Usinage du plastique ABS : avantages clés, défis et 5 conseils essentiels

Les plastiques sont incroyablement utiles. Ils sont abordables et très légers. Ils peuvent aussi offrir des avantages, comme la résistance chimique, la transparence, l'élasticité, la résistance électrique, et plus, selon le plastique.

ABS est un plastique populaire pour les applications qui ont besoin d'un plastique fort, stable qui peut être formé facilement. Il est couramment utilisé pour le prototypage rapide et l'impression 3D, ainsi que les raccords de plomberie, jouets pour enfants, caractéristiques intérieures automobiles, et pièces électroniques.

Les pièces ABS les plus précises et de haute qualité sont faites en utilisant l'usinage CNC pour atteindre des tolérances serrées. Cet article explique ce qu'est le plastique ABS, les défis de son usinage, et quelques conseils pour améliorer la qualité de vos produits ABS usinés.

Qu'est-ce que le plastique ABS ?

L'acrylonitrile butadiène styrène, ou ABS, est un polymère thermoplastique connu pour son excellent équilibre de propriétés matérielles. Il a une bonne résistance à l'impact et résistance chimique, avec une gamme d'autres propriétés personnalisables selon les additifs inclus dans la formulation chimique du plastique.

Le plastique ABS est fait en combinant ses trois constituants monomères, l'acrylonitrile, le butadiène, et le styrène, avec tout autre additif désiré. Le stock de plastique ABS peut alors être fondu et reformé en utilisant le moulage par injection, l'extrusion, ou l'impression 3D.

L'usinage de précision de l'ABS est une excellente option pour les pièces avec des exigences de qualité strictes et des tolérances serrées. Cependant, il est préférable d'utiliser des plastiques ABS de grade usinage si vous prévoyez d'inclure l'usinage dans le processus de fabrication de l'ABS.

Avantages du plastique ABS

Grâce à son grand équilibre de propriétés, le plastique ABS est utilisé pour une large gamme d'applications. Les producteurs qui choisissent les plastiques ABS usinés pour les prototypes et produits manufacturés peuvent s'attendre à ces avantages :

• Bonne résistance à l'impact
• Haute ténacité
• Bonne résistance chimique
• Bonne résistance électrique
• Accepte une large gamme de couleurs
• Excellente fabricabilité grâce à une bonne résistance à la chaleur relative sans température de fusion excessivement haute.
• Recyclable et installations adaptées

De plus, les fabricants peuvent sélectivement améliorer certaines de ces qualités en changeant les températures de traitement et en utilisant des additifs spécifiques. Certains additifs chimiques peuvent même aider à améliorer la résistance UV ou rendre l'ABS transparent.

Défis de l'usinage CNC du plastique ABS

Le plastique ABS est clairement un matériau précieux, mais l'utiliser pour créer des pièces usinées de haute précision nécessite le bon équipement et l'expertise. Un machiniste inexpérimenté pourrait facilement endommager la pièce en plastique ABS pendant l'usinage sans la compréhension correcte. Ils ne le réaliseraient peut-être même pas avant d'avoir mis de côté la pièce finie.

Comme avec d'autres plastiques usinés, deux défauts d'usinage très courants dans le plastique ABS sont la distorsion et une mauvaise finition de surface.

Les plastiques avec des marques d'outillage ou lignes de bavure ne rencontreront pas les exigences de qualité de surface. De plus, toutes rayures et lignes peuvent faire paraître les pièces transparentes brumeuses ou causer des fuites dans les raccords ABS.

Plusieurs facteurs peuvent impacter négativement la qualité de surface dans les pièces en plastique ABS. Utiliser les mauvais outils de coupe, utiliser des paramètres de coupe incorrects, et l'accumulation excessive de chaleur sont quelques exemples courants de façons dont la surface des pièces ABS peut être endommagée.

L'autre défi commun avec le plastique ABS est de prévenir la distorsion. Relativement aux métaux couramment usinés, les plastiques ABS subissent une dilatation thermique significative quand chauffés. Cela peut causer un machiniste inexpérimenté à enlever trop de matériel, ce qui sera évident quand la pièce refroidit et se rétracte.

Si ce n'était pas assez, les plastiques ABS ont des températures de déformation thermique et conductivités thermiques relativement basses. En résultat, la chaleur peut s'accumuler rapidement au lieu d'usinage, ramollissant le plastique et le faisant se déformer.

Globalement, cela signifie que les concepteurs et machinistes doivent faire preuve de prudence quand ils travaillent avec les plastiques ABS, surtout pour les pièces minces ou complexes qui peuvent être facilement déformées.

5 conseils pour l'usinage du plastique ABS

Pour éviter les pièges associés à l'usinage du plastique ABS, les producteurs utilisent souvent un ou plusieurs de ces trucs pour assurer des résultats de haute qualité.

#1 – Utiliser du plastique ABS de grade usinage

Il y a plusieurs grades différents de plastique ABS, avec des formulations uniques optimisées pour l'extrusion, le moulage, ou l'usinage. Utilisez toujours du plastique ABS de grade usinage quand vous fraisez, tournez, ou percez pour assurer une bonne formation de copeau et une finition de surface supérieure.

#2 – Utiliser des outils de coupe appropriés

Sans surprise, l'outillage optimisé pour usiner l'acier haute résistance et les alliages de titane n'est pas le meilleur choix pour les plastiques ABS. Les machinistes familiers avec l'usinage des plastiques sauront choisir des outils de coupe conçus pour les plastiques. C'est aussi essentiel d'assurer que ces outils de coupe restent affûtés pour prévenir les dommages à la surface du plastique.

#3 – Adapter vos paramètres de coupe

Couper trop profond ou trop peu profond en une seule passe peut déformer la pièce ou causer de la bavure d'usinage. Et utiliser la mauvaise vitesse de coupe ou avance peut causer une accumulation excessive de chaleur qui déforme vos pièces ABS. Malheureusement, trouver les bons paramètres de coupe pour votre pièce vientmostly avec l'expérience, mais les améliorations en qualité valent l'optimisation de cette partie du processus d'usinage.

En note bonus, assurez-vous que votre configuration d'usinage sécurise la pièce ABS fermement sans la sur-comprimer, ce qui pourrait déformer la pièce finale.

#4 – Utiliser un liquide de refroidissement approprié

Le plastique ABS peut surchauffer et se déformer pendant l'usinage si du liquide de refroidissement n'est pas appliqué. Mais pas n'importe quel liquide de refroidissement fera l'affaire. Le plastique ABS a une bonne résistance chimique globale, mais il peut encore être contaminé par des liquides de refroidissement conçus pour les métaux ou la céramique.

La plupart des plastiques ont besoin d'un liquide de refroidissement non-aromatique, soluble dans l'eau, optimisé pour l'usinage de pièces plastiques. Les liquides de refroidissement pour plastiques peuvent être appliqués comme un jet de gaz sous pression, une brume continue, ou un liquide coulant selon le liquide de refroidissement spécifique utilisé et le design de la pièce.

#5 – Recuire le plastique ABS

Les pièces plastiques qui n'ont pas été recuites peuvent avoir de gros stress internes qui ne sont pas évidents dans le matériel de stock. Si le matériau ABS est alors chauffé pendant l'usinage ou en service, ces stresses pourraient déformer la pièce finale, tordant sa forme hors des limites de tolérance.

En mettant le plastique ABS dans un four de traitement thermique avant l'usinage, le matériau peut être lentement chauffé, maintenu à la température de recuit, puis lentement refroidi pour soulager les stresses internes.

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