Dans un article précédent, nous avons expliqué comment l'usinage CNC du PEEK permet de produire des pièces hautes performances. Si vous envisagez de fabriquer des composants thermoplastiques à haute résistance à la traction, excellente stabilité dimensionnelle et résistance à l'usure supérieure, l'usinage du Delrin pourrait être la solution idéale !
Cet article examine les avantages et les inconvénients de l'usinage du Delrin. Il met également en évidence l'utilisation de composants usinés en Delrin dans diverses industries et fournit de précieux conseils pour un processus d'usinage efficace.
Comprendre Deltrin | Polyoxyméthylène (POM)
Delrin est une marque commerciale désignant un type de matériau thermoplastique dont les chaînes polymères présentent à la fois des régions cristallines et amorphes. Il s'agit donc d'un thermoplastique semi-cristallin dont le nom chimique est polyoxyméthylène (POM). On le connaît également sous les noms d'homopolymère acétal, de polyacétal ou de polyformaldéhyde.
En plus d’être largement utilisé dans le prototypage rapide, le POM est usiné pour produire une large gamme de pièces pour différentes applications.
Pour les processus d'usinage du Delrin, vous trouverez le matériau dans différentes nuances pour répondre aux différents besoins d'application. Ils sont disponibles sous forme de feuilles ou de barres.
Pour en savoir plus sur les qualités courantes de plastique Delrin, cliquez ici.
Usinage du Delrin – Avantages et inconvénients
Si votre projet de production nécessite des composants Deltrin usinés, vous pouvez opter pour un usinage manuel ou un usinage CNC de précision . Quelle que soit la méthode de production de POM choisie, il existe des avantages et des limitations généraux qu'il est essentiel de bien connaître. Découvrons-les ensemble !
Avantages de l'usinage des pièces Deltrin.
léger | Haute résistance à la traction
Si votre projet nécessite des composants légers avec une résistance à la traction élevée d'environ 7000 à 9000 PSI, le thermoplastique POM est une alternative parfaite au métal. Comparé à la plupart des métaux, son rapport résistance/poids supérieur fait de son usinage le plus adapté et le plus rentable pour les pièces d'application à forte contrainte.
Aptitude aux applications à long terme
Parfois, votre production peut nécessiter un thermoplastique capable de résister à un fonctionnement à long terme dans des conditions stressantes telles que des mouvements. Le Delrin ayant une excellente résistance à la fatigue, ses pièces usinées peuvent résister plus longtemps à des conditions de travail stressantes avec de faibles risques de déformation.
Bonne propriété d'isolation
Le POM est également connu pour ses bonnes propriétés diélectriques. L'usinage du Delrin est donc particulièrement adapté à la production de certains isolants électriques.
Résistant à l'usure et à l'abrasion | Lubrification naturelle
Le Delrin présente un faible coefficient de frottement et constitue donc un choix de matériau parfait si vous envisagez de produire des pièces mobiles usinées avec une excellente résistance à l'usure et à l'abrasion.
La dureté du Delrin lui confère une excellente résistance à l'abrasion. L'usinage du Delrin est donc adapté si vous souhaitez produire des pièces qui fonctionneront dans des environnements à frottement élevé. Ces pièces comprennent des engrenages, des roulements et d'autres pièces qui nécessitent une résistance élevée à l'usure.
Lubrification naturelle | Résistant à certains produits chimiques
Parce que le matériau Delrin est autolubrifiant, son utilisation pour produire des pièces mobiles vous évitera les exigences de lubrification exigées par les pièces métalliques.
Cela le rend idéal pour la fabrication de pièces destinées à être utilisées dans des équipements ou des machines fonctionnant dans des conditions sèches et hautement hygiéniques.
Le Delrin résiste également aux lubrifiants et aux produits chimiques tels que l'essence, l'alcool et les solvants courants. Par conséquent, ses pièces fonctionneront toujours de manière optimale lorsqu'elles seront exposées à de tels environnements.
Facilité d'usinage
Le POM présente une excellente usinabilité par rapport à une large gamme d'alliages d'aluminium et de laiton. Avec une vitesse d'avance lente, vous pouvez atteindre une vitesse de coupe plus élevée que celle possible avec la plupart des thermoplastiques.
De plus, l’usinage du Delrin ne nécessite pas toujours l’application d’eau ou d’huile pour faciliter le processus de coupe.
Toutefois, lors du perçage, utilisez un liquide de refroidissement adapté pour éviter une accumulation excessive de chaleur.
Stabilité dimensionnelle inégalée
Le Deltrin est un plastique présentant une grande stabilité dimensionnelle . Ainsi, avec le Deltrin, vous avez l'assurance que les facteurs d'usinage tels que la pression ou la température n'altéreront ni la forme ni les dimensions de votre pièce. De ce fait, l'usinage du Deltrin est parfaitement adapté à la production de composants d'ingénierie de haute précision.
Résistance à l'humidité/faible hygroscopicité
Le Derlin est l'un des thermoplastiques les plus stables. L'exposition des pièces usinées en Delrin à l'humidité n'aura que peu ou pas d'impact sur leurs performances.
L'usinage du Delrin est donc une option parfaite si vous avez l'intention de produire des pièces pour des applications extérieures ou de les utiliser dans des conditions humides ou à forte humidité.
Performances stables dans différentes plages de température
L'usinage du Delrin devient votre meilleur choix si votre projet nécessite des composants en plastique qui peuvent fonctionner efficacement dans des plages de températures variables. Le matériau peut maintenir des performances stables à des températures comprises entre -40 et 90 degrés Celsius (-40 à 190 degrés Fahrenheit)
Limitations/Inconvénients de l'usinage du Delrin
Malgré ses avantages colorés, voici quelques limites de l'usinage des pièces de votre projet à l'aide de plastique POM :
Faible résistance aux produits chimiques corrosifs comme les acides
Le Delrin présente une faible résistance aux acides forts, aux bases fortes et aux oxydants. Par conséquent, si vos pièces sont destinées à des conditions extrêmes, envisagez d'autres options telles que l'usinage du PCTFE.
Non résistant à l'exposition aux rayons UV.
Une surexposition des pièces usinées en Delrin aux rayons UV affectera à long terme à la fois leur couleur et leur résistance mécanique. Ainsi, si vous souhaitez usiner un composant thermoplastique pour une application extérieure à long terme, l'usinage POM n'est pas votre meilleure option.
Sensible aux températures élevées | Non auto-extinguible
Même si le plastique POM peut résister à des températures élevées, des températures excessives si elles ne sont pas gérées peuvent entraîner une déformation de vos pièces.
Par conséquent, si votre projet nécessite des composants en plastique résistants au feu ou auto-extinguibles , le Delrin n'est pas le matériau d'usinage idéal.
Difficile à lier avec d'autres matériaux
Étant donné que le plastique POM présente une faible friction de surface et une faible sensibilité aux produits chimiques, son collage à l'aide de la plupart des adhésifs est difficile car ils se décollent facilement après séchage.
Vous devez donc coller vos composants sur des surfaces pour leur fonctionnement normal, vous devez donc dépenser plus d'argent pour des solutions adhésives plus avancées.
Conseils précieux pour un usinage réussi du Delrin
Ainsi, si vous souhaitez adopter l'usinage POM pour produire des pièces répondant à différents besoins industriels, vous trouverez ci-dessous de précieux conseils pour améliorer l'efficacité de votre usinage :
Conception correcte pour l'usinage de pièces en POM
Le POM étant un thermoplastique semi-cristallin, il rétrécit légèrement pendant le processus de refroidissement. Par conséquent, pour un refroidissement uniforme et pour que vos pièces conservent une stabilité dimensionnelle, la conception de vos pièces doit avoir une épaisseur uniforme.
Considérations relatives à la conception de l'épaisseur des parois
Les conceptions à parois fines ont tendance à se déformer facilement et ne sont pas adaptées à l'usinage. Vous devez également éviter les conceptions de composants de grande taille. Les pièces de grande taille entraînent un refroidissement inégal après avoir été exposées à des températures d'usinage élevées. Cela peut entraîner une déformation des pièces.
Conception de filetage Delrin
Si vos pièces doivent être filetées, choisissez une conception avec des racines arrondies. Cela permet de répartir les contraintes et de maintenir les filetages stables. Ne concevez pas de pièces avec des filetages en V, car ils présentent un risque élevé de dénudage en raison des niveaux de contrainte élevés.
Prise en compte du soutien
Pour améliorer la rigidité de vos pièces en Delrin, pensez à inclure des nervures dans vos conceptions, le cas échéant.
Évitez les angles vifs | Concevez des bords chanfreinés
Vos conceptions doivent également comporter des congés plutôt que des angles vifs pour faciliter une répartition uniforme et sûre des contraintes. De plus, les pièces en Delrin doivent avoir des bords chanfreinés plutôt que des bords biseautés pour réduire les risques liés au transport.
Gardez votre pièce en POM propre
Les pièces en Delrin sont destinées aux applications très exigeantes où la précision et l'hygiène peuvent être essentielles.
Par conséquent, pour garantir la production de produits de haute qualité et sûrs, gardez votre pièce POM et vos outils de coupe exempts de contaminants.
Un bon assainissement garantira également que vos outils d'usinage vous serviront de manière optimale, sans risque de déchirure et d'usure causée par des contaminants abrasifs.
Utilisation d'outils tranchants avec un angle de dépouille élevé
Utilisez uniquement des outils tranchants et authentiques pour garantir la production de pièces avec des finitions de surface de haute qualité.
Lors de l'usinage du POM, votre outil de coupe doit présenter un angle de coupe important. Ceci permet de limiter les contacts entre l'outil et la pièce en Delrin, assurant ainsi une coupe nette.
De plus, l'angle élevé contribue à réduire l'usure de vos outils. Il contribue également à réduire l'accumulation excessive de chaleur pendant le processus d'usinage.
Pour un usinage du Delrin efficace et à long terme, investissez dans des fraises en carbure de tungstène ou en diamant polycristallin (PCD) adaptées.
Évitez les fraises en céramique car elles génèrent plus de chaleur et ne permettent pas d’éliminer facilement les copeaux de votre pièce.
Ne serrez pas trop la pièce en Delrin.
Les forces d'usinage sont plus faibles pour les plastiques techniques que pour les métaux et les premiers se déforment plus facilement s'ils sont serrés trop fort, les pressions de serrage doivent être réduites.
L'usinage des pièces en Delrin ne nécessite pas de force de coupe importante. Vous n'avez donc pas besoin de serrer trop fort votre pièce et de risquer de provoquer une déformation.
Il vous suffit d'appliquer une légère force de serrage pour le maintenir dans une position d'usinage sûre et stable.
Maintenir une température d'usinage sûre
Des températures supérieures à 121 degrés Celsius (degrés Fahrenheit) peuvent nuire à l’intégrité mécanique de votre composant POM usiné.
Utilisez de l’air comprimé au lieu de liquides de refroidissement pour maintenir des températures stables et éliminer efficacement les copeaux pour une coupe de qualité.
Application industrielle des composants usinés en Delrin
Vous trouverez ci-dessous une liste de certains des secteurs et industries les plus courants qui utilisent des pièces ou composants usinés en Delrin. Certaines des applications incluent :
Applications industrielles
Différents acteurs industriels, tels que les fabricants, les usines et les entreprises d'ingénierie, utilisent une large gamme de composants en Delrin pour le fonctionnement de leurs machines et équipements. Parmi ces pièces, on peut citer les bagues, les roulements, les engrenages robotiques, les roues, les vannes, les carters, etc.
Usinage du Delrin dans le secteur médical et de la santé
Le Delrin est également utilisé pour fabriquer certaines pièces médicales. Sa facilité de stérilisation le rend particulièrement adapté aux applications du secteur médical et de la santé.
Parmi les pièces usinées en Delrin couramment utilisées dans les secteurs médical et de la santé, on peut citer les prothèses, les inhalateurs à comptage de doses, les stylos auto-injecteurs, les systèmes de pose de stents, les colliers de serrage pour tuyaux et les pompes à insuline sans tubulure ou les pompes patch.
Industrie automobile
L'usinage du Delrin est également utilisé pour produire une large gamme de pièces automobiles , telles que les systèmes de verrouillage automatique des portières, les pièces de systèmes de vitres, les moteurs et les engrenages, etc.
Secteur de la consommation
Dans les secteurs de l'électronique grand public, l'usinage du Delrin permet de fabriquer une large gamme de produits, tels que des loquets de tiroir, des engrenages pour outils ou équipements ménagers et des roulettes de tiroir. Certaines pièces de mobilier, comme les poignées ou les serrures, sont également usinées à partir de Delrin.
Usinage de pièces en Delrin dans l'industrie électronique/électrique
L'usinage POM est également utilisé pour produire une large gamme de produits dans les secteurs de l'électronique et de l'électricité. Parmi les exemples de pièces électriques que vous pouvez fabriquer grâce à l'usinage Delrin, on peut citer les connecteurs électriques et les isolants.
Conclusion
Les propriétés impressionnantes du matériau Delrin, telles que sa résistance à la déchirure et à l'usure, et sa stabilité dimensionnelle impressionnante, en font un matériau parfait pour la production de différentes pièces usinées.
Il existe différentes qualités de Delrin parmi lesquelles vous pouvez choisir en fonction des besoins de votre projet.
La qualité de vos pièces usinées en Delrin est déterminée par la conception de votre pièce, les outils que vous utilisez et votre expertise en usinage.
Il ne faut pas oublier que le matériau POM est susceptible de se déformer s'il est exposé à des températures supérieures à 121 °C (249.8 °F). Il est donc essentiel de disposer d'un système de refroidissement à air comprimé efficace pendant votre processus d'usinage.
Chez HM, nous possédons l'expertise, l'expérience et la technologie nécessaires pour mener à bien vos projets d'usinage CNC utilisant différents métaux et thermoplastiques tels que le PEEK et le Delrin.
Si vous avez des questions concernant votre projet ou si vous avez besoin d'un partenaire fiable, contactez-nous !
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