No cenário de manufatura e engenharia, o material de policarbonato ganhou popularidade ao longo do tempo devido às suas muitas propriedades vantajosas, como transparência, alta resistência ao calor e ao impacto, clareza óptica e durabilidade.
A usinagem de policarbonato requer seleção adequada de ferramentas e parâmetros otimizados para ajudar a obter acabamentos suaves, mantendo a resistência do policarbonato e a clareza óptica em componentes fabricados. Este artigo explora o corte CNC de policarbonato, seus benefícios, dicas importantes para usinagem e suas limitações.
O que é usinagem de policarbonato
Policarbonato, às vezes chamado de Lexan ou Makrolon, são polímeros termoplásticos amorfos usados para fabricar unidades estruturais em vários setores devido às suas propriedades mecânicas e químicas.
Eles são práticos para trabalhar, facilmente moldados, têm uma resistência ao impacto muito alta, excelente estabilidade dimensional e um alto módulo elástico. Além disso, folhas de policarbonato podem às vezes ser usadas para alternar vidro.
A usinagem CNC de policarbonato é um processo que envolve o corte e a modelagem de uma placa ou barra de policarbonato em peças para aplicações específicas em diversos setores, utilizando fresagem CNC , roteamento, corte a laser ou torneamento.
Benefícios da usinagem CNC de policarbonato
Versatilidade
Bloco de policarbonato é um material extremamente versátil e amorfo que pode ser moldado eficientemente em pedaços menores. A usinagem CNC de policarbonato oferece a possibilidade de formar formas intrincadas e simples com tamanhos variados.
Precisão
A utilização da tecnologia CNC na usinagem de chapas de policarbonato permite a fabricação de componentes com geometrias complexas e tolerâncias rigorosas. As máquinas CNC programadas são reconhecidas por produzir peças idênticas de forma consistente e com alta precisão , mantendo a qualidade mesmo em larga escala.
Revestimento de superfície
A usinagem CNC de policarbonato produz um acabamento de superfície excelente, polido e suave em peças de policarbonato, o que ajuda a melhorar seu apelo estético e também aumenta sua resistividade à corrosão e ao desgaste.
Prototipagem Rápida
Como um processo de fabricação subtrativo, as máquinas CNC são eficientes para produzir automaticamente protótipos ou modelos de produtos com precisão, com base nas especificações de projeto inseridas na máquina.
Eficiência Material
Os processos de usinagem CNC são muito mais fáceis e eficientes em chapas de policarbonato devido à sua leveza, resistência ao calor e transmitância. Isso ajuda a reduzir a produção de resíduos e a maximizar o rendimento durante a usinagem.
Diretrizes para usinagem de policarbonato
Se você é um fabricante, estudante, engenheiro ou entusiasta do "faça você mesmo" que gostaria de realizar o processo de usinagem de policarbonato, as dicas a seguir são essenciais para que você obtenha os melhores resultados.
Seleção de ferramenta adequada
Ao selecionar ferramentas para usinagem CNC de policarbonato, certifique-se de escolher as ferramentas projetadas especificamente para plásticos. Especialistas recomendam fresar policarbonato com aço rápido (HSS) ou ferramentas de carboneto para bordas afiadas e superfícies polidas.
Além disso, como as chapas de policarbonato são propensas a lascas e rachaduras por estresse, é muito importante que você use fresas CNC afiadas ao usinar para evitar um acabamento áspero nas peças usinadas e prevenir o desgaste das ferramentas.
Escolha ferramentas de corte com diâmetro compatível
Ter um amplo conhecimento dos diferentes diâmetros de ferramentas de corte e quando usá-las é muito importante, pois a espessura da chapa de policarbonato com a qual você está trabalhando determina o diâmetro da ferramenta a ser usada.
Por exemplo, um cortador de 4 mm é usado para uma folha com 5 mm ou menos de espessura, um cortador de 6 mm é aplicável para painéis com 5 mm a 10 mm de espessura, enquanto um cortador entre 8 mm e 10 mm de diâmetro é usado para painéis com mais de 10 mm de espessura.
Uso de refrigerantes e lubrificantes
Ao realizar usinagem CNC de policarbonato, o uso de refrigerantes e lubrificantes é muito essencial, pois ajuda a reduzir o acúmulo de calor e remover cavacos, ao mesmo tempo em que estende a vida útil da ferramenta. É importante ressaltar que nem todos os refrigerantes são aceitáveis ao usinar policarbonatos.
Refrigerantes não aromáticos e solúveis em água são os melhores para usinagem de policarbonato, pois evitam que o material derreta durante a usinagem. Isso também ajudará você a obter melhores bordas de policarbonato.
Defina a velocidade de corte adequada
A velocidade de corte se refere a quanto do policarbonato o cortador corta por vez. Vários fatores contribuem para isso, incluindo a potência da máquina, o diâmetro do cortador e a espessura do policarbonato.
Mesmo que a máquina tenha uma alta potência operacional, se você usar uma fresa de diâmetro muito pequeno em uma chapa de policarbonato incrivelmente grossa, ela ficará entupida e você perderá tempo útil.
No entanto, a maioria das máquinas CNC tem recursos que permitem que você altere a velocidade da máquina, ajudando assim a obter melhores resultados. A velocidade certa para sua peça de trabalho depende da profundidade de corte que você deseja atingir.
Técnicas de pós-processamento
Peças de usinagem de policarbonato são geralmente propensas a rachaduras por estresse devido ao calor e à carga de tração durante a usinagem. O processo de recozimento que envolve aquecer sua peça de policarbonato usinada a uma temperatura específica e deixá-la esfriar é muito essencial para melhorar suas propriedades mecânicas e atingir precisão de qualidade.
Acabamento de superfície para usinagem de policarbonato
O acabamento de superfície é necessário porque arranhões podem ser formados durante a usinagem de policarbonato, então é feito para remover esses arranhões e garantir um acabamento de superfície suave. O acabamento de superfície de usinagem de policarbonato pode ser obtido através dos seguintes métodos:
Polimento
É um método mecânico de acabamento que envolve o uso de uma roda de polimento de algodão de rotação rápida para remover marcas de ferramentas em peças usinadas de policarbonato, melhorando sua superfície.
O polimento é altamente eficiente para peças grandes com superfícies externas simples. No entanto, uma grande desvantagem do polimento é que o acabamento final da superfície geralmente tem um efeito de polimento menos claro em comparação ao polimento a vapor.
Polimento a vapor
O polimento a vapor remove marcas de ferramentas e arranhões por meio da aplicação de um solvente na superfície do policarbonato usinado, que reage, derretendo a superfície e permitindo que ele flua, formando uma cobertura mais suave do arranhão.
É um dos processos de acabamento de superfície mais preferidos durante a usinagem de policarbonato porque confere uma aparência uniforme, brilhante e opticamente clara à peça.
Revestimento resistente a arranhões
Uma das muitas limitações da usinagem CNC de policarbonato é que os policarbonatos são facilmente arranhados e formam marcas na superfície. Então, outro método para obter um acabamento de superfície suave é aplicando revestimentos resistentes a arranhões, como carbono tipo diamante (DLC), CR39, polissiloxano e NANOMYTE SR-100.
Aplicações da Usinagem de Policarbonato
Peças e componentes de usinagem de policarbonato podem ser aplicáveis em vários setores, conforme listado abaixo:
Automotiva
O policarbonato é usado na fabricação de peças automotivas, especialmente plástico resistente ao calor em veículos. Também devido à sua alta resistência ao impacto, leveza e tenacidade, é empregado na fabricação de janelas à prova de balas, faróis, lentes de sinalização e tetos solares.
Assistência médica
Devido à sua transparência, durabilidade e estabilidade dimensional, as peças de policarbonato usinadas podem suportar métodos de esterilização aprovados pela FDA, como radiação e autoclavagem. Elas são usadas para fazer equipamentos médicos como filtros de sangue, incubadoras e oxigenadores. A qualidade transparente do PC torna mais fácil para os médicos monitorar e registrar infusões de sangue.
Eletrodomésticos
É usado na fabricação de equipamentos elétricos domésticos, como garrafas de água, gabinetes de televisão, recipientes para alimentos, estufas e muito mais. Peças usinadas de policarbonato são usadas como isolantes para componentes elétricos.
Limitações da usinagem de policarbonato
Independentemente de seus muitos benefícios, a usinagem de policarbonato não é isenta de limitações e considerações. O policarbonato tem uma alta sensibilidade ao calor, o que o faz derreter facilmente durante a usinagem se a supervisão adequada não for realizada.
Outra limitação é a capacidade de arranhar e obter marcas, deixando a superfície áspera, por isso é necessário muito cuidado, principalmente durante os processos de polimento e lixamento.
Por fim, o policarbonato é suscetível a empenamento e deformação. Colocar grandes componentes de PC juntos pode fazer com que ele entre em colapso e deforme sob seu peso, além de causar vazios.
Conclusão
A usinagem de policarbonato é um processo de fresagem CNC popular que oferece precisão, versatilidade, clareza, resistência e uma ampla gama de aplicações em vários setores industriais. Fornecemos dicas sobre como obter produtos finais ideais com o mínimo de defeitos neste artigo.
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