Usinagem CNC POM: Processos, aplicações e benefícios

"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."

O poliformaldeído, ou POM, é uma resina plástica fascinante, amplamente utilizada em diversos setores industriais. As indústrias aeroespacial, automotiva e eletrônica são importantes consumidoras desse polímero. O processamento do poliformaldeído, especialmente na área de manufatura, permite um processo rápido e eficiente. Além disso, oferece aos usuários vantagens como alta resistência mecânica, rigidez, usinabilidade e variedade de graus de pureza.

Este artigo apresenta os principais detalhes da usinagem CNC em POM, bem como suas características básicas em termos de funções, aplicações, vantagens, etc. Vamos começar.

O POM, um homopolímero, também conhecido como Delrin, é amplamente utilizado como termoplástico de engenharia na fabricação de protótipos para uso industrial. Geralmente, apresenta-se em duas formas: copolímeros ou homopolímeros. De protótipos complexos a peças flexíveis de máquinas, ele traz benefícios econômicos para a manufatura.

Os designers de produto podem se beneficiar de sua integridade estrutural, diversidade de cores e características de rigidez. Além disso, sua confiabilidade e resiliência em ambientes úmidos o tornam adequado para aplicações marítimas, médicas e aeroespaciais. O POM geralmente possui outros nomes, como acetal, poliacetal, poliformaldeído, etc.

O POM (polietilenoglicol) ou poliacetal apresenta vantagens significativas quando utilizado em usinagem. Beneficie-se de tecnologias de ponta, como usinagem de precisão em POM ou usinagem CNC; por exemplo, fresagem, furação, puncionamento e estampagem. Além disso, sua versatilidade em diversas classes de material é muito benéfica para especialistas em usinagem. O Delrin também é compatível com tecnologias de corte avançadas; exemplos incluem corte a laser e processos de extrusão.

Algumas das principais características da usinagem CNC incluem:

1. É leve, resistente ao desgaste e possui baixo coeficiente de atrito.

2. A baixa fricção do POM permite sua utilização em peças rotativas de alta precisão, como buchas, rolamentos e engrenagens automotivas.

3. O POM é semelhante ao acrílico devido à sua transparência óptica e cristalinidade inerentes.

4. O Delrin está disponível em diversas texturas, cores e graus de qualidade.

5. A usinagem CNC em POM é essencial para a produção em grande volume e opera com eficiência.

6. Possui uma taxa de absorção de calor menor em comparação com outros polímeros de mesma qualidade, como o náilon e o polietileno.

7. Evoluindo para a prototipagem CNC em POM, a usinagem CNC desempenha um papel fundamental na prototipagem.

8. Delrine ou POM também é conhecido como plástico metálico ou super aço devido à sua alta rigidez e resistência.

9. O POM pode ser fresado, perfurado, ranhurado e cortado de forma eficiente com usinagem CNC.

10. Os fabricantes podem utilizá-lo em diversas aplicações, como aeroespacial, automotiva e de bens de consumo.

11. Os engenheiros de projeto podem se beneficiar de sua estabilidade dimensional e alcançar tolerâncias mais rigorosas de ±0,0005 polegadas.

12. A prototipagem rápida com usinagem CNC é viável.

13. Tornos CNC também estão disponíveis para usinagem de POM.

14. Descreve soluções de baixo custo e oferece benefícios econômicos quando produzidas em grandes volumes.

15. A fabricação aditiva por metal (POM) é uma técnica comum, aplicada, por exemplo, em usinagem CNC, moldagem por injeção e impressão 3D.

16. Protótipos e formas geométricas complexas são mais fáceis de fabricar com usinagem CNC em POM.

Método de usinagem por controle numérico POM

 

A usinagem CNC de plásticos pode ser realizada por meio de diversas tecnologias, como fresagem CNC, furação CNC, torneamento, retificação, corte e puncionamento. A facilidade de processamento influencia significativamente sua utilização nesses processos. Além disso, o plástico também tem recebido muita atenção devido à sua alta capacidade de alongamento. Agora, vamos discutir o método para obter os melhores resultados na usinagem CNC de POM.

O processo começa com o projeto e a programação assistidos por computador para melhorar a precisão, a qualidade e os níveis de otimização. Após a configuração virtual, as instruções são encaminhadas para a máquina CNC no seguinte formato: código G para futuras etapas de processamento .

Em seguida, realiza-se uma operação de corte no material da peça (POM) para obter as dimensões e medidas ideais. Recomenda-se o uso de fluido de corte ao usinar Delrin em alta velocidade para evitar operações de processamento ineficientes, como acúmulo de cavacos ou superaquecimento.

A seguir, apresentamos algumas das técnicas comumente usadas para processar materiais fortes. poliformaldeído ou POM.

1. Fresagem CNC em POM

A fresagem CNC é frequentemente usada para usinar peças de POM. Ferramentas com arestas de corte afiadas ajudam a obter o melhor ângulo, bem como o acabamento superficial. Portanto, é razoável usar uma fresa de ranhura única para processar Delrin. Essas fresas evitam o acúmulo de cavacos durante as operações de usinagem.

2. Perfuração CNC em POM

Brocas helicoidais e de centro padrão são as mais adequadas para o processamento de resinas de poliformaldeído. Esses materiais possuem arestas de corte fortes e afiadas que permitem operações de fresagem suaves em Delrin. A velocidade de corte ideal da broca de POM deve ser de aproximadamente 1500 rpm e o ângulo de torção da aresta de corte de 118°.

3. Torneamento CNC em POM

A operação de torneamento CNC em POM é semelhante à operação de torneamento em latão. Os melhores resultados podem ser obtidos mantendo-se uma alta velocidade de torneamento na mesma proporção que a taxa de avanço média. Para evitar problemas de interferência e acúmulo excessivo de cavacos, um quebra-cavacos deve ser usado em operações de torneamento de precisão.

4. Apagamento e perfuração

O corte e a estampagem são os métodos preferenciais para peças complexas de pequeno e médio porte. Durante a operação, trincas na chapa podem causar problemas graves de processamento inadequado. Para evitar esse problema, o ideal é pré-aquecer a chapa de Delrin e utilizar um punção manual ou de alta precisão.

Destaques: "Durante a usinagem CNC de POM, é importante manter o POM firme ou segurá-lo firmemente e usar uma ferramenta de aço duro ou carboneto."

As duas classes de acetal mais comuns são muito úteis para usinagem CNC: resina de poliformaldeído 150 e resina de poliformaldeído 100 (AF). Vamos avaliar a compatibilidade entre elas.

1. Delrin 150

O Derlin 150 pertence à família dos homopolímeros de acetal. Possui alta resistência mecânica, rigidez e resistência ao desgaste. Graças a essas características únicas, é ideal para usinagem CNC de engrenagens, buchas, juntas e acabamentos internos e externos automotivos. Além disso, sua estabilidade em altas temperaturas o torna ideal para peças de sistemas de irrigação e transporte.

2. Delrin 100(A)

O Delrin 100 A é integrado com politetrafluoroetileno (PTFE) para maior estabilidade mecânica e viscosidade. É amplamente utilizado em sistemas de engrenagens ou componentes que exigem baixo atrito. Além disso, possui alta resistência à umidade e a produtos químicos. Ademais, elimina a característica autolubrificante (óleo ou graxa), diferenciando-se de outras classes de Delrin.

O acabamento superficial desejado desempenha um papel fundamental no processo de usinagem. Quando se trata de tratamento de superfície, geralmente são utilizadas duas opções: usinagem e jateamento de areia. Segue uma breve introdução a cada uma delas:

Após o processamento

A usinagem CNC frequentemente deixa uma superfície irregular ou texturizada na peça de acetal. Quando peças ásperas ou texturizadas são necessárias para melhorar as propriedades de atrito, o tratamento de superfície é preferível. A faixa de rugosidade típica que pode ser obtida por usinagem é de aproximadamente 32 a 250 micropolegadas (0,8 a 6,3 micrômetros).

explosão de pérolas

Na maioria dos casos, as ferramentas de usinagem deixam marcas em peças de acetal. A jateamento de areia é frequentemente utilizado para evitar marcas de ferramentas e melhorar o efeito visual de peças usinadas em Delrin. O processo funciona liberando microesferas de vidro ou partículas finas sobre a superfície das peças usinadas sob alta pressão. Além disso, melhora a durabilidade e proporciona uma aparência valiosa, lisa, fosca, esteticamente agradável e com acabamento acetinado às peças usinadas em resina de poliformaldeído.

Existem outras técnicas, como anodização, polimento, pintura e estampagem. No entanto, a maioria dos engenheiros de projeto prefere as duas opções acima devido à sua viabilidade econômica.

No entanto, o uso do Delrin para usinagem CNC oferece grandes vantagens. Além disso, também apresenta algumas desvantagens. Aqui estão as limitações do Delrin:

Adesão : Embora o acetal possua excelente resistência química, frequentemente apresenta desafios na adesão com adesivos fortes. Para superar esse problema, os projetistas podem precisar empregar opções de pós-tratamento de superfície para obter melhores resultados.

Sensibilidade térmica : A sensibilidade térmica é uma questão importante para fabricantes e projetistas. A capacidade dos álcoois de acetona de suportar altas temperaturas é significativa. Eles são adequados para aplicações onde a estabilidade mecânica é crítica. No entanto, em alguns casos, quando expostos a altas temperaturas, podem ocorrer problemas de deformação ou distorção. Comparado ao náilon, o náilon apresenta maior resistência e robustez estrutural, mesmo em ambientes agressivos.

Alta inflamabilidade : O processamento da resina de poliformaldeído enfrenta o desafio da inflamabilidade. Ela é sensível a temperaturas acima de 121 graus Celsius. Recomenda-se o uso constante de um fluido refrigerante, como ar comprimido, para manter a temperatura durante a operação de processamento. Para superar ou controlar problemas de inflamabilidade, também é necessário o uso de um extintor de incêndio Classe A durante o processamento de POM.

Desde interiores automotivos até componentes aeroespaciais, o aço Drin é utilizado em uma ampla gama de aplicações. Vamos dar uma olhada em algumas de suas principais aplicações na indústria;

Indústria médica

O POM é um material importante para componentes ou equipamentos médicos. Como um termoplástico de engenharia, atende aos rigorosos padrões de qualidade da FDA ou ISO. Suas aplicações variam de invólucros e caixas a componentes funcionais complexos; por exemplo: seringas descartáveis, instrumentos cirúrgicos, válvulas, inaladores, próteses e implantes médicos.

Indústria automobilística

O Derlin fornece uma ampla gama de componentes automotivos para a indústria. Sua alta resistência mecânica, baixo atrito e resistência ao desgaste permitem que os engenheiros o utilizem na fabricação de peças importantes para carros, motocicletas e veículos elétricos. Alguns exemplos comuns incluem: carcaças articuladas, sistemas de travamento e unidades de transmissão de combustível.

eletrodomésticos

Em termos de aplicações práticas, o processamento com poliformaldeído apresenta diversas vantagens significativas. Especialistas da área de manufatura o utilizam para fabricar zíperes, utensílios de cozinha, máquinas de lavar e clipes.

Peças para máquinas industriais

A grande resistência do Derlin permite sua utilização na fabricação de peças industriais. Sua capacidade de suportar desgaste e suas características de baixo atrito o tornam ideal para componentes como molas, rotores de ventiladores, engrenagens, carcaças, raspadores e rolos.

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