è la rimozione di spigoli vivi tramite strumenti o supporti. Fa sì che la parte del pezzo scorra e funzioni come previsto.

lucidatura

Lucidatura di parti in plastica

La lucidatura migliora l'aspetto e la trasparenza delle superfici dei componenti in plastica lavorati a CNC. I pezzi in acrilico/policarbonato vengono comunemente lucidati. La superficie diventa liscia, evitando l'accumulo di sporco e tensioni durante l'utilizzo.

Verniciatura o rivestimento

Alcune sezioni richiedono una colorazione o una protezione aggiuntiva. Vernici, rivestimenti o materiali resistenti all'usura possono migliorarne l'aspetto. Assicurarsi che la plastica utilizzata non reagisca con il materiale di rivestimento.

Trattamento termico

La ricottura di alcune materie plastiche dopo la lavorazione può alleviare le tensioni interne e migliorare la stabilità dimensionale. Questo può eliminare le tensioni e migliorare la stabilità. È comune in parti con tolleranze strette e non può essere piegato durante l'uso.

Pulizia ad ultrasuoni

È possibile che le parti in plastica presentino polvere o scheggiature dovute alla lavorazione. La pulizia a ultrasuoni non è distruttiva e comporta la rimozione di piccole particelle. È delicata e adatta a componenti medicali o ottici.

Inserimento del filo

Se il componente deve essere fissato, è possibile utilizzare inserti filettati. Questi inserti vengono inseriti nella plastica utilizzando tecniche di calore e ultrasuoni. Ciò consente di ottenere filettature resistenti e riutilizzabili che non si rompono.

Incollaggio e assemblaggio

L'incollaggio può essere effettuato con adesivi o con sistemi a pressione. Un incollaggio di qualità rafforza e mantiene il componente completo nella posizione corretta e funziona efficacemente.

Lavorazione CNC della plastica: sfide e fattori da considerare

La lavorazione della plastica è diversa dalla lavorazione dei metalli. Introduce problematiche specifiche che incidono sulla qualità, costo dei componenti in plasticae le prestazioni. Conoscere questi fattori vi permetterà di evitare problemi e di pianificare per ottenere risultati migliori.

Movimento del materiale dal calore

Le materie plastiche possono espandersi e deformarsi quando si riscaldano. Questo influisce sulla precisione e sulla forma del pezzo. Il calore deve essere mantenuto basso utilizzando velocità ridotte e utensili affilati.

Selezione e usura degli strumenti

L'uso improprio degli utensili potrebbe danneggiare il pezzo. La plastica richiede utensili da taglio con il giusto angolo di spoglia. I materiali fibrosi causano un'usura più rapida degli utensili, quindi è importante controllarli costantemente.

Supporto e fissaggio

Le materie plastiche sono morbide; pertanto, la pressione di serraggio è essenziale. Una forza eccessiva può causare la deformazione del pezzo. Per trattenere il pezzo, utilizzare ganasce morbide o dispositivi di fissaggio speciali.

Controllo della finitura superficiale

Altri tipi di plastica possono graffiarsi facilmente e fondersi sul bordo dell'utensile, lasciando superfici ruvide o irregolari. È necessario controllare la velocità di avanzamento e utilizzare utensili lucidati.

Rimozione trucioli

La plastica non si rompe in piccoli frammenti come il metallo. L'attrito può essere creato da lunghe stringhe che si accumulano. Utilizzate buoni rompitrucioli e aria compressa per soffiare via i residui.

Sensibilità all'umidità

Alcune materie plastiche assorbono l'umidità dall'aria. Ciò può causare variazioni dimensionali o cricche da stress. La lavorazione meccanica è possibile dopo l'essiccazione del materiale, se necessario.

Problemi di tolleranza ristretta

Mantenere tolleranze ristrette è più difficile con alcuni materiali plastici a causa della dilatazione termica. Stabilire tolleranze realistiche, in linea con il comportamento del materiale.

Lavorazione CNC della plastica con Boda Tech

I componenti in plastica lavorati con macchine CNC richiedono un'attenta pianificazione. I suggerimenti condivisi in questa guida sono un ottimo punto di partenza. Tuttavia, ogni componente è diverso e alcuni progetti potrebbero richiedere soluzioni personalizzate.

Noi di Boda Tech ti aiutiamo a scegliere il percorso giusto con il nostro servizio di lavorazione della plasticaIl nostro team analizza il design, i materiali e l'utilizzo finale per guidare ogni decisione.

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