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

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

ABS est un plastique populaire pour les applications nécessitant un plastique solide et stable pouvant être formé facilement. Il est couramment utilisé pour le prototypage rapide et l'impression 3D, ainsi que pour les raccords de plomberie, les jouets pour enfants, les éléments intérieurs automobiles et les pièces électroniques.

Les pièces ABS les plus précises et de haute qualité sont fabriquées par usinage CNC pour obtenir 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 ?

Acrylonitrile butadiène styrène, ou ABS , est un polymère thermoplastique connu pour son excellent équilibre des propriétés des matériaux. Il présente une bonne ténacité et résistance chimique, ainsi qu'une gamme d'autres propriétés personnalisables en fonction des additifs inclus dans la formulation chimique du plastique.

Le plastique ABS est fabriqué en combinant ses trois constituants monomères, l'acrylonitrile, le butadiène et le styrène, ainsi que tout autre additif souhaité. Le plastique ABS peut ensuite être fondu et remodelé par moulage par injection, extrusion ou impression 3D.

L'ABS d'usinage de précision est une excellente option pour les pièces ayant des exigences de qualité strictes et des tolérances serrées. Cependant, il est préférable d'utiliser des plastiques ABS de qualité machine si vous envisagez 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 leurs prototypes et leurs produits fabriqués peuvent s'attendre aux avantages suivants :

• Bonne résistance aux chocs
• Haute ténacité
• Bonne résistance chimique
• Bonne résistance électrique
• Accepte une large gamme de couleurs
• Excellente fabricabilité grâce à une bonne résistance thermique relative sans température de fusion trop élevée.
• Installations recyclables et adaptées

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

Les défis de l'usinage CNC du plastique ABS

Le plastique ABS est clairement un matériau précieux, mais son utilisation pour créer des pièces usinées avec précision de haute qualité nécessite l’équipement et l’expertise appropriés. Un machiniste inexpérimenté pourrait facilement endommager la pièce en plastique ABS pendant l'usinage sans une bonne compréhension. Ils ne s’en rendront peut-être même pas compte avant d’avoir mis de côté la pièce terminée.

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

Les plastiques présentant des marques d'outillage ou des lignes de broutage ne répondront pas aux exigences de qualité de surface. De plus, les rayures et les lignes peuvent rendre les pièces transparentes embrumées ou provoquer des fuites dans les raccords ABS.

Plusieurs facteurs peuvent avoir un impact négatif sur la qualité de surface des pièces en plastique ABS. L'utilisation de mauvais outils de coupe, l'utilisation de paramètres de coupe incorrects et une 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 d’éviter la distorsion. Par rapport aux métaux couramment usinés, les plastiques ABS subissent une dilatation thermique importante lorsqu'ils sont chauffés. Cela peut amener un machiniste inexpérimenté à retirer trop de matière, ce qui sera évident lorsque la pièce refroidira et rétrécira.

Comme si cela ne suffisait pas, les plastiques ABS ont des températures de déflexion thermique et des conductivités thermiques relativement faibles. En conséquence, la chaleur peut s'accumuler rapidement sur le lieu d'usinage, ramollissant le plastique et provoquant sa déformation.

Dans l'ensemble, cela signifie que les concepteurs et les machinistes doivent faire preuve de prudence lorsqu'ils travaillent avec des plastiques ABS, en particulier pour les pièces fines ou complexes qui peuvent être facilement déformées.

5 conseils pour l'usinage du plastique ABS

Pour éviter les pièges liés à l'usinage du plastique ABS, les producteurs utilisent souvent une ou plusieurs de ces astuces pour garantir des résultats de haute qualité.

#1 – Utilisez du plastique ABS de qualité machine

Il existe plusieurs qualités différentes de plastique ABS, avec des formulations uniques optimisées pour l'extrusion, le moulage ou l'usinage. Utilisez toujours des plastiques ABS de qualité machine lors du fraisage, du tournage ou du perçage pour garantir une bonne formation de copeaux et une finition de surface supérieure.

#2 – Utiliser des outils de coupe appropriés

Sans surprise, l’outillage optimisé pour l’usinage des aciers à haute résistance et des 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. Il est également essentiel de s'assurer que ces outils de coupe restent affûtés pour éviter d'endommager la surface du plastique.

#3 – Adaptez vos paramètres de découpe

Une coupe trop profonde ou trop superficielle en un seul passage peut déformer la pièce ou provoquer des vibrations d'usinage. Et l’utilisation d’une vitesse de coupe ou d’une avance incorrecte peut provoquer une accumulation excessive de chaleur qui déformera vos pièces ABS. Malheureusement, trouver les bons paramètres de coupe pour votre pièce vient principalement de l'expérience, mais les améliorations de la qualité valent la peine d'optimiser cette partie du processus d'usinage.

En prime, assurez-vous que votre configuration d'usinage fixe fermement la pièce ABS sans la surcomprimer, ce qui pourrait déformer la pièce finale.

#4 – Utilisez un liquide de refroidissement approprié

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

La plupart des plastiques nécessitent un liquide de refroidissement non aromatique et soluble dans l'eau, optimisé pour l'usinage de pièces en plastique. Les liquides de refroidissement plastique peuvent être appliqués sous forme de jet de gaz sous pression, de brouillard continu ou de liquide en écoulement en fonction du liquide de refroidissement spécifique utilisé et de la conception de la pièce.

#5 – Recuire le plastique ABS

Les pièces en plastique qui n'ont pas été recuites peuvent présenter des contraintes internes importantes qui ne sont pas évidentes dans le matériau d'origine. Si le matériau ABS est ensuite chauffé pendant l'usinage ou en service, ces contraintes pourraient déformer la pièce finale, déformant sa forme en dehors des limites de tolérance.

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

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