Usinage CNC POM : Processus, applications et avantages

"CNC machining often has many advantages. From the perspective of automotive, aerospace and consumer applications, it is widely used in the manufacturing of components in these fields. And, in a way, it has similar properties to metal."

Le polyformaldéhyde (POM) est une résine plastique fascinante, largement utilisée dans divers secteurs industriels. Les industries aérospatiale, automobile et électronique sont d'importants consommateurs de ce polymère. La transformation du polyformaldéhyde, notamment dans le domaine de la fabrication, permet un traitement rapide et efficace. De plus, il offre de nombreux avantages aux utilisateurs grâce à sa haute résistance mécanique, sa rigidité, son usinabilité et la variété de qualités disponibles.

Cet article présente les principaux détails concernant l'usinage CNC du POM, ainsi que ses caractéristiques fondamentales en termes de fonctions, d'applications, d'avantages, etc. Commençons.

Le POM, un homopolymère également connu sous le nom de Delrin, est un thermoplastique technique largement utilisé pour la fabrication de prototypes à usage industriel. Il se présente généralement sous deux formes : copolymères ou homopolymères. Des prototypes complexes aux pièces de machines flexibles, il permet de réaliser des économies substantielles.

Les concepteurs de produits peuvent tirer parti de son intégrité structurelle, de sa diversité de couleurs et de sa rigidité. De plus, sa fiabilité et sa résistance en milieu humide le rendent adapté aux applications marines, médicales et aérospatiales. Le POM est généralement désigné par d'autres noms, tels que : acétal, polyacétal, polyformaldéhyde, etc.

Le formaldéhyde (POM) ou polyacétal présente des avantages considérables en usinage. Il permet de tirer parti de technologies de pointe telles que l'usinage de précision POM ou l'usinage CNC, notamment pour le fraisage, le perçage et le poinçonnage. De plus, sa polyvalence, grâce à ses différentes qualités, est un atout majeur pour les experts en usinage. Le Delrin est également compatible avec les technologies de découpe avancées, telles que la découpe laser et l'extrusion.

Voici quelques-unes des principales caractéristiques de l'usinage CNC :

1. Il est léger, résistant à l'usure et possède de faibles propriétés de friction.

2. Grâce à sa faible friction, le POM peut être utilisé dans des pièces rotatives de haute précision, telles que les bagues, les roulements et les engrenages automobiles.

3. Le POM est similaire à l'acrylique en raison de sa transparence optique et de sa cristallinité intrinsèques.

4. Le Delrin se décline en une variété de textures, de couleurs et de qualités.

5. L'usinage CNC du POM est essentiel pour la production en grande série et fonctionne efficacement.

6. Son taux d'absorption de chaleur est inférieur à celui d'autres polymères de même qualité, tels que le nylon et le polyéthylène.

7. Évoluant vers le prototypage CNC POM, l'usinage CNC joue un rôle clé dans le prototypage.

8. Le Delrine ou POM est également connu sous le nom de plastique métallique ou super acier en raison de sa grande rigidité et de sa résistance.

9. Le POM peut être efficacement fraisé, percé, rainuré et découpé grâce à l'usinage CNC.

10. Les fabricants peuvent l'utiliser pour diverses applications telles que l'aérospatiale, l'automobile et les biens de consommation.

11. Les ingénieurs concepteurs peuvent tirer profit de sa stabilité dimensionnelle et atteindre des tolérances plus serrées de ±0,0005 pouces.

12. Le prototypage rapide par usinage CNC est possible.

13. Des tours CNC sont également disponibles pour l'usinage du POM.

14. Il décrit des solutions à faible coût et offre des avantages économiques lorsqu'elles sont produites en grande quantité.

15. Le POM est une technique courante ; par exemple : l'usinage CNC, le moulage par injection et l'impression 3D.

16. Les prototypes et les formes géométriques complexes sont plus faciles à fabriquer grâce à l'usinage CNC du POM.

méthode d'usinage à commande numérique POM

 

L'usinage CNC des plastiques peut être mis en œuvre grâce à diverses technologies : fraisage, perçage, tournage, rectification, découpage et poinçonnage. Sa facilité de mise en œuvre facilite grandement son utilisation dans ces procédés. De plus, sa grande capacité d'allongement lui vaut une attention particulière. Voyons maintenant comment obtenir des résultats optimaux lors de l'usinage CNC du POM.

Le processus débute par la conception et la programmation assistées par ordinateur afin d'améliorer la précision, la qualité et l'optimisation. Après la configuration virtuelle, les instructions sont transmises à la machine CNC sous la forme de code G pour les étapes de traitement ultérieures .

Une opération de découpe est ensuite effectuée sur la pièce (POM) afin d'obtenir les dimensions optimales. Il est recommandé d'utiliser un liquide de refroidissement lors de l'usinage du Delrin à grande vitesse afin d'éviter les défauts d'usinage tels que l'accumulation de copeaux ou la surchauffe.

Voici quelques-unes des techniques couramment utilisées pour traiter les substances fortes polyformaldéhyde ou POM.

1. Fraisage CNC POM

Le fraisage CNC est souvent utilisé pour usiner des pièces en POM. Les outils à arêtes vives permettent d'obtenir un angle optimal et une excellente finition de surface. Par conséquent, l'utilisation d'une fraise à rainure unique est judicieuse pour l'usinage du Delrin. Ces fraises limitent l'accumulation de copeaux pendant l'usinage.

2. Perçage CNC POM

Les forets hélicoïdaux et centraux standard sont parfaitement adaptés au traitement des résines polyformaldéhyde. Leurs arêtes vives et affûtées permettent un fraisage précis du Delrin. La vitesse de coupe optimale du POM percé doit être d'environ 1 500 tr/min et l'angle de torsion de la lèvre de 118°.

3. Tournage CNC POM

Le tournage CNC du POM est similaire à celui du laiton. On obtient les meilleurs résultats en maintenant une vitesse de rotation élevée à une avance moyenne. Afin d'éviter les interférences et l'accumulation excessive de copeaux, l'utilisation d'un brise-copeaux est indispensable pour les opérations de tournage de précision.

4. Moulage et poinçonnage

Le découpage et l'emboutissage sont deux méthodes privilégiées pour les pièces complexes de petite et moyenne taille. Lors de l'usinage, des fissures dans la tôle peuvent engendrer des problèmes importants liés à un traitement inadéquat. Pour éviter ce problème, il est préférable de préchauffer la plaque de Delrin et d'utiliser un poinçon manuel ou à grande hauteur.

Points saillants : « Lors de l’usinage CNC du POM, il est important de maintenir le POM bien serré ou de le tenir fermement et d’utiliser un outil en acier dur ou en carbure. »

Les deux qualités d'acétal les plus courantes sont très utiles pour l'usinage CNC : la résine polyformaldéhyde 150 et la résine polyformaldéhyde 100 (AF). Évaluons leur compatibilité.

1. Delrin 150

Le Derlin 150 appartient à la famille des homopolymères acétals. Il présente une résistance mécanique, une rigidité et une résistance à l'usure élevées. Grâce à ces propriétés uniques, il est idéal pour l'usinage CNC d'engrenages, de bagues, de joints et de finitions intérieures et extérieures automobiles. De plus, sa stabilité à haute température le rend idéal pour les pièces de systèmes d'irrigation et de convoyeurs.

2. Delrin 100(A)

Le Delrin 100 A est composé de polytétrafluoroéthylène (PTFE) pour une stabilité mécanique et une viscosité accrues. Il est largement utilisé dans les systèmes d'engrenages et les composants exigeant un faible coefficient de frottement. De plus, il présente une excellente résistance à l'humidité et aux produits chimiques. Enfin, contrairement aux autres qualités de Delrin, il ne possède pas de propriété autolubrifiante (à l'huile ou à la graisse).

L'état de surface souhaité joue un rôle essentiel dans le processus d'usinage. En matière de traitement de surface, deux options sont généralement utilisées : l'usinage et le sablage. Voici une brève présentation de ces deux techniques ;

Après traitement

L'usinage CNC laisse souvent une surface irrégulière ou texturée sur la pièce en acétal. Lorsque des pièces rugueuses ou texturées sont nécessaires pour améliorer leurs propriétés de frottement, un traitement de surface est préférable. La rugosité typique obtenue par usinage se situe entre 0,8 et 6,3 microns (32 à 250 micro-pouces).

Éclatement de perle

Dans la plupart des cas, les outils d'usinage laissent des marques sur les pièces en acétal. Le sablage est souvent utilisé pour éviter ces marques et améliorer l'aspect des pièces usinées en Delrin. Ce procédé consiste à projeter des microbilles de verre ou de fines particules sur la surface des pièces usinées sous haute pression. De plus, il améliore la durabilité et confère aux pièces en résine polyformaldéhyde un aspect lisse, mat, esthétique et satiné.

Il existe d'autres techniques, comme l'anodisation, le polissage, la peinture et l'estampage. Cependant, la plupart des ingénieurs concepteurs privilégient les deux options mentionnées ci-dessus pour des raisons économiques.

Cependant, l'utilisation du Delrin pour l'usinage CNC présente de nombreux avantages. Il comporte également certains inconvénients. Voici les limitations du Delrin :

Adhérence : Bien que l’acétal présente une excellente résistance chimique, son collage avec des adhésifs puissants s’avère souvent complexe. Pour pallier ce problème, les concepteurs peuvent avoir recours à des traitements de surface ultérieurs afin d’obtenir des résultats optimaux.

Sensibilité thermique : La sensibilité thermique est un point important à prendre en compte par les fabricants. La capacité des alcools acétoniques à résister aux hautes températures est un atout majeur. Cependant, bien qu'ils soient parfaitement adaptés aux applications où la stabilité mécanique est primordiale, ils peuvent, dans certains cas, se déformer ou se tordre sous l'effet de températures élevées. Comparé au nylon, ce dernier présente une résistance mécanique et structurelle supérieure, même en environnements difficiles.

Inflammabilité élevée : La transformation de la résine polyformaldéhyde (POM) présente un risque d’inflammabilité. Elle est sensible aux températures supérieures à 121 °C. Il est recommandé d’utiliser systématiquement un fluide frigorigène, tel qu’un refroidisseur à air, afin de maintenir la température pendant la transformation. Pour maîtriser les risques d’inflammabilité, il est également nécessaire d’utiliser un extincteur de classe A lors de la manipulation du POM.

Des intérieurs automobiles aux composants aérospatiaux, le Drin est utilisé dans une vaste gamme d'applications. Examinons quelques-unes de ses principales applications dans le secteur manufacturier ;

industrie médicale

Le POM est un matériau important pour les composants et équipements médicaux. Ce thermoplastique technique répond aux normes de qualité strictes de la FDA et de l'ISO. Ses applications sont nombreuses, allant des boîtiers et enveloppes aux composants fonctionnels complexes ; par exemple : seringues jetables, instruments chirurgicaux, valves, inhalateurs, prothèses et implants médicaux.

industrie automobile

Le derlin fournit une vaste gamme de composants automobiles à l'industrie. Sa haute résistance mécanique, son faible coefficient de frottement et sa résistance à l'usure permettent aux ingénieurs de l'utiliser pour fabriquer des pièces essentielles pour voitures, motos et véhicules électriques. Parmi les exemples courants, citons les carters d'articulation, les systèmes de verrouillage et les transmetteurs de carburant.

Appareils électroménagers

En matière d'applications pratiques, le traitement au polyformaldéhyde présente plusieurs avantages significatifs. Les industriels l'utilisent pour fabriquer des fermetures éclair, des ustensiles de cuisine, des machines à laver et des clips.

pièces de machines industrielles

La grande résistance du Derlin lui permet d'être utilisé dans la fabrication de pièces industrielles. Sa résistance à l'usure et son faible coefficient de frottement en font un matériau idéal pour des composants tels que les ressorts, les roues de ventilateur, les engrenages, les carters, les racleurs et les rouleaux.

Pionnière du secteur, Honscn est toujours à la pointe des évolutions du marché. Conscients que, dans un contexte de concurrence féroce, seule une amélioration continue nous permet de bâtir une compétitivité à toute épreuve. C'est pourquoi nous misons sur l'innovation technologique et intégrons une gestion scientifique à chaque étape de la production, garantissant ainsi une précision optimale. À l'écoute du marché national et conforme aux normes internationales, nous adoptons une vision globale pour analyser les tendances du secteur et anticiper les évolutions de notre époque. Avec une ouverture sur le monde et une qualité irréprochable, nous bâtissons l'avenir !

N'hésitez pas à nous contacter pour discuter des besoins de votre projet !