Plastiques dans l'usinage CNC :comment choisir le bon type ?

L'usinage CNC est un processus polyvalent et efficace que d'innombrables entreprises utilisent pour produire leurs pièces et leurs pièces. Ce processus de production de haute précision, de haute qualité et rapide peut s'adapter à une large gamme de matériaux différents.

Les métaux, les bois, les composites et les plastiques conviennent tous à l'usinage, et parmi eux, les plastiques sont l'un des plus courants. Mais il existe de nombreux types de plastiques usinables, alors comment choisir le bon ?

Ce n'est pas une question facile à répondre, et cela dépend d'une série de facteurs différents. Cet article explique les propriétés que vous devez garder à l'esprit lorsque vous travaillez avec des plastiques et donne des exemples des plastiques les plus couramment utilisés.

4 facteurs à prendre en compte lors du choix d'un plastique

Comme nous l'avons expliqué dans notre article sur les matériaux d'usinage CNC, les propriétés physiques d'un matériau affectent son usinabilité. En tant que tel, les résultats que vous pouvez obtenir de votre pièce varient selon le matériau.

Avec les plastiques, la taille et la forme de votre pièce peuvent changer pendant ou même après l'usinage. En tant que tels, les ingénieurs concepteurs doivent prendre en compte les propriétés des matériaux pour garantir la fabricabilité de leur conception. Ensuite, nous vous expliquerons les différents facteurs à prendre en compte.

N° 1 de la dilatation thermique et de la température de déflexion thermique (HDT)

Presque tous les matériaux se dilatent et gagnent du volume à des températures élevées. Dans l'usinage CNC, l'outillage utilisé produit de la chaleur lorsqu'il entre en contact avec le matériau.

Dans le cas des plastiques, leur coefficient de dilatation thermique est supérieur à celui des métaux. En tant que tels, ils peuvent présenter un changement de taille plus important à la suite de l'usinage.

Par conséquent, il est crucial de comprendre comment chaque plastique réagit à l'apport de chaleur de l'usinage. Vous devez également tenir compte de la quantité d'exposition à la chaleur que le plastique recevra. Ces facteurs auront un impact sur la capacité à respecter les tolérances dimensionnelles.

De plus, la température de déflexion thermique (HDT) d'un matériau indique quand il commencera à se déformer facilement en raison de l'exposition à des températures élevées. Lors de la sélection finale des matériaux, vous devrez peut-être en tenir compte pour vous assurer que la pièce est adaptée à l'application prévue.

#2 Dureté et Résistance

Les propriétés de dureté et de résistance d'un plastique spécifique peuvent être quelque chose que vous envisagez pour votre pièce afin de vous assurer qu'il répond aux exigences de son application finale. Cependant, ces propriétés affectent également la façon dont un matériau se comporte lors de l'usinage.

La résistance à la traction d'un matériau peut avoir un impact sur la façon dont il forme les copeaux, affectant la finition de surface finale. La dureté peut également affecter la façon dont les copeaux se forment et, pour les matériaux très mous, un gougeage peut se produire si l'opérateur ne prend pas les précautions appropriées.

De plus, la dureté et la résistance à la traction d'un matériau peuvent avoir un impact sur la durée de vie de l'outillage utilisé. Cependant, il s'agit généralement d'une considération plus importante lors de l'usinage des métaux et de la céramique.

#3 Absorption d'humidité et réaction aux produits chimiques

Certains plastiques peuvent absorber l'humidité de l'air ou du liquide de refroidissement ou peuvent être endommagés par certains produits chimiques. Ils peuvent même avoir besoin d'être conservés dans des pièces climatisées ou des sacs scellés.

Les effets de l'humidité et des produits chimiques peuvent entraîner une modification des dimensions du matériau, affectant la capacité à respecter des tolérances précises. Ils peuvent même dégrader complètement la résistance et la stabilité des plastiques.

#4 Apparence, transparence et transmission de la lumière

L'apparence et les propriétés associées, telles que la transmission de la lumière, peuvent constituer un aspect essentiel de votre conception. Si tel est le cas, cela limite le nombre de matières plastiques à votre disposition. De plus, des précautions doivent être prises avec le processus d'usinage pour s'assurer qu'une finition de surface rugueuse n'affecte pas la transmission de la lumière ou la transparence.

Top 10 des plastiques utilisés dans l'usinage CNC

Sur la base des facteurs décrits ci-dessus, vous vous demandez peut-être quels plastiques usinables sont les meilleurs et comment appliquer ces facteurs à quel plastique vous devez utiliser pour votre projet ?

Heureusement, il existe de nombreuses applications pour les plastiques usinés CNC, notamment dans la médecine, l'automobile, l'aérospatiale, l'armée, l'électronique, l'habillement, la technologie et même la construction de bâtiments ! Dans le tableau ci-dessous, vous trouverez 10 des meilleurs plastiques usinables :

Nom	Nom chimique	Description	Avantages	Inconvénients	Applications
ABS	Acrylonitrile Butadiène Styrène	Un terpolymère fabriqué en polymérisant du styrène et de l'acrylonitrile.	Stabilité thermique et chimique et bonne résistance.	Peut être nocif s'il est chauffé à plus de 400 °C.	Panneaux de contrôle, tuyaux, claviers, etc.
Acétal/POM	Polyoxyméthylène	Un thermoplastique parfaitement adapté à la production de pièces de précision à haute dureté.	Faible sensibilité à l'humidité, haute résistance aux produits chimiques, bonne résistivité électrique, dureté élevée.	Sensible à l'hydrolyse acide et à l'oxydation par le chlore.	Engrenages mécaniques, vis, bobines, téléphones, téléviseurs, etc.
Acrylique/PMMA	Poly(méthacrylate de méthyle)	Un thermoplastique transparent.	Transparence, résistance à la traction et à la flexion.	Mauvaise résistance aux chocs, résistance limitée à la chaleur et faible résistance chimique.	Lentilles légères, lentilles intraoculaires, dents artificielles, etc.
Nylon/PA	Polyamides	Un thermoplastique semblable à de la soie, il peut être transformé par fusion en une variété de formes.	Bonne élasticité, peut être lavée et teintée, et résiste à des niveaux élevés de chaleur.	Faible capacité d'absorption, problèmes de pollution, manque de stabilité.	Rondelles, joints, roues, barrières anti-usure, etc.
PC/Polycarbonate	Polycarbonate	Groupe de thermoplastiques pouvant produire des matériaux durables à haute résistance aux chocs.	Bonne rigidité, haute transparence et bonne résistance thermique.	Faible résistance aux rayures et peut se dilater.	Électronique, feuilles de toiture, disques compacts, pièces automobiles et aéronautiques, etc.
COUP D'OEIL	Polyéther éther cétone	Un thermoplastique organique semi-cristallin, utile dans plusieurs applications d'ingénierie avancées.	Très bonne résistance, résistance à la chaleur et résistance chimique.	Coûteux par rapport aux autres plastiques, et avec une faible résistance aux rayons UV.	Composants aérospatiaux et automobiles, pompes, roulements, implants médicaux, etc.
PET	Polyéthylène téréphtalate	Une résine polymère thermoplastique incolore et semi-cristalline. Il peut être semi-rigide ou rigide, et est également très léger.	Bonne résistance et rigidité, faible sensibilité à l'humidité, entièrement recyclable.	Thermosensible, HDT correct, moulabilité correcte.	Bouteilles de boissons gazeuses, cellules solaires, barquettes de surgelés, bandes magnétiques, etc.
PVC	Polychlorure de vinyle	Un polymère plastique synthétique disponible sous forme rigide (RPVC) ou sous forme flexible.	Bonne résistance mécanique et ténacité, et bonne résistance chimique.	Mauvaise stabilité à la chaleur, peut émettre des fumées toxiques en cas de fusion ou d'exposition au feu.	Châssis de fenêtres, canalisations d'évacuation/d'eau et composants de vannes, etc.
PEHD	Polyéthylène haute densité	Polymère thermoplastique produit à partir d'éthylène.	Haute résistance et rigidité, faible absorption d'humidité et bonne résistance à la corrosion chimique.	Sensible à la fissuration sous contrainte, sensible aux acides oxydants, à forte dilatation thermique et hautement inflammable.	Réservoirs chimiques, planches à découper pour la préparation des aliments, orthèses et prothèses, etc.
FEP	Éthylène propylène fluoré	Copolymère similaire aux résines PTFE et PFA. Le FEP est hautement transparent et résistant à la lumière du soleil.	Faible coefficient de frottement, bonne résistance aux fissures sous contrainte et résistance chimique à une large gamme de solvants.	Très sensible au stress et force limitée.	Équipement chimique, équipement de transformation des aliments et diverses pièces à faible friction.

Il existe de nombreux autres plastiques usinables, alors renseignez-vous auprès de nos experts de service si vous souhaitez utiliser un autre matériau !

Quel plastique devriez-vous choisir pour votre projet CNC ?

Comme vous l'avez peut-être compris, il existe une grande variété de plastiques usinables CNC. Mais, qu'est-ce qui convient le mieux à votre projet ?

Si vous recherchez un plastique solide avec des propriétés de transparence, vous pouvez choisir entre le PC, l'acrylique ou le PET, mais vous devez garder à l'esprit leurs limites thermiques.

Peut-être avez-vous besoin de quelque chose avec une bonne résistance chimique ? Si tel est le cas, l'usinage CNC de votre produit en ABS, PEEK, POM, PVC, HDPE ou FEP peut être une excellente option.

Cela dépend vraiment de vos objectifs pour la partie. Et si vous avez besoin d'aide pour choisir le matériau le mieux adapté à votre application, nos experts peuvent vous fournir des conseils avisés pour vous assurer que votre projet se déroule comme il se doit !