Quel plastique est usinable ?
Il existe différents plastiques qui peuvent être usinés, voici quelques matériaux plastiques courants adaptés à l’usinage CNC.
Par exemple, ABS, PC, PMMA, POM, PA, PTFE, PEEK, PVC, HDPE, UHMWPE, etc.
Avantages des pièces en plastique usinées avec précision
1. Léger : les plastiques sont nettement plus légers par rapport aux métaux, ils seront idéaux pour les applications où la réduction de poids est cruciale.
2. Résistance à la corrosion : de nombreux plastiques sont naturellement résistants à la corrosion et peuvent résister à l’exposition aux produits chimiques, à l’humidité et aux environnements difficiles, au contraire, les métaux peuvent obtenir de la rouille ou de la corrosion.
3. Isolation électrique : les plastiques sont d’excellents isolants électriques, ce qui les rend adaptés à une utilisation dans les composants électriques et électroniques.
4. Coût inférieur : les pièces en plastique usinées ont souvent des coûts de matériaux et de production inférieurs à ceux des pièces métalliques, en particulier pour les petites séries de production ou les prototypes.
5. Facilité de personnalisation : l’usinage CNC permet la personnalisation facile des pièces en plastique pour répondre à des exigences de conception spécifiques, y compris la capacité de produire de petites caractéristiques complexes.
Matériaux plastiques couramment usinés
| Matières plastiques | Caractéristiques clés | Applications typiques | Considérations relatives à l’usinage |
| ABS | Considérations relatives à l’usinage | Pièces structurelles et prototypes | facile à décomposer à haute température et doit être pré-séché |
| PC | Excellente résistance aux chocs et transparence | Pièces de protection et transparentes | Besoin de bien sécher |
| Le PMMA | Haute transparence | applications optiques telles que les lentilles, les couvercles de lumière et les écrans | Prévenir la décomposition à haute température |
| POM | Bonne stabilité chimique et résistance aux hautes températures | engrenages, roulements et pièces coulissantes | Prévenir la décomposition à haute température, éviter le contact avec des substances acides. |
| PAPA | haute résistance, bonne ténacité et résistance à l’usure | engrenages, poulies et autres pièces mécaniques | Besoin de bien sécher, Prévenir la décomposition à haute température |
| PTFE | Bonne stabilité chimique et résistance aux hautes températures | joints, matériaux isolants et pièces résistantes à la corrosion | nécessité d’empêcher les températures élevées de produire des gaz toxiques |
| REGARDER | Haute résistance, résistance aux hautes températures et résistance à la corrosion chimique | Pièces mécaniques hautes performances | Faites attention à l’usure de l’outil |
| Chlorure de polyvinyle | Bonne résistance chimique | tuyaux, vannes et autres équipements chimiques | nécessité d’empêcher les températures élevées de produire des gaz toxiques |
| PEHD | Bonne résistance chimique et faible coefficient de frottement | tuyaux et pièces mécaniques. | Le taux de dilatation thermique est important et la déformation par déformation doit être évitée pendant le refroidissement. |
| UHMWPE | faible coefficient de frottement | Pièces coulissantes et rails de guidage | Difficulté de coupe |
Applications pour les pièces en plastique usinées avec précision
1. Dispositifs médicaux : Les instruments chirurgicaux, les dispositifs implantables, les équipements de diagnostic et les prothèses utilisent souvent des pièces en plastique usinées avec précision en raison de leur biocompatibilité et de leurs capacités de stérilisation.
2. Industrie automobile : Des composants en plastique légers et durables sont utilisés dans les pièces de moteur, les garnitures intérieures, les engrenages et d’autres systèmes mécaniques pour réduire le poids et améliorer l’efficacité énergétique.
3. Industrie aérospatiale : Les pièces en plastique usinées avec précision sont utilisées dans les intérieurs d’avions, les connecteurs électriques et les composants isolants en raison de leur nature légère et de leur résistance à la corrosion.
4. Électronique : Les pièces en plastique sont utilisées dans les cartes de circuits imprimés, les boîtiers, les connecteurs, les isolants et autres composants électroniques, bénéficiant de leurs propriétés d’isolation électrique.
5. Machines industrielles : les composants en plastique tels que les roulements, les bagues, les engrenages et les joints sont utilisés dans les machines pour leur faible frottement et leur résistance à l’usure.
6. Moto : les pièces en plastique usinées avec précision sont largement utilisées dans l’industrie de la moto en raison de leur polyvalence, de leurs propriétés d’économie de poids et de leur rentabilité.
Considérations pour l’usinage du plastique
- Propriétés des matériaux
Sensibilité thermique : De nombreuses matières plastiques ont tendance à se ramollir ou à se déformer à des températures élevées. Les températures de traitement sont contrôlées pour éviter la déformation ou la fusion du matériau.
Stabilité chimique : Certains plastiques sont sensibles à des produits chimiques spécifiques qui peuvent affecter leur qualité finale.
Propriétés mécaniques : Comprendre la résistance, la rigidité et la résistance aux chocs des plastiques afin de sélectionner les paramètres d’usinage et l’outillage appropriés. - Sélection de l’outil
Matériau de l’outil : Utilisez des outils tranchants en acier rapide (HSS) ou en carbure. Les outils en carbure sont plus résistants à l’usure et conviennent à l’usinage de haute précision.
Forme de l’outil : Choisissez un outil avec un angle de coupe positif pour minimiser les forces de coupe et la génération de chaleur. Gardez l’outil affûté pour obtenir une bonne qualité de surface.
Usure des outils : Inspectez et remplacez régulièrement les outils pour maintenir les performances d’usinage et éviter les défauts lors de l’usinage. - Paramètres de coupe
Vitesse de coupe : Ajustez la vitesse de coupe en fonction du type de plastique. Des vitesses de coupe inférieures empêchent généralement la surchauffe et la fusion.
Vitesse d’avance : Une vitesse d’avance modérée permet d’équilibrer l’efficacité de coupe et la qualité de surface. Une vitesse d’avance trop élevée peut entraîner des écaillages et une rugosité de surface.
Profondeur de coupe : Prenez des coupes légères pour éviter la surchauffe et la distorsion du matériau. - Refroidissement et lubrification
Refroidissement : Utilisez de l’air comprimé ou un liquide de refroidissement léger pour garder le matériau au frais et éliminer les copeaux. Évitez d’abuser du liquide de refroidissement pour éviter les taches ou les défauts de surface.
Lubrification : La plupart des plastiques sont usinés avec seulement une petite quantité de lubrification, mais dans certains cas, l’utilisation de fluides de coupe ou de lubrifiants peut améliorer la qualité de surface. - Serrage de pièces
Serrage : Assurez-vous que les pièces en plastique sont solidement serrées pour éviter tout mouvement pendant l’usinage. Utilisez des pinces souples ou des cales pour éviter d’endommager le matériau.
Vibration : Minimisez les vibrations pour assurer des coupes précises et des surfaces lisses. Assurez-vous que la pièce est correctement soutenue. - Techniques d’usinage
Perçage : Percez des trous à basse vitesse et à des vitesses d’avance constantes pour éviter de fissurer ou de faire fondre le matériau. Sélectionnez un modèle de foret adapté aux plastiques.
Fraisage : Pendant les opérations de fraisage, utilisez des vitesses et des avances appropriées pour obtenir une surface de coupe lisse et éviter la surchauffe. Évitez une profondeur de coupe excessive à la fois.
Tournage : Lorsque vous retournez des plastiques, utilisez des outils tranchants et des vitesses modérées pour éviter de fondre et pour assurer une surface lisse. - Préparation de surface
Ébavurage : Après l’usinage, retirez les bavures de bord et toutes les zones vives ou rugueuses. Cela peut être fait par ébavurage manuel ou à l’aide d’outils spécialisés. - Sécurité
Contrôle de la poussière : Le traitement des plastiques génère des poussières fines, qui peuvent être nocives pour les voies respiratoires. Utilisez des systèmes d’extraction de poussière et des équipements de protection individuelle (EPI).
Ventilation : Assurez-vous d’une bonne ventilation pour éviter l’accumulation de gaz nocifs, en particulier lors du traitement de plastiques susceptibles d’émettre des gaz nocifs. - Considérations spécifiques aux matériaux
Thermoplastiques vs thermodurcissables : Les thermoplastiques (par exemple, ABS, PC) peuvent être réchauffés et remodelés, contrairement aux thermodurcissables (par exemple, l’époxy). Différents types de plastiques peuvent nécessiter des paramètres d’usinage et un outillage différents.
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