Maîtriser l'usinage CNC du plastique POM : guide complet

Le polyoxyméthylène (POM), connu sous le nom d'acétal, de polyformaldéhyde et de polyacétal, est l'un des matériaux plastiques qui présente de nombreux avantages pour l'usinage CNC de pièces. Ce plastique a gagné en popularité dans plusieurs industries grâce à ses qualités exceptionnelles, ses avantages et ses diverses utilisations. C'est un matériau fiable pour les applications d'ingénierie en raison de sa résistance chimique, sa stabilité dimensionnelle, sa résistance mécanique et son faible frottement.

Alors, qu'est-ce que le POM ? L'usinage CNC du POM est-il idéal pour la fabrication de pièces ? Continuez à lire car nous fournissons plus d'informations sur l'usinage du POM.

Qu'est-ce que le matériau POM ?

Le POM est un thermoplastique technique avec plusieurs propriétés bénéfiques. Certaines de ses propriétés incluent une dureté, une résistance et une rigidité exceptionnelles. Malgré sa capacité à être fabriqué dans diverses teintes, sa haute teneur en cristallinité lui donne une apparence blanche opaque naturelle. Le POM a une densité comprise entre 1,410 et 1,420 g/cm³.

Le plastique POM est fréquemment utilisé pour créer des pièces précises nécessitant une stabilité dimensionnelle, une haute rigidité et un faible frottement. Ce faible frottement rend le POM idéal pour les composants rotatifs ou coulissants tels que les bagues, les roulements et les engrenages.

Comme de nombreux autres polymères POM synthétiques, il est produit par plusieurs entreprises chimiques en utilisant des formules légèrement différentes et vendu sous de nombreux noms de marque comme Celcon, Tenac, Duracon, etc.

Propriétés du plastique POM

Le plastique technique haute performance polyoxyméthylène (POM) est largement utilisé dans de nombreux secteurs. Il se qualifie pour diverses applications en raison de son assortiment de propriétés distinctives.

Faible frottement et résistance à l'usure

Le plastique POM se distingue par son faible coefficient de friction, ce qui explique pourquoi il a d'aussi exceptionnelles propriétés d'autolubrification. Puisqu'il y a moins d'usure et plus d'efficacité globale, les mouvements de glissement ou de rotation fluides sont rendus possibles par la résistance de frottement réduite.

Résistance chimique

Le POM est idéal pour la fabrication de produits en contact constant avec des solvants chimiques, tels que les pièces de pompe, les joints et les composants du système de carburant. Cela est principalement dû à la remarquable résistance du plastique POM à divers produits chimiques, solvants et carburants. Il peut résister au contact avec de nombreux produits chimiques organiques, alcools, huiles et graisses sans se détériorer significativement.

Faible absorption d'eau et stabilité dimensionnelle

Le plastique POM a une stabilité dimensionnelle remarquable et conserve sa taille et sa forme même dans des conditions changeantes d'humidité et de température. En raison de son absorption d'eau minimale, il n'est pas sensible aux problèmes liés à l'humidité comme le gonflement, le gauchissement et autres changements dimensionnels. Les applications nécessitant des tolérances précises ainsi qu'une efficacité constante dépendent également fortement de la stabilité dimensionnelle du POM.

Facilité d'usinage

La simplicité avec laquelle le plastique POM peut être usiné rend possibles des procédés de fabrication précis et efficaces. Il est facilement moulé, usiné, tourné et percé, facilitant la fabrication de pièces complexes et de designs élaborés. En raison de cette caractéristique, la résine POM est fréquemment choisie pour les applications nécessitant des géométries complexes et une grande précision.

Excellente résistance au fluage / aux chocs

Le plastique POM présente une excellente résistance au fluage, ce qui signifie qu'il peut supporter une contrainte mécanique soutenue sans se déformer. Grâce à cette caractéristique, les composants POM peuvent continuer à fonctionner correctement même lorsqu'ils sont continuellement soumis à des charges ou des contraintes.

Les pièces en POM peuvent généralement être usinées de deux manières. La première consiste à utiliser des méthodes d'usinage standard. Une pièce POM pré-usinée peut être recuite comme seconde technique.

Pour usiner le POM, la première étape du processus serait de générer un fichier CAO de la pièce, puis de le convertir en FAO pour une conversion ultérieure en G-code, que les machines CNC peuvent utiliser. Ensuite, l'étape suivante consiste à couper la pièce brute en POM en tailles spécifiques pour un placement facile sur la table de la machine. Après avoir coupé la pièce brute en POM à la taille, placez-la sur la table de la machine et maintenez-la à l'aide d'un dispositif de fixation, pour qu'elle ne bouge pas pendant l'usinage.

Il est important de s'assurer que la pièce brute en POM est solidement fixée en place, car les outils de coupe CNC se déplacent en utilisant des coordonnées préétablies, et tout changement de positionnement ou d'alignement de la pièce brute influencerait négativement la qualité de la pièce.

Après s'être assuré que la pièce brute en POM est stable, utilisez des outils de coupe professionnels fixés à la machine CNC pour enlever la matière de la pièce brute. L'outil de coupe recommandé est une fraise à bout plat universelle, car elle offre plus d'efficacité lors de l'usinage des plastiques.

Enfin, il est important d'aspirer souvent la machine CNC lors de l'usinage du POM. Cela garantit que les copeaux du matériau ne bouchent pas la fraise à bout.

Avantages de l'usinage CNC de pièces en plastique POM

L'usinage CNC du POM est une excellente option pour produire des pièces personnalisées de haute qualité dans de nombreux secteurs car il offre les avantages suivants :

Uniformité

L'usinage CNC offre des composants POM de qualité constamment élevée pour la fabrication de POM à grande échelle avec d'excellentes dimensions continues. Cette méthode automatisée garantit que chaque composant est créé uniformément selon des spécifications exactes pour les secteurs ayant besoin de pièces POM fiables et précises, comme le médical ou l'aérospatial.

Prototypage rapide

Le prototypage est une étape importante dans le développement de produits, car il montre souvent aux fabricants à quoi ressemblerait le produit final. La création rapide de prototypes POM rendue possible par l'usinage CNC aide à raccourcir le temps nécessaire pour que de nouveaux produits atteignent le marché.

Précision des pièces

La précision, l'exactitude et les tolérances serrées sont les marques de fabrique de l'usinage CNC. Ainsi, les composants POM peuvent être fabriqués avec une grande précision et exactitude en utilisant l'usinage CNC car il prend en charge les géométries complexes et les tolérances serrées.

Amélioration de la flexibilité de conception

Grâce aux itérations de conception rapides de l'usinage CNC, les composants POM peuvent être facilement modifiés pendant le développement sans modifications coûteuses d'outillage.

Réduction du temps de post-traitement

La nature du post-traitement d'un produit dépend du procédé de fabrication utilisé. Les produits POM fabriqués par usinage CNC nécessitent souvent moins de post-traitement en raison de la haute précision du procédé de fabrication et de la facilité d'usinage du POM. Cette approche conduit à des coûts de fabrication moins élevés et à des délais d'exécution plus rapides.

Défis clés pour l'usinage du plastique POM

Les problèmes principaux avec l'usinage CNC sont souvent la fissuration et la déformation. Il y a deux formes de fissuration courantes : l'une se produit directement pendant l'usinage CNC, tandis que l'autre se produit secrètement et est généralement causée par une tension interne.

Néanmoins, l'utilisation de matériaux de qualité pour l'usinage du POM pourrait aider significativement à réduire la tendance de ces défis à se produire. C'est pourquoi il est souvent conseillé d'utiliser des matériaux POM modifiés pour l'usinage et de réaliser une fabrication d'essai avant le processus d'usinage réel pour déterminer le niveau de pureté du matériau avant de s'engager dans l'usinage.

Causes de déformation et solutions lors de l'usinage du POM

La déformation est un défi que les machinistes CNC rencontrent lorsqu'ils travaillent avec le POM. Voici les quatre principales causes de déformation et leurs solutions.

Chaleur de coupe

Le matériau POM a une faible stabilité thermique, est sensible à la chaleur et se déforme rapidement en raison d'un refroidissement inadéquat après la fabrication. Pour combattre cette chaleur, vous devez :

• L'outil doit être affûté pour que la chaleur produite lors de la coupe soit minimale ;
• La quantité de coupe peut être diminuée, divisée en plusieurs passes ;
• Augmenter la quantité de liquide de refroidissement.

L'objectif est de minimiser la formation de chaleur ou d'évacuer rapidement la chaleur produite pendant l'opération de coupe.

Contraintes internes

Les plastiques techniques ont un coefficient de dilatation thermique élevé, ainsi lorsque l'excédent d'usinage est considérable, la déformation résultera de l'élimination de la tension interne. Pour combattre cela :

• Choisir et préparer correctement les matériaux ;
• Utiliser un traitement symétrique du POM pour contrer la contrainte et la déformation causées par le traitement lorsque la quantité d'enlèvement de matière est assez élevée ;
• Régler la marge, et essayer d'insérer un matériau aussi épais que possible.

Serrage

Lorsque le matériau POM est serré, il se déforme, et une fois relâché, il reprend sa forme précédente. Une façon de combattre cela est d'améliorer la surface de contact de la pièce en :

• Modifier la forme de serrage. Par exemple, les coussinets d'étau amortissent les pièces et les fixent avec de la colle ;
• Des ventouses peuvent être utilisées pour les plaques plus grandes, mais une pièce brute plate est requise ;
• Utiliser des ventouses pour fixer la surface lissée après avoir utilisé de l'adhésif pour fixer un côté, puis en la balayant.

Élasticité

L'élasticité du matériau POM est plutôt grande. En raison de l'élasticité du matériau, la partie en contact avec l'outil se fléchira intérieurement pendant la coupe. La partie qui a été coupée et pressée subira une légère distorsion une fois l'outil retiré. Il est maintenant nécessaire de faire plusieurs ajustements de compensation d'outil selon l'effet de coupe. Couper répétitivement tout en traitant une petite quantité de matière aide à réduire la distorsion dimensionnelle causée par l'élasticité du matériau.

Applications des pièces en POM

Les pièces en POM trouvent une utilisation dans une gamme diversifiée d'industries en raison de leur durabilité et d'autres propriétés bénéfiques. Voici les différentes applications des pièces en POM.

Pièces électriques et électroniques

Le POM est électriquement isolant. Par conséquent, il peut être utilisé pour produire des interrupteurs et des connecteurs pour protéger les pièces électroniques.

Dispositifs médicaux

En raison de la biocompatibilité du POM, il est utilisé dans l'industrie médicale pour fabriquer des outils chirurgicaux, des systèmes d'administration de médicaments et d'autres équipements médicaux.

Automobile

Le plastique POM est utilisé dans plusieurs pièces automobiles intérieures et extérieures, y compris les composants du système de carburant et les engrenages de lève-vitres.

Articles ménagers

Les composants en plastique POM sont fréquemment utilisés pour créer des poignées, des boucles, des fermetures éclair et d'autres pièces pour les articles ménagers et appareils.

Services d'usinage plastique POM de WayKen

Les services d'usinage plastique de WayKen pour le POM avec des machines CNC de précision et une équipe de professionnels qualifiés dédiés à la livraison de composants de qualité avec des tolérances serrées. Qu'il s'agisse de prototypage ou de production de pièces, nous pouvons répondre aux différentes exigences de divers secteurs, y compris l'automobile, l'électronique, le médical, etc. Notre engagement envers le contrôle qualité et les délais rapides aident vos produits à arriver sur le marché rapidement. Obtenez un devis gratuit dès aujourd'hui pour démarrer un nouveau projet !

Conclusion

L'usinage CNC du plastique POM est une option attrayante pour produire des composants de haute précision avec des qualités mécaniques supérieures et une durabilité. Ses nombreuses utilisations dans divers secteurs illustrent son importance dans les procédés de production modernes.

Bien que des défis tels que la fissuration et la déformation soient rencontrés pendant le processus, les avantages de l'usinage CNC du POM l'emportent largement sur ses inconvénients.

FAQ

Quelle est la différence entre POM et POM C ?

Un procédé connu sous le nom de copolymérisation est utilisé pour créer le POM-C, également appelé copolymère d'acétal. Le matériau a une résistance aux chocs, une ténacité et une résistance chimique plus élevées par rapport au POM car un comonomère a été ajouté pendant le processus de polymérisation.

Quelle est la plage de température du POM ?

L'acétal, parfois appelé POM (polyoxyméthylène), est un thermoplastique technique semi-cristallin avec une plage de température de fonctionnement allant jusqu'à 180 °F (82 °C). L'acétal a une excellente stabilité dimensionnelle, une haute résistance et rigidité et est facile à usiner.

Quelle est la durabilité du POM ?

Le POM est un matériau très durable avec un haut niveau de résistance aux chocs. La résistance à la fatigue de ce matériau est si grande qu'elle est comparée au métal. Lorsqu'une option plus légère est nécessaire, il est utilisé dans des domaines où le métal serait normalement utilisé.