Usinagem CNC de Policarbonato (PC)

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A ciência e a tecnologia estão se desenvolvendo continuamente. Policarbonato (PC) é cada vez mais utilizado na fabricação de máquinas. O policarbonato é um plástico de alto desempenho. É amplamente utilizado na construção civil, eletrônica, automóveis, medicina e itens de uso diário. Possui excelentes propriedades mecânicas, ópticas e de processamento, o que o torna importante nos exigentes setores aeroespacial, eletrônico e de equipamentos de segurança. A seguir, discutiremos por que usamos CNC para usinar policarbonato. Em seguida, discutiremos as propriedades do policarbonato. Além disso, compartilharemos dicas sobre usinagem CNC de policarbonato. Isso é para sua compreensão. Vamos começar!

O que é policarbonato?

O policarbonato (PC) é um termoplástico flexível. Não possui ponto de fusão fixo e amolece antes de derreter. O policarbonato é geralmente vendido em tiras e folhas transparentes e pretas. Além disso, o policarbonato é uma alternativa mais resistente e flexível ao vidro comum quando se necessita de peças com alta transmissão de luz. É leve e possui baixa cristalinidade, pois consiste em moléculas amorfas. O policarbonato é mais resistente ao calor e ao impacto do que outros plásticos, como o plexiglass.

O PC é um plástico de engenharia flexível com diversas propriedades excelentes. O policarbonato está disponível em diferentes graus, mas geralmente apresenta as seguintes propriedades mecânicas:

Alta resistência à quebra e ao impactoO policarbonato é conhecido por ser muito duro e não ser facilmente danificado por impactos. Por isso, é frequentemente utilizado em ambientes de alto desempenho.
Resistente à radiação UVAlguns tipos de policarbonato são extremamente resistentes à radiação UV. Eles não se decompõem sob a luz solar direta.
Resistente ao calor e ao fogoO policarbonato pode suportar temperaturas de até 140 °C. Portanto, é ideal para aplicações médicas que exigem esterilização repetida.
Resistente a produtos químicos. Quando se trata de produtos químicos, o policarbonato é altamente resistente a álcoois, graxas, ácidos inorgânicos e hidrocarbonetos alifáticos.
Excelente estabilidade dimensionalEste termoplástico não encolhe significativamente, entre 0,6% e 0,9%. Portanto, mantém sua forma na maioria dos casos.
Transparência e ClarezaA estrutura amorfa do policarbonato confere-lhe um alto grau de transparência e clareza. Ele também permite a passagem de 90% de luz e possui um índice de refração de 1,548. Portanto, é uma alternativa popular ao vidro.

Tipos comuns de policarbonato

Existem diferentes graus de policarbonato, cada um com suas próprias propriedades mecânicas. Diferentes graus são adequados para diferentes tarefas em diferentes áreas. Os seguintes tipos de policarbonato são comumente usados para usinagem CNC:

Policarbonato de uso geral

Este policarbonato é extremamente resistente e possui excelente transparência. O policarbonato de uso geral possui uma superfície lisa e uma bela aparência. Também é altamente resistente aos raios UV, sendo, portanto, ideal para uso externo.

Policarbonato com enchimento de vidro

Este policarbonato é muito forte, com alta resistência ao impacto e tenacidade. É um substituto ideal para metais e plásticos de engenharia. Sua resistência é reforçada pela adição de fibras de vidro 10-40%. Como resultado, pode ser usado para substituir metais na fabricação de peças de nível industrial.

Policarbonato de grau mecânico

Este policarbonato é muito estável dimensionalmente. Possui excelentes propriedades elétricas, alto módulo de elasticidade e resistência ao impacto. Peças feitas de policarbonato de grau mecânico são frequentemente utilizadas em situações que exigem muito trabalho.

Policarbonato AMGARDTM

O policarbonato AMGARDTM é um plástico industrial exclusivo. Contém íons de prata, que impedem o crescimento de microrganismos em sua superfície. Este policarbonato é ideal para a fabricação de equipamentos e instrumentos médicos, escudos de proteção e outros itens que exigem uma superfície livre de bactérias e mofo.

Policarbonato TUFFAK

O TUFFAK é um plástico de policarbonato flexível duas vezes mais resistente que o vidro. Pode ser produzido de diversas maneiras, incluindo usinagem CNC e termoformagem. O policarbonato TUFFAK possui excelente estabilidade dimensional e é compatível com colas, tintas e solventes.

Por que usar policarbonato para usinagem CNC?

Boas Propriedades Mecânicas

O policarbonato é forte e rígido. Ele suporta a força de corte e a pressão da usinagem. Isso mantém as peças usinadas precisas em tamanho e formato.

Excelente Resistência

O policarbonato é resistente. É difícil que ele rache ou quebre. Essa resistência mantém o processamento estável e seguro, principalmente ao trabalhar com formas complexas.

Boa estabilidade dimensional

O policarbonato mantém sua forma sob condições variáveis de temperatura e umidade. Essa estabilidade garante que as peças processadas mantenham o tamanho e o formato corretos. Quando a temperatura e a umidade variam, as variações de tamanho são pequenas. Isso ajuda a manter a precisão da usinagem.

Boa Transparência

O policarbonato é transparente. Ele pode ser transformado em peças transparentes ou semitransparentes. Peças lisas e bonitas são feitas de materiais transparentes. Por isso, são amplamente utilizadas em peças e componentes ópticos que exigem inspeção visual. São o material ideal para a fabricação de peças transparentes ou ópticas.

Excelente adaptabilidade à temperatura

O policarbonato mantém sua forma e funciona em altas temperaturas. Sua faixa de temperatura de uso contínuo é tipicamente entre -40 °C e 120 °C, podendo suportar temperaturas de até 140 °C por curtos períodos. Essa resistência ao calor torna o policarbonato adequado para uso em ambientes de alta temperatura, como, por exemplo, em abajures automotivos, invólucros de equipamentos eletrônicos e luminárias.

Por outro lado, o policarbonato mantém boa tenacidade e resistência ao impacto em baixas temperaturas. Permanece resistente mesmo em temperaturas de até -40 °C. Isso o torna ideal para uso em climas frios, como em equipamentos para atividades ao ar livre e peças aeroespaciais.

Boa usinabilidade

O policarbonato é fácil de usinar. Permite corte, furação e fresamento simples com equipamentos CNC padrão. Também permite a usinagem CNC para produzir diversas formas e estruturas complexas. Isso facilita Usinagem CNC e garante a qualidade do produto final sob uma ampla gama de parâmetros de processo. Além disso, o policarbonato não causa calor excessivo nem desgaste durante a usinagem. Isso prolonga a vida útil da ferramenta.

Usinabilidade superior do policarbonato

Na usinagem CNC, o policarbonato exibe diversas propriedades de usinagem excelentes:

Requisitos de baixa força de corte: O policarbonato é relativamente macio, exigindo menos força de corte durante o processo. Isso ajuda a reduzir a carga na máquina-ferramenta, prolongando a vida útil da ferramenta e reduzindo o consumo de energia.
Moldagem de alta precisão: Permite usinagem de alta precisão e possui melhor estabilidade dimensional. Além disso, as peças usinadas apresentam menores desvios dimensionais e podem atender às necessidades de aplicações com requisitos de maior precisão.
Bom acabamento de superfície: Após o processamento, a superfície é lisa e plana, com baixa rugosidade. Além disso, obtém-se uma boa aparência sem grande necessidade de processamento posterior.
Baixo desgaste da ferramenta: Baixo desgaste da ferramenta, reduz a frequência e o custo de substituição da ferramenta.
Melhor estabilidade térmica: O calor gerado durante o processo de usinagem tem um impacto relativamente pequeno em seu desempenho, ajudando a manter a precisão da usinagem e a qualidade da superfície.

Excelentes propriedades mecânicas e ópticas

Atualmente, as máquinas CNC preferem usar policarbonato, principalmente por suas excelentes propriedades mecânicas e ópticas.

Propriedades Mecânicas

Resistência ao impacto: O policarbonato (PC) é um material robusto com excelente resistência ao impacto. Isso significa que os materiais de PC mantêm sua integridade e estabilidade estrutural mesmo em ambientes de alto estresse ou impacto. Essa propriedade permite que as peças de PC usinadas em CNC sejam altamente duráveis e resistentes a danos.
Estabilidade térmica: Os materiais de PC são termicamente estáveis e mantêm suas propriedades mecânicas em temperaturas elevadas. A temperatura de distorção térmica geralmente fica entre 110 e 150 °C. Isso significa que, durante a usinagem CNC, o calor não deforma nem danifica o material de PC.
Isolamento elétrico: Os materiais de PC possuem boas propriedades de isolamento elétrico, tornando-os ideais para uso em aplicações eletrônicas e elétricas. Na usinagem CNC, essa propriedade permite que os componentes de PC isolem a corrente e a tensão. Isso mantém o equipamento seguro e estável.

Propriedades ópticas

Alta transparência: Os materiais de PC apresentam alta transmissão de luz, com uma taxa de transmissão de luz superior a 90%. Isso confere às peças de PC uma clara vantagem em cenários de aplicação como a fabricação de componentes ópticos ou invólucros transparentes. Essa transparência pode ser mantida durante a usinagem CNC, resultando em um produto final com excelente óptica.
Alto índice de refração: Com um índice de refração de aproximadamente 1,585-1,586, os materiais de PC são materiais com alto índice de refração. Esse alto índice de refração torna o PC transparente. Ele pode substituir o vidro e outros materiais caros, reduzindo custos.
Resistência à luz: Os materiais de PC possuem excelentes propriedades de resistência à luz e conseguem manter sua transparência mesmo sob exposição prolongada aos raios UV, além de resistir eficazmente ao envelhecimento. Isso confere às peças de PC alta durabilidade em ambientes externos ou em aplicações que exigem exposição prolongada à luz.

Vantagens de usar CNC para processar policarbonato

Versatilidade das opções de processamento: O policarbonato pode ser usinado usando um variedade de processos de usinagem CNC, incluindo fresamento, torneamento, furação e corte. Isso lhe permite se destacar em uma variedade de aplicações de fabricação, desde a simples usinagem plana até a fabricação complexa de estruturas 3D.
Alta eficiência de usinagem: O alto grau de automação e a capacidade de usinar de forma rápida e contínua aumentam significativamente a produtividade. Isso é muito favorável à produção em massa e à prototipagem rápida.
Baixa Geração de Estresse Interno: Durante a usinagem CNC, o policarbonato tem menor probabilidade de sofrer tensões internas. Isso reduz a chance de deformação das peças após a usinagem. Isso é crucial para aplicações que exigem alta estabilidade dimensional.
Alta precisão e consistência: A capacidade de atingir altíssima precisão dimensional e de forma garante que cada peça de policarbonato usinada tenha um alto grau de consistência e atenda aos rigorosos padrões da indústria e aos requisitos de design.
Capacidade de processamento de formas complexas: Podemos facilmente fabricar peças de policarbonato com formatos complexos. Esses formatos incluem estruturas internas e contornos externos. Eles corresponderão perfeitamente ao design.
Boa qualidade de superfície: A superfície das peças usinadas com CNC é lisa e plana, reduzindo a necessidade de processos subsequentes de tratamento de superfície e economizando tempo e custos.
Alta utilização de material: A programação precisa e o planejamento do caminho de usinagem podem minimizar o desperdício de material. Isso reduz os custos de produção.
Repetibilidade: Com a usinagem CNC, desde que a programação e as configurações sejam as mesmas, as mesmas peças podem ser produzidas repetidamente, o que garante a estabilidade da qualidade do produto e melhora muito a eficiência da produção.

Aplicações de peças de policarbonato para usinagem CNC

Área de Eletrodomésticos e Eletrônicos: O policarbonato é forte e isolante. É ideal para a fabricação de conectores elétricos, terminais e outras peças isolantes. Essas peças garantem a segurança e a confiabilidade dos sistemas elétricos.
Área automotiva: O policarbonato é forte e resistente ao calor. É ideal para a fabricação de capas de faróis, lanternas traseiras e painéis de instrumentos de automóveis. Essas peças precisam ser duráveis e apresentar bom desempenho óptico.
Construção: O policarbonato é transparente e resistente às intempéries. Essas propriedades o tornam ideal para telhados transparentes, coberturas de luz e janelas na construção civil. Ele fornece luz natural e economiza energia.
Dispositivos médicos: O policarbonato é biocompatível e esterilizável, o que o torna adequado para a fabricação de instrumentos cirúrgicos, seringas e equipamentos de diagnóstico. Garante o uso seguro em ambientes médicos.
Aeroespacial: Na indústria aeroespacial, o policarbonato é usado em janelas e escotilhas de aeronaves. Ele mantém os voos seguros e eficientes por ser leve e resistir bem a impactos.
Campo óptico: O policarbonato possui excelentes propriedades ópticas. É usado na fabricação de diversos tipos de lentes, como lentes de câmeras.

Opções de acabamento de usinagem CNC para peças de policarbonato

O policarbonato é propenso a arranhões, portanto, há uma série de tratamentos de superfície que podem ser utilizados. Esses tratamentos de superfície ajudam a melhorar as propriedades físicas das peças de PC após a usinagem. Isso as torna mais adequadas para uso em aplicações práticas. A seguir, alguns dos tratamentos de superfície para policarbonato:

Usinagem

A usinagem é um método de processamento comum e barato. É adequado para peças usinadas que não requerem processamento adicional. Peças usinadas podem apresentar finas marcas de ferramentas ou arranhões na superfície. No entanto, é um método de produção mais barato e rápido.

É importante ressaltar que a usinagem não proporciona uma superfície opticamente transparente para peças de policarbonato. Isso pode ser alcançado usinando peças de policarbonato com ferramentas diamantadas. Portanto, os clientes devem solicitar esse tratamento de superfície diretamente durante o processo de cotação. Isso pode aumentar o custo de processamento.

Polimento a vapor

Peças usinadas em máquinas CNC frequentemente apresentam marcas de ferramentas visíveis, que podem alterar a aparência do produto. O polimento a vapor é frequentemente usado para remover arranhões e marcas de ferramentas em peças de policarbonato usinadas. Isso é feito colocando a peça em uma solução que reage com a superfície da peça e a derrete. Isso faz com que o material flua e mascare as marcas de ferramentas.

A superfície de uma peça de policarbonato usinada em CNC geralmente é transparente. No entanto, se for derretida durante o processo de usinagem, pode se tornar quase opaca. Após a usinagem da peça, o polimento a vapor é uma excelente maneira de alisar a superfície e conferir-lhe um alto brilho uniforme ou uma aparência perfeitamente transparente. No entanto, esse tratamento de superfície não é adequado para componentes que precisam ser opticamente transparentes.

Polimento

Este processo melhora a aparência das marcas de ferramentas na superfície de peças de policarbonato usinadas. Uma roda de polimento de algodão de rotação rápida é usada para alisar a superfície da peça. Este método é ideal para usinar peças grandes com superfícies externas lisas. Por outro lado, o polimento não tem o mesmo efeito de polimento que o polimento a vapor em policarbonato usinado.

Revestimento resistente a riscos

Uma das desvantagens do policarbonato é que ele é propenso a arranhões. Podemos revestir peças de policarbonato usinadas em CNC. Isso ajuda a reduzir arranhões e melhora sua transparência óptica.

Dicas de especialistas para usinagem CNC de policarbonato

Atualmente, os campos de aplicação do policarbonato estão se expandindo cada vez mais. A Yonglihao Machinery atua no mercado de usinagem e fabricação CNC há muitos anos. Eles possuem vasta experiência e habilidade em usinagem CNC de policarbonato. Aqui estão algumas dicas para usinagem de policarbonato:

Seleção de ferramentas

Ao usinar, utilize ferramentas afiadas. Elas garantem cortes suaves e reduzem a delaminação e as rebarbas. Você deve escolher um material de ferramenta adequado para usinar policarbonato. Por exemplo, aço tungstênio ou aço rápido são boas escolhas.

Selecione os parâmetros de corte apropriados

Os parâmetros de corte são fatores importantes que afetam a eficiência do processamento e a qualidade do produto. Para o policarbonato, os parâmetros de corte corretos podem garantir um processamento rápido. Eles também garantem uma boa qualidade do produto. Em geral, a velocidade de corte do policarbonato deve ser moderada, geralmente entre 2500 e 3000 RPM. Uma velocidade muito alta levará ao superaquecimento e derretimento do material, enquanto uma velocidade muito baixa resultará em um corte irregular.

Além disso, uma velocidade de avanço adequada minimizará a vibração e a raspagem do material. A velocidade de avanço recomendada é de 800 a 1200 mm/min. No entanto, ajuste os parâmetros de acordo com os requisitos de usinagem e a escolha da ferramenta. Além disso, a profundidade de cada corte deve ser menor para evitar rachaduras no material ou superaquecimento da ferramenta. Uma profundidade de corte entre 0,5 e 2 mm é geralmente recomendada. No entanto, deve-se observar que os parâmetros de corte ideais não são fixos e precisam ser selecionados de acordo com o desgaste da ferramenta, a composição e as propriedades específicas do material de PC e os requisitos de processamento.

Uso de refrigerante

Utilizamos refrigerante para resfriar a ferramenta. Ele também reduz o desgaste e melhora a qualidade da superfície. A escolha do refrigerante deve ser baseada nas características do plástico e também deve atender às necessidades de usinagem.

Planejamento do caminho da ferramenta

Planeje o caminho da ferramenta para aplicar força de corte e evitar tensões. Minimize a concentração de força. O uso do aprofundamento gradual do método de corte pode melhorar a qualidade da usinagem.

Fixação e fixação

Para manter o policarbonato no lugar durante a usinagem, use ventosas a vácuo, grampos ou fita dupla face. Eles impedem que o material se mova. Por outro lado, reduza a vibração do material adicionando mais pontos de fixação. Você também pode usar calços para amortecimento de vibração. Essas etapas garantem um corte suave e qualidade da superfície.

Pós-tratamento

Realizamos o pós-tratamento conforme necessário. Inclui polimento e lixamento. Essas etapas melhoram o acabamento e a qualidade da superfície usinada. Lixa fina ou pasta de polimento podem ser usadas para polir a superfície e aprimorar o acabamento.

Conclusão

A usinagem CNC de policarbonato é uma ferramenta importante na indústria moderna. Isso se deve à sua grande resistência e flexibilidade de processamento. Ela permite a produção de peças de alta qualidade. Além disso, também pode aprimorar produtos. Isso é possível por meio de usinagem e pós-tratamento aprimorados. A ciência e a tecnologia estão progredindo. A tecnologia de processamento está amadurecendo. A usinagem CNC de policarbonato em breve mostrará suas vantagens únicas e amplas aplicações. Ela oferecerá soluções melhores e mais rápidas para diversos setores. Se você precisa de peças feitas de policarbonato, entre em contato conosco na Yonglihao Machinery. Teremos prazer em atendê-lo e fornecer soluções e produtos de usinagem especializados.

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