Maîtriser l'usinage CNC du plastique POM :un 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 en matière d'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 à la stabilité dimensionnelle chimique, de sa résistance mécanique et de son faible frottement.

Alors, qu’est-ce que POM ? L'usinage CNC POM est-il idéal pour fabriquer des 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 doté de plusieurs propriétés bénéfiques. Certaines de ses propriétés incluent une dureté, une résistance et une rigidité exceptionnelles. Malgré sa capacité à se décliner en différentes teintes, sa forte teneur cristalline lui confère un aspect blanc naturellement opaque. 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 rigidité élevée 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 beaucoup d'autres polymères POM synthétiques, il est produit par plusieurs entreprises chimiques en utilisant des formules légèrement différentes et vendu sous de nombreuses marques comme Celcon, Tenac, Duracon, etc.

Propriétés du plastique POM

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

Faible friction et résistance à l'usure

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

Résistance chimique

Le POM est idéal pour fabriquer des produits en contact constant avec des solvants chimiques, tels que des pièces de pompe, des joints et des composants de 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 de manière significative.

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 d'humidité et de température changeantes. En raison de son absorption minimale d’eau, il n’est pas sensible aux problèmes liés à l’humidité comme le gonflement, la déformation et d’autres changements dimensionnels. Les applications nécessitant des tolérances précises ainsi qu'une efficacité constante dépendent également fortement de la stabilité dimensionnelle du POM.

Usinabilité facile

La simplicité avec laquelle le plastique POM peut être usiné rend possibles des procédures de fabrication précises et efficaces. Il est facilement moulé, usiné, tourné et percé, ce qui facilite la réalisation de pièces complexes et de conceptions complexes. 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 résister à des contraintes mécaniques soutenues 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 à des contraintes.

Les pièces en POM peuvent généralement être usinées selon l'une des deux méthodes suivantes. La première consiste à utiliser des méthodes d’usinage standard. Un article POM pré-usiné peut être recuit comme deuxième technique.

Pour usiner du POM, la première étape du processus consisterait à générer un fichier CAO de la pièce, puis à le convertir en CAM pour une conversion ultérieure en code G, avec lequel les machines CNC peuvent travailler. Ensuite, l'étape suivante consiste à découper la pièce POM en tailles spécifiques pour un placement facile sur le banc de la machine. Après avoir découpé la pièce POM aux dimensions souhaitées, placez-la sur le banc de la machine et maintenez-la à l'aide d'un dispositif de fixation afin qu'elle ne bouge pas pendant l'usinage.

Il est important de s'assurer que la pièce à usiner POM est fermement fixée en place, car les outils de coupe CNC se déplacent en utilisant des coordonnées prédéfinies, et tout changement dans le positionnement ou l'alignement de la pièce aurait une influence négative sur la qualité de la pièce.

Après vous être assuré que la pièce POM est stable, utilisez des outils de coupe professionnels fixés sur la machine CNC pour retirer les matériaux de la pièce. L'outil de coupe recommandé est une fraise plate 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 n'obstruent pas la fraise en bout.

Avantages de l'usinage CNC de pièces en plastique POM

L'usinage CNC POM est une excellente option pour produire des pièces sur mesure de haute qualité dans de nombreux secteurs, car il présente les avantages suivants :

Uniformité

L'usinage CNC offre des composants POM de haute qualité constante 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 nécessitant des pièces POM fiables et précises, comme le médical ou l'aérospatiale.

Prototypage rapide

Le prototypage est une étape importante dans le développement d’un produit, car il montre souvent aux fabricants à quoi ressemblerait le produit final. La création rapide de prototypes POM rendue possible par les aides d'usinage CNC en réduisant le temps nécessaire pour que les nouveaux produits arrivent sur le marché.

Précision des pièces

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

Amélioration de la flexibilité de conception

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

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 grande précision du processus de fabrication et de la facilité d'usinage du POM. Cette approche entraîne des coûts de fabrication moins élevés et des délais d'exécution plus rapides.

Principaux défis liés à l'usinage du plastique POM

Les principaux problèmes liés à l’usinage CNC sont souvent les fissures et les déformations. Il existe deux formes fréquentes de fissures :l'une se produit directement lors de l'usinage CNC, tandis que l'autre se produit de manière cachée et est généralement provoquée par une tension interne.

Néanmoins, l’utilisation de matériaux de qualité pour l’usinage POM pourrait contribuer considérablement à réduire la tendance à l’apparition de ces problèmes. C'est pourquoi il est souvent conseillé d'utiliser des matériaux POM modifiés pour l'usinage et d'effectuer des essais de fabrication avant le processus d'usinage proprement dit pour vérifier le niveau de pureté du matériau avant de s'engager dans l'usinage.

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

La déformation est l'un des défis auxquels les machinistes CNC sont confrontés lorsqu'ils travaillent avec POM. Vous trouverez ci-dessous les quatre principaux cours de déformation et leurs solutions.

Réduire la chaleur

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 lutter contre cette chaleur, vous devez faire :

• L'outil doit être tranchant afin que la chaleur produite lors de la coupe soit minime ;
• La quantité de coupe peut être diminuée, divisée en plusieurs coupes ;
• Augmentez la quantité de liquide de refroidissement.

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

Stress interne

Les plastiques techniques ont un coefficient de dilatation thermique élevé. Ainsi, lorsqu'il existe une surépaisseur d'usinage considérable, une déformation résultera de la suppression de la tension interne. Pour lutter contre cela :

• Choisir et préparer correctement le matériel ;
• Utiliser le traitement POM symétrique pour contrecarrer les contraintes et les déformations provoquées par le traitement lorsque la quantité d'enlèvement de matière est assez élevée ;
• Réglez la marge et essayez d'insérer un matériau aussi épais que possible.

Serrage

Lorsque le matériau POM est serré, il se déformera et une fois relâché, il reprendra sa forme précédente. Une façon de lutter contre ce problème consiste à améliorer la surface de contact de la pièce en :

• Modifiez le formulaire de serrage. Par exemple, l'étau d'établi amortit les objets et les fixe avec de la colle ;
• Des ventouses sous vide peuvent être utilisées pour les plaques plus grandes, mais un flan plat est requis ;
• Utilisez des ventouses pour fixer la surface lissée après avoir utilisé de l'adhésif pour fixer un côté, puis l'avoir balayé.

Élasticité

L'élasticité du matériau POM est plutôt grande. En raison de l’élasticité du matériau, le composant en contact avec l’outil fléchira intérieurement lors de la coupe. La partie qui a été coupée et pressée subira une légère déformation une fois l'outil retiré. Il est désormais nécessaire d'effectuer plusieurs changements d'outil pour compenser l'impact de coupe. Couper à plusieurs reprises tout en traitant une petite quantité de matériau permet de réduire la distorsion dimensionnelle provoquée par l'élasticité du matériau.

Applications des pièces POM

Les pièces POM sont utilisées dans un large éventail d'industries en raison de leur durabilité et d'autres propriétés bénéfiques. Vous trouverez ci-dessous les différentes applications des pièces 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.

Appareils 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.

Automobiles

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

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 les appareils électroménagers.

Services d'usinage de plastique POM de WayKen

Les services d'usinage plastique de WayKen pour POM avec des machines CNC de précision et une équipe de professionnels qualifiés dédiés à la fourniture 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 diverses industries, notamment l’automobile, l’électronique, le médical, etc. Notre engagement envers le contrôle de la qualité et des délais de livraison rapides pour aider vos produits à entrer rapidement sur le marché. Obtenez un devis gratuit dès aujourd'hui pour démarrer un nouveau projet !

Conclusion

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

Bien que des défis tels que des fissures et des déformations soient rencontrés au cours du processus, les avantages de l'usinage CNC du POM dépassent de loin ses inconvénients.

FAQ

Quelle est la différence entre POM et POM C ?

Une procédure connue sous le nom de copolymérisation est utilisée pour créer du POM-C, également connu sous le nom de copolymère d'acétal. Le matériau présente une résistance aux chocs, une ténacité et une résistance chimique accrues par rapport au POM puisqu'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 matériau technique thermoplastique semi-cristallin avec une plage de températures de fonctionnement allant jusqu'à 180° F (82° C). L'acétal présente une excellente stabilité dimensionnelle, une résistance et une rigidité élevées 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’on le compare au métal. Lorsqu'une option plus légère est nécessaire, elle est utilisée dans les zones où le métal serait normalement utilisé.