Tipos de plástico para usinagem CNC
Os plásticos usinados por CNC são amplamente utilizados em todos os principais setores, da construção civil à indústria automotiva. Abaixo, listamos os tipos de plásticos que a Gazfull oferece para fabricação personalizada sob demanda.
Usinagem de Plásticos Oferecida
Os plásticos usinados por CNC podem ser usados em uma ampla gama de peças, desde protótipos e modelos de engenharia até componentes de uso final. Embora os plásticos possam ser difíceis de usinar, muitas vezes sua leveza e densidade, aliadas a geometrias simples, podem torná-los mais adequados para usinagem do que a impressão 3D ou a moldagem por injeção. Muitos dos materiais a seguir são extremamente duráveis, com alta resistência à fadiga, inércia e absorção de impacto. Outros plásticos são materiais de uso geral, mais fáceis de usinar e, portanto, adequados para testar projetos a baixo custo, como o ABS. Dependendo da natureza do seu projeto, o plástico usinado pode ser o melhor material para suas peças personalizadas. Explore nossos materiais em detalhes abaixo:
Usinagem CNC em HDPE
O polietileno de alta densidade (PEAD) é um plástico de engenharia amplamente utilizado na indústria de embalagens. A usinagem CNC em PEAD também pode ser usada para criar componentes para as indústrias da construção civil, elétrica e automotiva, entre outras. O PEAD possui uma excelente relação resistência/peso, além de boa resistência química e à umidade.
Sobre HDPE para usinagem CNC
O HDPE, também chamado de PEHD (polietileno de alta densidade), faz parte da família de plásticos do polietileno (PE). Apesar do nome, o HDPE tem uma densidade apenas ligeiramente superior à do LDPE (polietileno de baixa densidade). No entanto, a diferença de resistência entre os dois plásticos é mais significativa do que a diferença de densidade. Isso torna o HDPE uma ótima opção para aplicações que exigem alta resistência e baixo peso. A usinagem CNC em HDPE é semelhante à de outros plásticos de engenharia.
Visão geral do HDPE
| Aplicações | Vantagens | Desvantagens | Tempo De Espera | Preço | Tolerâncias: |
|---|---|---|---|---|---|
Tubulações, roscas transportadoras, embalagens e contêineres | Alta resistência química e à umidade, alta relação resistência/densidade, em conformidade com as normas da FDA para armazenamento de alimentos. | Alto grau de expansão térmica, baixa capacidade de adesão. | A partir de 3 dias | Médio ($$) | Precisão padrão de ±0.010″; ±0.002″ são alcançáveis; precisão inferior a ±0.002″ está disponível após revisão manual. |
HDPE genérico
A usinagem CNC em PEAD produz peças resistentes e leves. As peças de PEAD também apresentam excelente resistência à corrosão contra uma ampla gama de produtos químicos. As aplicações típicas incluem componentes de barcos, tubulações e contêineres.
Propriedades gerais do PEAD
| Resistência à tração, rendimento (MPa) | Alongamento na ruptura (%) | Dureza (Costa D) | Temperatura de deflexão térmica a 0.45 MPa | Ponto de fusão (° C) |
|---|---|---|---|---|
20-30 | > 500 | 60-70 | 45-60 | 130-137 |
Nota: Apenas para referência. Os valores podem variar ligeiramente dependendo da qualidade, fabricante, métodos de processamento e aditivos.
Acabamentos
Assim como outros plásticos da família do PE, o HDPE é altamente resistente a revestimentos. Ele resiste a adesivos pelo mesmo motivo e, portanto, precisa ser unido por soldagem de plástico. O HDPE é mais frequentemente encontrado na cor branca, mas ocasionalmente pode ser encontrado em outras cores. Recomendamos deixar as peças de HDPE em seu estado "como usinadas" pelos motivos mencionados acima.
Como UsinadoOs desafios da usinagem CNC em PEAD são semelhantes aos encontrados em outros plásticos de engenharia. A superfície usinada do PEAD apresenta um acabamento fosco.
Explosão de contas: Para um acabamento superficial mais uniforme, a peça pode ser jateada com microesferas de vidro para remover marcas de ferramentas e aumentar o aspecto fosco. No entanto, o jateamento de plásticos com microesferas pode causar superfícies irregulares ou danificar detalhes finos.
Dicas de design para economizar custos
A usinagem CNC em PEAD permite a produção de componentes leves e de baixo custo. Abaixo, seguem algumas dicas adicionais para reduzir custos e tornar a produção mais econômica.
Subconjuntos : O PEAD é adquirido em chapas ou barras de diversos tamanhos. Projetar as peças como componentes separados que podem ser posteriormente montados para formar o conjunto final costuma ser uma boa ideia. Como mencionado anteriormente, o PEAD não é muito adequado para adesivos, mas pode ser soldado. Alternativamente, podem ser utilizados fixadores mecânicos para unir os componentes.
Tolerâncias: Devido à sua tendência a expandir-se consideravelmente quando exposto ao calor, obter tolerâncias extremamente rigorosas ao trabalhar com HDPE pode ser um desafio. Recomendamos especificar tolerâncias inferiores a +/- 0.010″ apenas quando necessário, para reduzir o aumento de refugo, custos e prazos de entrega associados a tolerâncias rigorosas em plásticos como este.
Usinagem CNC de acetal (Delrin)
O acetal é um termoplástico de alta resistência, também conhecido pelas marcas Delrin®, Tecaform® e Sustarin®. Possui propriedades mecânicas excepcionais e alta resistência à temperatura quando comparado a outros plásticos mais comuns. É fácil de usinar e apresenta excelente estabilidade dimensional. Essa combinação de propriedades torna a usinagem CNC em Delrin perfeita para componentes mecânicos de alta precisão, como engrenagens e rolamentos. Peças de Delrin podem ser encontradas em eletrônicos de consumo, como impressoras e televisores.
Usinagem CNC Acetal
Delrin é o nome comercial da DuPont para o acetal homopolímero. Possui propriedades mecânicas superiores às do copolímero de acetal, com uma melhoria notável na resistência ao impacto. Além de suas excepcionais propriedades mecânicas, o acetal usinado por CNC oferece estabilidade dimensional superior, o que o torna ideal para peças de alta precisão.
Resumo do acetal
| Aplicações | Vantagens | Desvantagens | Tempo De Espera | Preço | Tolerâncias: |
|---|---|---|---|---|---|
Peças mecânicas de alta precisão, como rolamentos, buchas, engrenagens e componentes de válvulas. | Boa resistência à fadiga, baixo atrito, boa tenacidade geral, resistente à umidade | Porosidade na linha central, resistência química limitada, tendência à fluência sob carga constante. | A partir de 3 dias | Médio ($$) | Precisão padrão de ±0.010″; ±0.001″ são alcançáveis; precisão inferior a ±0.001″ está disponível após revisão manual. |
Delrin 150
Devido à sua alta resistência ao impacto e baixo atrito, o Delrin usinado por CNC é ideal para engrenagens, componentes de sistemas de portas e buchas. É uma alternativa leve e barata às peças metálicas e, de muitas maneiras, preenche a lacuna entre plásticos e metais. O Delrin também mantém suas propriedades em uma faixa de temperatura de -40 °C a 120 °C, muito maior do que a maioria dos outros plásticos suporta.
Delrin 150 Propriedades
| Resistência à tração, rendimento (MPa) | Alongamento na ruptura (%) | Dureza (Rockwell M) | Temperatura de deflexão térmica (°C) a 0.46 MPa | Ponto de fusão (° C) |
|---|---|---|---|---|
73-76 | 25-45 | 94 | 160-169 | 175-178 |
Nota: Apenas para referência. Os valores podem variar ligeiramente dependendo da qualidade e do fabricante.
Delrin 100 (AF)
Delrin 100 AF é uma mistura de Delrin com fibras de PTFE (Teflon) para aumentar a resistência ao desgaste e as propriedades de baixo atrito do material. Isso torna o material especialmente adequado para aplicações que exigem baixo desgaste ou baixo atrito, como em rolamentos. As fibras de PTFE também ajudam a melhorar a resistência, a tenacidade e a estabilidade dimensional do material.
Propriedades do Delrin 100 (AF)
| Resistência à tração, rendimento (MPa) | Alongamento na ruptura (%) | Dureza (Rockwell M) | Temperatura de deflexão térmica (°C) a 0.46 MPa | Ponto de fusão (° C) |
|---|---|---|---|---|
53-56 | 10-19 | 77 | 160-169 | 175-178 |
Nota: Apenas para referência. Os valores podem variar ligeiramente dependendo da qualidade e do fabricante.
Acabamentos
Assim como ocorre com a maioria dos plásticos para usinagem, as peças de acetal aceitam apenas alguns tipos de acabamento superficial. Abaixo, apresentamos nossas principais opções de acabamento superficial para componentes de acetal/Delrin usinados por CNC.
Acabamento como usinado : É possível obter um excelente acabamento superficial diretamente da máquina CNC. Os fabricantes da Gazfull conseguem isso utilizando ferramentas de corte de aço rápido (HSS) afiadas, com ângulos de ataque e alívio adequados.
Jateamento com microesferas : Marcas de ferramentas geralmente são visíveis em peças de acetal ou Delrin usinadas por CNC. O jateamento com microesferas pode ser realizado para atenuar essas marcas. É importante observar que a cor da superfície clareará com o jateamento, fazendo com que materiais pretos pareçam cinza-escuros após o processamento.
Dicas de design para economizar custos
O acetal (Delrin) é um dos plásticos mais caros do mercado, por isso é importante seguir os princípios de redução de custos descritos abaixo.
Projetar para tamanhos padrão: O acetal é normalmente fornecido em chapas de espessura padrão ou em perfis extrudados, como barras maciças. Garantir que sua peça se encaixe nos tamanhos padrão de estoque pode ajudar a reduzir o desperdício de material e evitar pedidos personalizados, que aumentam o custo e o prazo de entrega.
Não busque a espessura mínima de parede: Embora possível, atingi-la pode dificultar a fixação e a reprodução de espessuras mínimas sem flexão, empenamento ou vibração, o que pode encarecer o produto final. Não recomendamos espessuras de parede inferiores a 0.060"-0.080" para componentes de acetal.
Usinagem CNC de polipropileno (PP)
O polipropileno (PP) é um termoplástico semicristalino que se apresenta em duas formas diferentes: homopolímeros ou copolímeros. O polipropileno homopolímero é o tipo mais comum, enquanto o polipropileno copolímero possui diferentes graus de etileno em sua composição. A usinagem do polipropileno pode ser mais desafiadora do que a de outros plásticos comuns devido à sua tendência a sofrer gripagem e fusão. A excelente resistência química e à fadiga do polipropileno o tornam especialmente útil para peças flexíveis e peças expostas a ambientes corrosivos.
O polipropileno (PP) é um plástico leve e livre de BPA, com excepcional resistência à fadiga e tenacidade. Essas propriedades o tornam um material popular para uso em uma ampla gama de aplicações nas indústrias automotiva, de embalagens e de produtos de consumo.
Usinagem de Polipropileno (PP) em Resumo
| Aplicações | Vantagens | Desvantagens | Tempo De Espera | Preço | Tolerâncias: |
|---|---|---|---|---|---|
Recipientes para alimentos, equipamentos elétricos e eletrodomésticos sem BPA | Baixa densidade, resistente quimicamente a uma variedade de ácidos e bases, alta resistência à fadiga. | Não é adequado para aplicações em altas temperaturas, degrada-se quando exposto à luz UV. | A partir de 3 dias | Médio ($$) | Precisão padrão de ±0.010″; ±0.002″ são alcançáveis; precisão inferior a ±0.002″ está disponível após revisão manual. |
Polipropileno Genérico
Embora a usinagem CNC em polipropileno seja desafiadora devido à sua tendência a sofrer gripagem e fusão, o polipropileno homopolímero oferece uma série de benefícios para peças usinadas por CNC. Sua superfície lisa o torna ideal para itens mecânicos como engrenagens, e sua resistência à fadiga permite a fácil incorporação de elementos finos, como dobradiças flexíveis, nos projetos.
Propriedades genéricas do polipropileno
| Resistência à tração, rendimento (MPa) | Alongamento na ruptura (%) | Dureza (Costa D) | Temperatura de Deflexão de Calor (°C) | Ponto de fusão (° C) |
|---|---|---|---|---|
25-40 | 100-600 | 65-75 | 100 a 0.45 MPa | 160-170 |
Nota: Apenas para referência. Os valores podem variar ligeiramente dependendo da qualidade, do fabricante e do material de enchimento.
Acabamentos
As peças de polipropileno têm uma cor natural branco-sujo. O PP não aceita muito bem acabamentos de superfície como tintas. Sua natureza hidrofóbica também torna muito difícil a coloração.
Acabamento como usinado : A opção de acabamento superficial mais comum para quem trabalha com usinagem CNC em polipropileno é simplesmente deixar a peça no estado em que foi usinada. As faces usinadas podem apresentar marcas de ferramenta visíveis.
Jateamento com microesferas : A usinagem CNC em polipropileno tende a deixar rebarbas nas bordas das peças, e o polipropileno derrete facilmente em contato com a ferramenta de corte, o que pode resultar em um acabamento superficial inferior. O jateamento com microesferas ajuda a mitigar esse problema, removendo essas minúsculas imperfeições com um abrasivo que também auxilia na remoção de marcas de ferramentas, produzindo um acabamento superficial mais consistente e uniforme.
Dicas de design para economizar custos
A usinagem CNC em polipropileno pode ser economicamente viável devido ao baixo custo do material. No entanto, reduzir o tempo excessivo de usinagem e pós-processamento é fundamental para manter os custos baixos. Uma maneira de alcançar isso é mantendo as tolerâncias dentro de padrões definidos.
+/- 0.010” para as características de tamanho (comprimento, largura, altura, diâmetro)
+/- 0.010” para localização (posição, concentricidade, simetria)
Evite especificar tolerâncias mais rigorosas quando elas não forem necessárias. Isso é especialmente importante porque a usinagem de plásticos gera calor, o que pode causar deformação do plástico ou levar à fluência dimensional.
Usinagem CNC UHMW-PE
O polietileno de ultra-alto peso molecular, ou polietileno UHMW, ou UHMW-PE, como é conhecido, é um subconjunto de compostos de HDPE (polietileno de alta densidade) com algumas vantagens adicionais.
Sobre o UHMW-PE para usinagem CNC
As cadeias poliméricas extremamente longas do material contribuem para melhorar sua resistência geral. Ele possui um coeficiente de atrito comparável ao do Teflon, porém com melhor resistência à abrasão. A usinagem CNC em UHMW-PE é semelhante à usinagem de outros plásticos de engenharia.
O UHMW-PE é um plástico de engenharia avançado com características excepcionais de resistência, resistência química e resistência ao desgaste, superiores até mesmo ao aço. O UHMW-PE é amplamente utilizado nas indústrias automotiva e naval. Sua baixa porosidade e inércia química também o tornam seguro para contato com alimentos.
Visão geral de UHMW-PE
| Aplicações | Vantagens | Desvantagens | Tempo De Espera | Preço | Tolerâncias: |
|---|---|---|---|---|---|
Revestimentos para calhas, perfis de guia de corrente, revestimentos de pára-choques de doca | Excepcional resistência à abrasão, tenacidade excepcional, baixo coeficiente de atrito | Não é adequado para altas temperaturas, propenso a fluência devido à baixa estabilidade dimensional. | A partir de 3 dias | Médio ($$) | Precisão padrão de ±0.010″; ±0.002″ são alcançáveis; precisão inferior a ±0.002″ está disponível após revisão manual. |
UHMW-PE genérico
A usinagem de UHMW produz peças resistentes e com alta resistência à abrasão, sendo ideal para aplicações expostas a cargas de impacto e materiais abrasivos. Aplicações comuns incluem placas de desgaste e vedações. O UHMW-PE é suscetível à fluência e não é ideal para aplicações em que as peças estão sob tensão contínua.
Propriedades gerais do UHMW-PE
| Resistência à tração, rendimento (MPa) | Alongamento na ruptura (%) | Dureza (Costa D) | Temperatura de Deflexão de Calor (°C) | Ponto de fusão (° C) |
|---|---|---|---|---|
20-30 | 300-600 | 60-70 | 46-68 a 0.46 MPa | 130-136 |
Nota: Apenas para referência. Os valores podem variar ligeiramente dependendo da qualidade e do fabricante.
Acabamentos
O baixo coeficiente de atrito do UHMW-PE o torna inerentemente resistente a revestimentos, já que sua superfície lisa dificulta a adesão. Recomendamos deixar o UHMW-PE em seu estado bruto de usinagem; no entanto, a Gazfull pode realizar jateamento abrasivo e acabamentos personalizados, se desejado.
Acabamento Usinado : Isso resulta em um acabamento com marcas de ferramenta visíveis e rugosidade superficial comparável a um acabamento de 125 µin Ra.
Jateamento com microesferas : O UHMW-PE pode ser jateado com microesferas para remover quaisquer irregularidades resultantes do processo de corte.
Dicas de design para economizar custos
A usinagem do polietileno de ultra-alto peso molecular (UHMW) produz componentes leves e de baixo custo. Abaixo, listamos algumas dicas adicionais para economizar.
Subconjuntos : O UHMW-PE pode ser adquirido em chapas ou barras de diversos tamanhos. Pode ser vantajoso projetar as peças como componentes separados que podem ser posteriormente montados na peça final. Deve-se observar que o UHMW-PE não adere bem a adesivos, mas pode ser soldado.
Outras boas práticas de DFM : Isso inclui projetar raios de canto consistentes, projetar para recursos maiores em vez de vários recursos menores e usar tolerâncias padrão de +/- 0.010.”
Usinagem CNC de Nylon 6/6
O náilon, genericamente poliamida, é um polímero sintético termoplástico. Como termoplástico, pode ser moldado em diversos formatos por meio de termoformagem. Embora o náilon possa ser transformado em fibras para cordas e tecidos, extrudado e moldado por injeção, apresenta vantagens quando fabricado por usinagem CNC. O náilon possui excelentes propriedades de resistência térmica, mecânica e química quando cortado de um bloco sólido.
O nylon 6/6 é um plástico de engenharia amplamente utilizado, com boas características de tenacidade, resistência à abrasão e dureza. As propriedades do nylon 6/6 o tornam ideal para componentes mecânicos que suportam cargas e, como tal, é frequentemente um bom substituto para metais. A usinagem CNC em nylon 6/6 resulta em peças de baixo custo e alto desempenho.
| Aplicações | Vantagens | Desvantagens | Tempo De Espera | Preço | Tolerâncias: |
|---|---|---|---|---|---|
Componentes estruturais como engrenagens, rodas e carcaças de eletrônicos de consumo. | Resistência à abrasão, resistência moderadamente alta a altas temperaturas, alta resistência à fadiga. | Alta absorção de umidade que causa inchaço | A partir de 3 dias | Baixo ($) | Precisão padrão de ±0.010″; ±0.002″ são alcançáveis; precisão inferior a ±0.002″ está disponível após revisão manual. |
Náilon 6/6
O náilon 6/6, também escrito como náilon 6-6, náilon 6,6 ou náilon 66, é uma versão mais cristalina do náilon 6. Também é conhecido como poliamida 66 ou PA 66. Possui propriedades mecânicas aprimoradas devido à sua estrutura molecular mais ordenada. O náilon 6/6 para usinagem apresenta maior resistência à temperatura e menor taxa de absorção de água quando comparado ao náilon 6 padrão. Aplicações típicas incluem pastilhas de desgaste, rodas-guia e mancais de deslizamento.
Propriedades gerais do material Nylon 6/6
| Resistência à tração, rendimento (MPa) | Alongamento na ruptura (%) | Dureza (Costa D) | Temperatura de Deflexão de Calor (°C) | Ponto de fusão (° C) |
|---|---|---|---|---|
30-98 | 1-300 | 78-88 | 75-428 | 197-266 |
Nota: Apenas para referência. Os valores podem variar ligeiramente dependendo da qualidade e do fabricante.
Acabamentos
Como acontece com a maioria dos plásticos, as opções de acabamento superficial são limitadas. Isso é especialmente verdadeiro no caso do nylon, que não pode ser facilmente revestido. Além disso, o lixamento produz uma superfície áspera que muitas vezes fica com uma aparência pior do que a superfície usinada. Alguns acabamentos possíveis estão listados abaixo:
Como usinado : A usinagem CNC em nylon 6/6 geralmente resulta em um excelente acabamento superficial. Os operadores da Gazfull conseguem isso com ferramentas de corte de aço rápido (HSS) afiadas, com ângulos de ataque e alívio adequados.
Jateamento com microesferas: O nylon 6/6 pode ser ainda mais alisado com operações de jateamento com microesferas para obter uma rugosidade superficial menor.
Tingimento : O náilon absorve líquidos com facilidade, por isso o tingimento é uma opção comum de acabamento. Corantes à base de solvente são usados para tingir a superfície das peças de náilon branco em diversas cores.
Dicas de design para economizar custos
O nylon 6/6 é um plástico de engenharia relativamente barato; no entanto, para economizar ainda mais nos custos de usinagem, tente o seguinte:
Mantenha as peças simples: para minimizar as configurações de usinagem e reduzir o custo da máquina necessária (em outras palavras, usar uma máquina de 3 eixos em vez de uma de 4 ou 5 eixos), mantenha a geometria o mais simples possível. Uma peça com geometria complexa pode ser mais adequada para impressão 3D em Nylon 12 via SLS (sinterização seletiva a laser) ou HP Multi Jet Fusion.
Mantenha a consistência das peças: mantenha os raios dos cantos internos e os furos roscados com medidas consistentes para reduzir o número de trocas de ferramentas necessárias ao fabricante.
Sobre usinagem CNC acrílica
O acrílico é um termoplástico conhecido por sua transparência óptica, resistência e estabilidade aos raios UV, o que o torna um substituto popular para o vidro em muitas aplicações. É leve, resistente a impactos e, ao contrário de outros plásticos transparentes, não descolora com a exposição prolongada à luz solar.
Embora ofereça excelente resistência e rigidez, o acrílico não é adequado para ambientes de alta temperatura, especialmente quando comparado ao vidro. Devido a essas propriedades, o acrílico usinado é amplamente utilizado em indústrias como a automotiva e a de testes e medições.
Visão geral do acrílico
| Aplicações | Vantagens | Desvantagens | Tempo De Espera | Preço | Tolerâncias: |
|---|---|---|---|---|---|
Mostradores de instrumentos e capas de faróis de veículos, difusores de luz, invólucros transparentes. Podem ser usados como uma alternativa de baixo custo e leve ao vidro. | Alta resistência a impactos, opticamente transparente, alta resistência aos raios UV | Baixa resistência a riscos e ao calor, sensível a certos produtos químicos (ex.: acetona, álcool). | A partir de 3 dias | Baixo ($) | Precisão padrão de ±0.010″; ±0.002″ são alcançáveis; precisão inferior a ±0.002″ está disponível após revisão manual. |
Acrílico
O acrílico é um material resistente que oferece inúmeras vantagens em relação ao vidro. Para começar, o acrílico pode ser facilmente usinado, ao contrário do vidro. Isso possibilita a usinagem CNC em acrílico quando a tarefa exige geometria complexa e altos níveis de transparência óptica na peça final. A transparência do acrílico o torna ideal para janelas de inspeção, equipamentos para testes químicos e tampas de instrumentos.
Propriedades Gerais do Acrílico
| Resistência à tração, rendimento (MPa) | Alongamento na ruptura (%) | Dureza (Costa D) | Temperatura de deflexão térmica (°C) a 0.45 MPa | Ponto de fusão (° C) |
|---|---|---|---|---|
65-75 | ~ 2-10 | ~ 80-90 | 105-110 | 85-110 |
Nota: Apenas para referência. Os valores podem variar ligeiramente dependendo da qualidade e do processo de fabricação. Para aplicações críticas, consulte as fichas técnicas específicas do material (por exemplo, de fabricantes como Plexiglas®, Acrylite® ou Lucite®).
Acabamentos
Acabamentos superficiais raramente são aplicados ao acrílico usinado por CNC, pois a maioria deles prejudicaria as propriedades ópticas inerentes ao material. Nos casos em que um acabamento for necessário, opte por um que realce essas propriedades.
Padrão (Como Usinado): Marcas de ferramenta visíveis em qualquer face de corte aparecerão como espirais.
Jateamento com microesferas: Confere ao acrílico uma aparência fosca e atenua as marcas visíveis das ferramentas.
Polimento personalizado: O acrílico pode ser polido para maior transparência por meio de processos químicos ou lixamento úmido progressivo manual, mediante custo adicional. Para solicitar esse serviço, selecione "Outro" no sistema de cotação instantânea Gazfull®.
Dicas de design para economizar custos
O acrílico é um material facilmente disponível, mas o design deve respeitar as limitações do material, conforme descrito abaixo.
Projetar de acordo com tamanhos padrão: O acrílico é normalmente fornecido em chapas de espessuras variadas e em formatos extrudados, como tubos e barras sólidas. Projetar peças que se encaixem nas dimensões das chapas e barras disponíveis no mercado ajudará a minimizar os custos. Se a peça necessária for muito grande, considere dividi-la em vários componentes que poderão ser colados ou fixados após a usinagem.
Tolerância: Obter tolerâncias extremamente rigorosas com plásticos como o acrílico pode ser um desafio. Recomendamos especificar tolerâncias inferiores a +/- 0.005″ apenas para características críticas, a fim de reduzir o aumento de refugo, custos e prazos de entrega associados a tolerâncias rigorosas.
Usinagem CNC ABS
O ABS, ou acrilonitrila butadieno estireno, é um termoplástico amplamente utilizado que se tornou comum devido ao seu custo relativamente baixo e excelente resistência. A usinagem CNC em ABS é uma maneira econômica de cortar peças em formatos personalizados sem a necessidade de moldes caros, especialmente para protótipos, dispositivos de fixação e produção de baixo volume.
O plástico ABS (acrilonitrila butadieno estireno) é utilizado em uma ampla gama de indústrias devido ao seu baixo custo, facilidade de fabricação e propriedades mecânicas excepcionais. Ele está presente em um grande número de produtos de consumo e também é amplamente utilizado na indústria automotiva. O ABS usinado por CNC apresenta notável resistência, rigidez e capacidade de absorção de impacto, especialmente para um material tão barato.
Resumo do ABS
| Aplicações | Vantagens | Desvantagens | Tempo De Espera | Preço | Tolerâncias: |
|---|---|---|---|---|---|
Carcaças de produtos, acessórios e gabaritos, painéis de veículos | Resistência de alto impacto, baixo custo, resistência química | Não viável para aplicações de alta temperatura, danificado por solventes, baixa estabilidade UV | Começa em 3 dias | Baixo ($) | Precisão padrão de ±0.010″; ±0.002″ são alcançáveis; precisão inferior a ±0.002″ está disponível após revisão manual. |
ABS geral
O ABS possui boa estabilidade dimensional, excelente resistência ao impacto e é facilmente usinado. Isso torna o ABS usinado por CNC ideal para aplicações que exigem peças de baixo custo e alta durabilidade, como invólucros e carcaças de ferramentas.
| Resistência à tração, rendimento (MPa) | Alongamento na ruptura (%) | Dureza (Rockwell R) | Temperatura de Deflexão de Calor (°C) | Ponto de fusão (° C) |
|---|---|---|---|---|
40.7 | 53.4% | 107 | 97.4 | 267 |
Nota: Apenas para referência. Os valores podem variar ligeiramente dependendo da qualidade e do fabricante.
Acabamentos
Ao trabalhar com nossos fornecedores de peças usinadas em ABS por CNC, o ABS geralmente está disponível nas cores bege (natural), branco e preto. Outras cores podem estar disponíveis mediante solicitação direta.
Como usinado: As peças de ABS usinadas por CNC são fabricadas de acordo com as especificações, apresentando pequenas marcas de ferramentas ou marcas circulares na superfície do material.
Jateamento com microesferas: Para peças com acabamento mais fosco, a superfície pode ser jateada com microesferas de vidro para reduzir o brilho. No entanto, o jateamento com microesferas em plásticos pode causar irregularidades na superfície ou danificar detalhes finos.
Dicas de design para economizar custos
O ABS é um plástico muito barato, fácil de usinar e com excelentes propriedades mecânicas. Para reduzir ainda mais os custos, os engenheiros devem evitar especificar tolerâncias excessivamente rigorosas, pois estas podem ser mais difíceis de controlar em termoplásticos como o ABS. Aqui estão algumas outras dicas gerais de projeto que recomendamos para componentes usinados por CNC:
Características do projeto nos mesmos planos de eixo: Isso minimizará a necessidade de máquinas CNC de 4 e 5 eixos, que são mais caras.
A consistência é fundamental : manter características como raios de cantos internos e furos roscados consistentes também ajudará a economizar tempo e dinheiro nas peças, reduzindo a necessidade de trocas de ferramentas.
Serviço de usinagem CNC de policarbonato
O policarbonato, ou PC, é um termoplástico amorfo. Sua natureza amorfa significa que ele tende a amolecer antes de derreter e não possui um ponto de fusão definido. A Gazfull usina policarbonato em chapas e barras pretas ou transparentes. Sua transparência, resistência a estilhaços e leveza o tornam um excelente substituto para o vidro. Ele também suporta altas temperaturas melhor do que o acrílico. No entanto, a usinagem CNC em policarbonato não produz peças opticamente transparentes por si só, sendo necessário algum acabamento adicional.
O PC (policarbonato) é um plástico de engenharia com excepcional resistência à fratura. Ele é capaz de suportar impactos, oferecendo simultaneamente transparência óptica, resistência aos raios UV e resistência a temperaturas mais elevadas do que outros plásticos de engenharia.
Visão geral do PC genérico (policarbonato)
| Aplicações | Vantagens | Desvantagens | Tempo De Espera | Preço | Tolerâncias: |
|---|---|---|---|---|---|
Lentes para faróis de carros, difusores de luz, invólucros à prova d'água | Alta resistência ao impacto, transparência excepcional, resistência moderada à temperatura (até 135 °C), tenacidade à fratura excepcional. | Risca facilmente, baixa resistência química. | Começa em 3 dias | Médio ($$) | Precisão padrão de ±0.010″; ±0.002″ são alcançáveis; precisão inferior a ±0.002″ está disponível após revisão manual. |
Nota: Apenas para referência. Os valores podem variar ligeiramente dependendo da qualidade e do fabricante.
PC genérico (policarbonato)
A usinagem CNC em policarbonato é relativamente popular. A excepcional resistência ao impacto do material o torna ideal para componentes estruturais. Com quase o dobro da resistência ao impacto do ABS, o policarbonato apresenta uma das maiores resistências ao impacto entre todos os plásticos de engenharia comuns. Ele é facilmente moldado sem rachar ou quebrar.
Propriedades gerais do PC
| Resistência à tração, rendimento (MPa) | Alongamento na ruptura (%) | Dureza (Costa D) | Temperatura de Deflexão de Calor (°C) | Temperatura de transição vítrea (°C) |
|---|---|---|---|---|
40-154 | 3-233 | 90-95 | 57.2-208 | 142-152 |
Acabamentos
Apenas uma gama limitada de acabamentos superficiais funciona em plásticos. Isso é especialmente verdadeiro no caso da usinagem CNC em policarbonato, pois o material tende a riscar com facilidade. Alguns acabamentos possíveis estão listados abaixo:
Polimento a vapor : O policarbonato usinado por CNC frequentemente apresenta marcas de ferramenta na superfície. Isso não é ideal para aplicações que exigem componentes opticamente transparentes. O polimento, em geral, é o processo de remoção de marcas de ferramenta ou imperfeições, e um dos métodos mais eficazes para o policarbonato é o polimento a vapor. Este processo funciona expondo a superfície a um solvente que reage, fazendo com que a camada superficial derreta e flua. O processo uniformiza a superfície e preenche quaisquer marcas de ferramenta.
Revestimento resistente a riscos : Uma desvantagem do policarbonato é a sua propensão a riscar facilmente. Alguns revestimentos disponíveis no mercado ajudam a manter a transparência óptica do policarbonato, ao mesmo tempo que melhoram a sua resistência a riscos.
Dicas de design para economizar custos
O policarbonato é um plástico relativamente caro. Abaixo, listamos algumas dicas de design para economizar custos.
Subconjuntos: O policarbonato para usinagem é fornecido em chapas ou barras. Portanto, ao usinar peças de policarbonato por CNC, é importante projetar peças com dimensões padrão. Peças grandes usinadas a partir de um único bloco de policarbonato podem se tornar proibitivamente caras. Em vez disso, considere projetar subconjuntos separados que serão posteriormente parafusados ou fundidos por soldagem plástica.
Características consistentes: Projetar com características consistentes para reduzir a necessidade de ferramentas especializadas ou a troca de ferramentas.
PEEK Usinagem CNC
O PEEK, ou poliéter-éter-cetona, é um plástico de engenharia avançado com uma longa lista de propriedades benéficas. Entre elas, destacam-se a resiliência a altas temperaturas, a resistência à abrasão, a biocompatibilidade, a resistência ao vácuo extremo, a excepcional resistência química e a adequação para usinagem CNC.
O PEEK é um termoplástico semicristalino que pode operar continuamente a temperaturas de até 260 °C e possui alta resistência química. Deve-se observar, no entanto, que alguns ácidos, como o ácido sulfúrico, podem dissolver o material. A usinagem CNC em PEEK é um método comum para fabricar peças para uso em ambientes extremos que exigem resistência mecânica, estabilidade química e/ou resistência a altas temperaturas. As aplicações incluem componentes para as indústrias médica, aeroespacial e automotiva.
PEEK de relance
| Aplicação | Vantagens | Desvantagens | Tempo De Espera | Preço | Tolerâncias: |
|---|---|---|---|---|---|
Rolamentos, arruelas e engrenagens, implantes espinhais, instrumentos cirúrgicos | Hidrofóbico, liberação mínima de gases em condições de alto vácuo, biocompatível | Alto custo, biocompatível, mas não se liga facilmente ao osso | O prazo de entrega para peças em PEEK começa em 3 dias úteis. | Alto ($$$) | Tolerâncias de usinagem de +/- 001” (+/- 0.025 mm) são alcançáveis. |
PEEK genérico
A usinagem do PEEK permite uma ampla gama de aplicações que aproveitam as propriedades excepcionais deste material. O PEEK apresenta pouquíssimas desvantagens quando comparado a outros plásticos de engenharia. Uma vantagem que o diferencia é a sua resistência ao calor. Ele pode operar em altas temperaturas por mais tempo do que a maioria dos outros plásticos. Além disso, o PEEK é hidrofóbico, portanto não absorve água facilmente, e também libera muito pouco gás em condições de vácuo. Essa estabilidade é uma grande vantagem. As aplicações do PEEK incluem desde implantes temporários na área médica até componentes aeroespaciais expostos a vácuo extremo.
Propriedades Gerais do PEEK
| Resistência à tração, rendimento (MPa) | Alongamento na ruptura (%) | Dureza (Costa D) | Temperatura de Deflexão de Calor (°C) | Temperatura de transição vítrea (°C) |
|---|---|---|---|---|
65-120 | 1.5-110 | 62-89 | 182-210 | 143-155 |
USP Classe VI PEEK (TECAPEEK)
O PEEK com classificação USP Classe VI, como o TECAPEEK MT, é uma variante biocompatível projetada especificamente para uso em tecnologia médica. Caracteriza-se por alta resistência química, resistência a diversos métodos de esterilização e capacidade de manter suas propriedades mecânicas em altas temperaturas. O PEEK de grau médico é frequentemente utilizado em aplicações e dispositivos médicos onde o contato com a pele e os tecidos é limitado. O PEEK USP Classe VI também é desejável para uso médico devido à sua capacidade de suportar vários ciclos de esterilização sem se degradar.
| Resistência à tração, rendimento (MPa) | Alongamento na ruptura (%) | Dureza (Rockwell M) | Temperatura de Deflexão de Calor (°C) | Temperatura de transição vítrea (°C) |
|---|---|---|---|---|
96.5-110 | 30-50 | 94-99 | 160 | 150 |
Espiar GF30
O PEEK GF30 é uma variante do PEEK com 30% de fibra de vidro. Comparado ao PEEK comum sem carga, o GF30 apresenta rigidez superior e maior resistência mecânica. O PEEK reforçado com fibra de vidro também possui maior estabilidade dimensional e resistência à fluência. Este material é ideal para peças submetidas a altas cargas estáticas em temperaturas elevadas. O PEEK GF30 é menos indicado para aplicações em mancais ou sujeitas a desgaste devido ao efeito abrasivo das fibras de vidro nas superfícies de contato.
| Resistência à tração, rendimento (MPa) | Alongamento na ruptura (%) | Dureza (Rockwell M) | Temperatura de Deflexão de Calor (°C) | Temperatura Máxima de Serviço (°C) |
|---|---|---|---|---|
101-157 | 2.2-5 | 103 | 316 | 260-300 |
Acabamentos
As peças de PEEK são naturalmente cinza ou bege opacas. Devido à estrutura polimérica do PEEK, tintas e revestimentos têm dificuldade em aderir à sua superfície. No entanto, graças à sua resistência química inerente, muitas vezes é aceitável deixar as peças como foram usinadas.
Como usinado : O PEEK é facilmente usinado e permite obter acabamentos de superfície lisos. A Gazfull oferece orçamentos automáticos para rugosidades superficiais de até 32 µin Ra para PEEK, mas pode fornecer orçamentos para valores ainda menores mediante análise manual.
Jateamento com microesferas : Quaisquer marcas indesejáveis de ferramentas podem ser removidas por abrasão mecânica da superfície com microesferas de vidro.
Dicas de design para economizar custos
Devido ao alto custo do material, os custos indiretos de fabricação devem ser minimizados. Um método para ajudar a gerenciar o custo da usinagem CNC em PEEK é solicitar o recozimento durante a fabricação. Isso pode reduzir o surgimento de trincas superficiais e internas, o que reduzirá a taxa de refugo e os custos gerais para o fabricante.
Usinagem CNC de Teflon (PTFE)
O PTFE, ou politetrafluoroetileno, é um termoplástico à base de fluoropolímero composto inteiramente de átomos de carbono e flúor. É comumente conhecido pelo nome comercial da DuPont, Teflon. As propriedades de resistência à temperatura do Teflon estão entre as mais altas de todos os plásticos de engenharia comuns. Ele também é excepcionalmente resistente à corrosão graças à sua composição química de fluoropolímero. A usinagem CNC em PTFE-Teflon é relativamente fácil devido à sua baixa resistência e relativa maciez, embora possa ser difícil manter altos níveis de precisão.
O PTFE-Teflon se distingue da maioria dos plásticos de engenharia por seu ponto de fusão muito alto, baixo coeficiente de atrito e inércia química. Essas propriedades incomuns conferiram aos revestimentos de PTFE-Teflon seu papel consagrado em utensílios de cozinha antiaderentes e outras aplicações nas indústrias de alimentos e bebidas, petroquímica, médica e de componentes elétricos.
Visão geral do PC genérico (policarbonato)
| Aplicações | Vantagens | Desvantagens | Tempo De Espera | Preço | Tolerâncias: |
|---|---|---|---|---|---|
Implantes médicos, revestimentos de tubulações para produtos químicos corrosivos, isolamento de componentes elétricos | Seguro para contato com alimentos, hidrofóbico, resistente a altas temperaturas, baixo coeficiente de atrito | Produz gases tóxicos quando superaquecido, baixa resistência à abrasão | O prazo de entrega começa em 3 dias. | Médio ($$) | A tolerância padrão é de +/- 0.010”; tolerâncias de +/- 0.001″ são alcançáveis. |
Virgem PTFE-Teflon
Apesar de o material ser usado principalmente como revestimento, alguns implantes médicos são fabricados em PTFE-Teflon por meio de usinagem CNC. O Teflon é inerte e, portanto, os implantes médicos feitos desse material não são rejeitados pelo organismo. Seu baixo coeficiente de atrito o torna ideal para componentes de contato deslizante, como rolamentos.
Propriedades gerais do PTFE-Teflon
| Resistência à tração, rendimento (MPa) | Alongamento na ruptura (%) | Dureza (Costa D) | Temperatura de Deflexão de Calor (°C) | Temperatura de fusão (°C) |
|---|---|---|---|---|
9-30 | 300-400 | 55-65 | 115 | 330 |
Nota: Apenas para referência. Os valores podem variar ligeiramente dependendo da qualidade e do fabricante.
Acabamentos
O Teflon é altamente resistente a revestimentos devido à sua natureza antiaderente. O Teflon tende a deixar rebarbas nas bordas usinadas, mas a Gazfull remove-as automaticamente antes do envio do produto final.
Como usinado : O ideal é deixar a peça em seu estado usinado.
Jateamento com microesferas : Para um acabamento mais liso e para remover irregularidades, as peças podem ser jateadas com microesferas para obter uma superfície uniforme e lisa.
Dicas de design para economizar custos
A usinagem CNC em PTFE-Teflon pode ser desafiadora, especialmente se forem necessárias tolerâncias rigorosas. Portanto, é importante garantir que o processo de usinagem seja o mais simples e rápido possível.
Características do projeto nos mesmos planos de eixo: Isso minimizará a necessidade de máquinas CNC de 4 e 5 eixos, que são mais caras.
A consistência é fundamental : manter características como raios de cantos internos e furos roscados consistentes também ajudará a economizar tempo e dinheiro nas peças, reduzindo a necessidade de trocas de ferramentas.
Garolite G-10 para usinagem CNC
A garolite é um compósito termofixo feito de fibra de vidro e resina epóxi fenólica. Por ser termofixa, a garolite não pode ser derretida e remodelada. Se aquecida acima de sua temperatura máxima de operação, ela se decompõe quimicamente e não retém suas propriedades após o resfriamento. Isso torna a moldagem por injeção em garolite impossível. A usinagem CNC em garolite é o único método de fabricação de peças complexas com esse material.
A garolite é um compósito epóxi reforçado com fibra de vidro, com alta relação resistência/peso e excelente resistência à corrosão e à umidade, o que a torna ideal para aplicações marítimas. Além disso, é resistente ao fogo e um ótimo isolante elétrico, sendo um material de escolha para substratos de placas de circuito eletrônico.
Garolita G-10 (FR4)
A usinagem CNC em Garolite G-10 (FR4) produz peças ideais para aplicações corrosivas ou com alta umidade. Normalmente, essas combinações de condições ambientais são encontradas na indústria naval, onde o garolite é usado em componentes de motores, como suportes de montagem, e em aplicações que exigem isolamento elétrico e resistência mecânica.
A Gazfull oferece garolite nas classes G-10 e G-10 FR4. O FR4 é uma classe de garolite G-10 com propriedades retardantes de chamas e classificação de inflamabilidade UL94 V-0. Ambas as classes compartilham propriedades semelhantes, com exceção da melhor classificação de inflamabilidade oferecida pelo FR4. Na maioria dos casos, o G-10 FR4 pode ser usado com segurança como substituto quando o G-10 for necessário; no entanto, não se deve substituir o G-10 pelo FR4.
Propriedades gerais do material Garolite G-10 (FR4)
| Resistência à tração, rendimento (MPa) | Resistência à compressão (MPa) | Dureza (Rockwell M) | Taxa de inflamabilidade | Temperatura de operação contínua (°C) |
|---|---|---|---|---|
262-310 | 448 | 110 | UL94V-0 | 140 |
Garolita G11 (FR5)
Semelhante ao G-10, o garolite G-11 (FR5) é um laminado de fibra de vidro e epóxi. O G-11 é um isolante térmico superior ao G-10 e, consequentemente, suporta temperaturas de operação mais elevadas. Isso o torna uma excelente opção para aplicações mecânicas ou elétricas em ambientes de alta temperatura.
Propriedades gerais do material Garolite G11 (FR5)
| Resistência à tração, rendimento (MPa) | Resistência à compressão (MPa) | Dureza (Rockwell M) | Taxa de inflamabilidade | Temperatura de operação contínua (°C) |
|---|---|---|---|---|
255-295 | 434 | 112 | UL94V-0 | 150 |
Acabamentos
A garolita é tipicamente um material verde a verde-amarelado, mas também é vendida na cor preta. Ela não se presta bem ao polimento devido à sua composição fibrosa. Normalmente, o polimento de sua superfície fosca não resulta em brilho.
Como usinado : O garolite geralmente apresenta um acabamento fosco e liso após a usinagem. Isso significa que as peças deixadas em seu estado bruto de usinagem não comprometem o apelo estético.
Jateamento com microesferas: As peças fabricadas em garolite podem ser jateadas com microesferas para remover quaisquer irregularidades na superfície produzidas durante a usinagem.
Dicas de design para economizar custos
A garolite é um plástico de engenharia de alto custo e, como tal, é importante limitar os custos de fabricação sempre que possível.
Projetando para tamanhos padrão: A garolita é limitada a barras, hastes, tubos e chapas. Ao projetar peças com esse material, certifique-se primeiro de conhecer os tamanhos disponíveis e, em seguida, projete para atender a essas restrições. Menos material removido para atingir as dimensões finais significa maior economia de custos, tanto em termos de desperdício de material quanto de tempo gasto na usinagem. A usinagem CNC em garolita requer ferramentas de diamante ou superliga, portanto, é um material caro de usinar.
Usinagem CNC de PVC
O PVC é um dos plásticos de engenharia mais utilizados. Geralmente, apresenta-se em duas formas: PVC plastificado e não plastificado. O PVC não plastificado é utilizado em peças rígidas, como tubos e conexões. A usinagem CNC em PVC é geralmente feita com essa versão rígida do material. O PVC plastificado é utilizado em aplicações que exigem flexibilidade, como cabos ou tubos de pequeno diâmetro.
A produção de PVC utiliza menos matérias-primas não renováveis em volume do que a maioria dos outros plásticos, tornando-o um dos plásticos mais ecológicos disponíveis. A usinagem CNC em PVC é semelhante à de outros plásticos de engenharia e, graças à sua rigidez e dureza, é relativamente fácil de usinar.
A usinagem do PVC resulta em peças de baixo custo com excelentes propriedades mecânicas e a vantagem adicional de serem resistentes às intempéries. A resistência do material à umidade e aos raios UV o torna atraente para aplicações como tubulações e conexões.
PVC rígido/não plastificado
| Resistência à tração, rendimento (MPa) | Alongamento na ruptura (%) | Dureza (Costa D) | Temperatura de Deflexão de Calor (°C) | Classificação de inflamabilidade (UL 94 (1.5 mm)) | Cor |
|---|---|---|---|---|---|
45.6 | 110 | 80 | 72.5 | HB-5VA | Cinzento |
Acabamentos
Ao contrário da maioria dos outros plásticos de engenharia, o PVC pode ser facilmente pintado, tanto para fins estéticos quanto para aumentar ainda mais sua vida útil em ambientes externos. Deve-se notar também que, embora suas propriedades mecânicas permaneçam consistentes, o PVC transparente tende a descolorir com o tempo quando exposto ao sol ou a outras fontes de raios UV.
Pintura: O PVC pode ser pintado, desde que a tinta não contenha solventes que ataquem o policloreto de vinila. Certifique-se de que a tinta foi formulada para ser aplicada em PVC sem degradar suas propriedades mecânicas.
Como usinado : O PVC é facilmente usinado e produz um acabamento de superfície liso e relativamente brilhante, sem a necessidade de operações adicionais.
Dicas de design para economizar custos
A usinagem CNC em PVC produz componentes leves e de baixo custo. No entanto, a seguinte dica pode ajudar a minimizar ainda mais os custos:
Subconjuntos: O PVC está disponível em chapas ou barras de diversos tamanhos. Planeje seu projeto de forma que possa criar componentes a partir desses tamanhos padrão e montá-los posteriormente na peça final. As colas para PVC são fáceis de encontrar e podem ser usadas para criar peças complexas a partir de múltiplos subconjuntos de forma econômica.
Os plásticos usinados por CNC seguem as mesmas convenções de design que os metais usinados por CNC, portanto, utilize as melhores práticas de projeto de usinagem sempre que possível.