De fato, as peças plásticas podem ser usinadas por torneamento, e sua aplicação na indústria de usinagem está se tornando cada vez mais comum. Muitos plásticos de engenharia são utilizados em equipamentos eletrônicos, dispositivos médicos, componentes automotivos e peças industriais devido à sua leveza, resistência à corrosão e propriedades isolantes. Comparados aos metais, os plásticos geralmente exigem forças de corte menores durante o torneamento, mas são mais propensos à deformação, fusão, formação de rebarbas e instabilidade dimensional. Portanto, embora o torneamento de plástico seja relativamente fácil em termos de resistência ao corte, ainda requer um controle rigoroso da seleção da ferramenta, dos parâmetros de corte e das condições de refrigeração.
Materiais plásticos comuns adequados para torneamento
Muitos plásticos de engenharia são adequados para operações de torneamento. Diferentes plásticos variam significativamente em dureza, tenacidade e resistência ao calor, portanto, o comportamento de usinagem também difere.
Plásticos usináveis comuns
Os plásticos normalmente utilizados na usinagem incluem:
- POM (polioximetileno)
- Náilon (PA)
- PTFE (Teflon)
- ABS
- Acrílico (PMMA)
- PVC
Todos esses materiais podem ser processados usando tornos convencionais ou máquinas de torneamento CNC.
Características de usinagem de diferentes plásticos
Diferentes plásticos comportam-se de maneira distinta durante o torneamento. O náilon possui alta tenacidade e tende a formar cavacos fibrosos; o PTFE é macio e deforma-se facilmente; o acrílico tem dureza relativamente alta, mas é quebradiço e propenso a lascar. Portanto, a seleção da ferramenta e os parâmetros de corte devem ser ajustados de acordo com o comportamento do material.
Requisitos de ferramentas para torneamento de plástico
Embora os plásticos apresentem menor resistência ao corte, o mau estado da ferramenta ainda pode afetar significativamente a qualidade da usinagem. Os materiais plásticos são mais propensos a rasgos, derretimento e formação de rebarbas, tornando a afiação da ferramenta particularmente importante.
As ferramentas devem ser mantidas afiadas.
Ferramentas de corte afiadas reduzem a extrusão do material e melhoram a qualidade do corte.
Isso ajuda a melhorar:
- Qualidade do acabamento da superfície
- Limpeza de bordas
- estabilidade dimensional
- Redução de rebarbas
A usinagem de plásticos depende muito mais da afiação da ferramenta do que a usinagem de metais.
É necessária uma geometria de ferramenta adequada.
Os plásticos tendem a sofrer deformação plástica durante o corte, portanto a geometria da ferramenta desempenha um papel fundamental na qualidade da usinagem.
Por exemplo:
- Um ângulo de inclinação maior reduz o atrito.
- Um ângulo de folga adequado reduz o atrito.
- Um raio nasal menor ajuda a reduzir o lacrimejamento.
- Bordas de corte afiadas melhoram a separação de cavacos.
Diferentes tipos de plástico exigem geometrias de ferramentas diferentes.
Seleção de Material da Ferramenta
A usinagem de plástico geralmente utiliza ferramentas de metal duro ou ferramentas diamantadas.
Os motivos incluem:
- Manter as lâminas afiadas
- Reduzir o desgaste da ferramenta
- Melhorando o acabamento da superfície
- Reduzir a adesão do material
Componentes plásticos de precisão exigem ferramentas de maior qualidade.
Os parâmetros de corte afetam a qualidade da usinagem de plásticos.
Os plásticos são sensíveis à temperatura, tornando o controle dos parâmetros de corte essencial. O excesso de calor pode causar o amolecimento ou derretimento da peça.
A velocidade de corte deve ser controlada.
Uma velocidade de corte excessivamente alta pode gerar calor na superfície do plástico.
Isso pode causar:
- Fusão superficial
- Deformação da peça de trabalho
- Aparência de superfície brilhante
- Variação dimensional
Alguns plásticos são mais sensíveis à usinagem em alta velocidade.
A taxa de alimentação afeta a condição da superfície.
A taxa de alimentação influencia diretamente a qualidade da superfície das peças plásticas.
Por exemplo:
- O avanço excessivo cria marcas de ferramenta visíveis.
- Uma alimentação muito baixa gera calor por fricção.
- A alimentação instável afeta a consistência dimensional.
- O acabamento requer um controle de alimentação estável.
Um corte estável melhora a qualidade da superfície.
A profundidade de corte não deve ser muito grande.
Os plásticos geralmente têm menor rigidez do que os metais, portanto, uma profundidade de corte excessiva pode causar deformação.
Os possíveis resultados incluem:
- Dobra da peça
- Vibração de superfície
- Desvio dimensional
- Fissuras nas bordas
As peças plásticas de paredes finas são especialmente sensíveis.
Problemas comuns na usinagem de plástico
Embora a usinagem de plásticos seja relativamente fácil, as propriedades do material ainda levam a vários problemas comuns, especialmente em componentes plásticos transparentes e de precisão.
Formação de rebarbas durante a usinagem
Plásticos com maior resistência tendem a formar rebarbas com facilidade.
Os sintomas comuns incluem:
- Flangeamento de borda
- rebarbas fibrosas
- Bordas ásperas na superfície
- Bordas irregulares dos furos
O náilon e o POM são particularmente propensos a esse problema.
Deformação térmica das peças de trabalho
Os plásticos têm menor resistência ao calor do que os metais, o que os torna sensíveis ao calor gerado durante o processo de usinagem.
Possíveis problemas incluem:
- Instabilidade dimensional
- Dobra da peça
- Amolecimento local
- Deformação superficial
Os efeitos do calor tornam-se mais evidentes durante a usinagem contínua.
Arranhões na superfície
As superfícies de plástico são relativamente macias, o que as torna propensas a arranhões após o processo de usinagem.
As possíveis causas incluem:
- Lasca raspando na peça de trabalho
- Ferramentas de corte cegas
- Força de aperto excessiva
- Falta de proteção da superfície
Os plásticos transparentes são especialmente sensíveis a riscos.
Métodos de fixação para torneamento de plástico
Os materiais plásticos têm baixa rigidez, portanto, uma força de fixação excessiva pode facilmente causar deformação. Isso é especialmente crítico para componentes de precisão de paredes finas e pequenas dimensões.
Mantenha a força de fixação adequada.
Uma fixação adequada melhora a estabilidade dimensional.
Isso ajuda a melhorar:
- estabilidade dimensional
- Precisão de circularidade
- Qualidade de superfície
- Consistência de usinagem
As peças de plástico são extremamente sensíveis à pressão de fixação.
Reduzir a pressão de fixação localizada
A fixação deve evitar áreas de tensão concentrada.
Os métodos comuns incluem:
- Usando mandíbulas macias
- Aumentar a área de contato
- Utilizando suporte auxiliar
- Reduzir o comprimento da saliência
Esses métodos melhoram a estabilidade da usinagem.
Aplicação crescente da usinagem de peças plásticas na manufatura de precisão
Com a melhoria contínua no desempenho dos plásticos de engenharia, componentes de maior precisão são agora fabricados com materiais plásticos. Muitos dispositivos eletrônicos, sistemas médicos e componentes de automação utilizam peças plásticas leves.
Em comparação com peças metálicas, os plásticos oferecem vantagens em termos de redução de peso, resistência à corrosão e propriedades isolantes. No entanto, devido à menor estabilidade térmica, a usinagem de plásticos exige um controle rigoroso da afiação da ferramenta, da temperatura e da estabilidade do corte. Somente com um controle adequado do processo é possível obter dimensões estáveis e boa qualidade superficial.
