Choisir les bons plastiques pour l'usinage CNC : guide pratique
L'usinage CNC est un processus polyvalent et efficace utilisé par d'innombrables entreprises pour produire leurs pièces. Ce processus de production de haute précision, haute qualité et rapide peut accommoder une large gamme de matériaux. Métaux, bois, composites et plastiques sont tous usinables, et parmi eux, les plastiques sont parmi les plus courants. Mais il existe de nombreux types de plastiques usinables, comment choisir le bon ? Ce n'est pas une question facile, cela dépend de nombreux facteurs. Cet article explique les propriétés à garder à l'esprit en travaillant avec les plastiques et donne des exemples des plastiques les plus courants. Comme expliqué dans notre article sur les matériaux d'usinage CNC, les propriétés physiques d'un matériau affectent son usinabilité. Les résultats varieront donc selon le matériau. Avec les plastiques, la taille et la forme de la pièce peuvent changer pendant ou même après l'usinage. Les ingénieurs conception doivent tenir compte des propriétés matériaux pour assurer la fabricabilité de leur design. Voici les facteurs à considérer : Presque tous les matériaux se dilatent et gagnent en volume à haute température. En usinage CNC, l'outillage produit de la chaleur au contact du matériau. Pour les plastiques, le coefficient de dilatation thermique est plus élevé que pour les métaux. Ils peuvent donc subir un changement de taille plus important suite à l'usinage. Il est crucial de comprendre comment chaque plastique réagit à l'apport de chaleur de l'usinage. Il faut aussi considérer l'exposition à la chaleur que le plastique subira. Ces facteurs influencent la capacité à respecter les tolérances dimensionnelles. De plus, la température de fléchissement sous charge (HDT) indique quand le matériau commence à se déformer facilement sous l'effet de températures élevées. Lors de la sélection finale, il faut considérer cela pour s'assurer que la pièce convient à son application. La dureté et la résistance d'un plastique peuvent être recherchées pour que la pièce résiste aux exigences de son application finale. Mais ces propriétés affectent aussi le comportement du matériau pendant l'usinage. La résistance à la traction influence la formation des copeaux, affectant la finition de surface finale. La dureté affecte aussi la formation des copeaux, et pour les matériaux très tendres, l'ébréchage peut survenir si l'opérateur ne prend pas les précautions adéquates. En outre, la dureté et la résistance à la traction influencent la durée de vie de l'outillage. Cependant, c'est généralement une considération plus importante pour l'usinage des métaux et céramiques. Certains plastiques absorbent l'humidité de l'air ou du fluide de coupe, ou sont affectés négativement par certains produits chimiques. Ils peuvent même devoir être stockés dans des pièces climatisées ou des sacs scellés. Les effets de l'humidité et des produits chimiques peuvent changer les dimensions du matériau, affectant la capacité à respecter des tolérances précises. Ils peuvent même dégrader la résistance et la stabilité des plastiques. L'apparence et les propriétés associées, comme la transmission lumineuse, peuvent être essentielles pour votre design. Si c'est le cas, cela limite le nombre de plastiques disponibles. De plus, il faudra veiller lors de l'usinage à ce qu'une finition de surface rugueuse n'affecte pas la transmission lumineuse ou la transparence. Basé sur les facteurs ci-dessus, vous vous demandez quels plastiques usinables sont les meilleurs et comment appliquer ces facteurs pour choisir le plastique pour votre projet ? Heureusement, il existe de nombreuses applications pour les plastiques usinés CNC : médecine, automobile, aérospatial, militaire, électronique, textile, technologie, construction ! Dans le tableau ci-dessous, 10 des meilleurs plastiques usinables : Il existe de nombreux autres plastiques usinables, renseignez-vous auprès de nos experts si vous souhaitez utiliser un autre matériau ! Comme vous l'avez réalisé, il existe une grande variété de plastiques usinables CNC. Mais lequel est le meilleur pour votre projet ? Si vous cherchez un plastique résistant avec transparence, vous pouvez choisir entre PC, Acrylique ou PET, en gardant à l'esprit leurs limitations thermiques. Peut-être avez-vous besoin d'une bonne résistance chimique ? Dans ce cas, l'usinage CNC en ABS, PEEK, POM, PVC, HDPE ou FEP peut être une excellente option. Tout dépend de vos objectifs pour la pièce. Et si vous voulez de l'aide pour décider quel matériau est le meilleur pour votre application, nos experts peuvent vous fournir des conseils avisés pour que votre projet soit parfait !4 facteurs à considérer lors du choix d'un plastique
#1 Dilatation thermique et température de fléchissement sous charge (HDT)
#2 Dureté et résistance
#3 Absorption d'humidité et réaction aux produits chimiques
#4 Apparence, transparence et transmission lumineuse
Top 10 des plastiques utilisés en usinage CNC
Nom Nom chimique Description Avantages Inconvénients Applications ABS Acrylonitrile Butadiène Styrène Terpolymère obtenu par polymérisation du styrène et de l'acrylonitrile. Stabilité thermique et chimique, bonne résistance. Peut être nocif si chauffé au-dessus de 400 °C. Panneaux de commande, tuyaux, claviers, etc. Acétal/POM Polyoxyméthylène Thermoplastique très adapté pour pièces de précision à haute dureté. Faible sensibilité à l'humidité, haute résistance chimique, bonne résistivité électrique, haute dureté. Sensible à l'hydrolyse acide et à l'oxydation par le chlore. Engrenages mécaniques, vis, canettes, téléphones, télévisions, etc. Acrylique/PMMA Polyméthacrylate de méthyle Thermoplastique transparent. Transparence, résistance à la traction et à la flexion. Faible résistance aux chocs, résistance thermique limitée, faible résistance chimique. Lentilles de lumière, lentilles intraoculaires, dents artificielles, etc. Nylon/PA Polyamides Thermoplastique soyeux, peut être fondu et transformé en diverses formes. Bonne élasticité, lavable, teinturable, résiste à de hauts niveaux de chaleur. Faible absorbance, problèmes de pollution, manque de stabilité. Rondelles, joints, roues, barrières résistantes à l'usure, etc. PC/Polycarbonate Polycarbonate Groupe de thermoplastiques produisant des matériaux durables à haute résistance aux chocs. Bonne rigidité, haute transparence, bonne résistance thermique. Faible résistance aux rayures, peut se dilater. Électronique, tôles de toiture, CD, pièces auto et aéro, etc. PEEK Polyéther éther cétone Thermoplastique organique semi-cristallin, utile dans applications d'ingénierie avancées. Très bonne résistance, résistance à la chaleur et chimique. Cher par rapport aux autres plastiques, faible résistance aux UV. Composants aéro et auto, pompes, roulements, implants médicaux, etc. PET Polyéthylène téréphtalate Polymère thermoplastique semi-cristallin incolore. Peut être semi-rigide ou rigide, très léger. Bonne résistance et rigidité, faible sensibilité à l'humidité, entièrement recyclable. Sensible thermiquement, HDT moyen, moulabilité moyenne. Bouteilles de boissons, cellules solaires, barquettes surgelées, bandes magnétiques, etc. PVC Polychlorure de vinyle Polymère plastique synthétique disponible en forme rigide (RPVC) ou flexible. Bonne résistance mécanique et ténacité, bonne résistance chimique. Mauvaise stabilité thermique, émet des fumées toxiques fondu ou exposé au feu. Cadres de fenêtres, tuyaux d'évacuation/eau, composants de vannes, etc. HDPE Polyéthylène haute densité Polymère thermoplastique produit à partir d'éthylène. Haute résistance et rigidité, faible absorption d'humidité, bonne résistance à la corrosion chimique. Sensible à la fissuration sous contrainte, sensible aux acides oxydants, forte dilatation thermique, hautement inflammable. Réservoirs chimiques, planches à découper alimentaires, orthèses et prothèses, etc. FEP Éthylène propylène fluoré Copolymère similaire aux résines PTFE et PFA. FEP hautement transparent et résistant au soleil. Faible coefficient de frottement, bonne résistance à la fissuration sous contrainte, résistance chimique à large gamme de solvants. Très sensible aux contraintes, résistance limitée. Équipements chimiques, équipements de transformation alimentaire, pièces à faible frottement. Quel plastique choisir pour votre projet CNC ?
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