Cómo elegir un molino de acabado de carburo para plásticos, acrílicos y compuestos

A menudo se supone que los materiales plásticos, acrílicos y compuestos son fáciles de mecanizar porque son más blandos que el metal, pero esta suposición causa más piezas desechadas de lo que la mayoría de las tiendas esperan.El acrílico puede derretirse y volver a soldarse hasta el borde de corte a temperaturas sorprendentemente bajas, el PVC puede gomar las flautas diseñadas para el metal, y los compuestos reforzados con fibra pueden delaminarse o dejar un borde fibroso y rasgado en lugar de un corte limpio.Un conjunto de herramientas y parámetros que funciona bien en aluminio o acero a menudo produce un resultado pobre en estos materiales porque los mecanismos de falla son fundamentalmente diferentes.

Esta guía ayuda a los maquinistas CNC, ingenieros de procesos y equipos de compras a seleccionar una geometría de molino de extremos de carburo adecuada para plásticos, acrílico y compuestos,y construir una estrategia de parámetros que controla el calor y el daño de la fibra en lugar de tratar estos materiales como una idea posterior al corte de metal.

Por qué los plásticos y los compuestos fallan de manera diferente que el metal

Tres comportamientos materiales impulsan la mayoría de los problemas prácticos en esta categoría:

• Bajo punto de fusión o de ablandamiento.Muchos plásticos, especialmente el acrílico, comienzan a ablandarse o fundirse a temperaturas fácilmente alcanzadas por fricción de una herramienta diseñada para metal.Esparcirse por toda la superficie, o volver a soldar en el flujo de chips en lugar de separarse limpiamente.
• Mala conductividad térmica.Al igual que el titanio, la mayoría de los plásticos no conducen el calor de manera eficiente, por lo que el calor generado en el borde de corte se concentra en la zona de corte en lugar de disiparse en el material a granel.
• El comportamiento de las fibras o los rellenos en los compuestos.Las fibras pueden separarse de la matriz en lugar de cortarse limpiamente, produciendo delaminación, borrosidad,o extracción de fibra en el borde del corte, especialmente en los puntos de entrada y salida.

Debido a que estos modos de falla son térmicos y estructurales en lugar de principalmente sobre la dureza, la geometría de la herramienta, la nitidez del borde,y la evacuación de las astillas suelen importar más que la dureza del revestimiento en este grupo de materiales.

Consideraciones geométricas para los plásticos y los compuestos

Número de flautas y espacio de los chips

Un diseño de flauta única o de dos flautas es común para el acrílico y los plásticos generales porque maximiza el espacio del chip y reduce el número de bordes de corte que generan fricción por revolución.Esto ayuda a evacuar las virutas antes de que puedan ablandarse y volver a adherirsePara los compuestos, el número de flautas y el diseño a menudo se seleccionan en función de si la prioridad es un acabado de superficie superior limpio, una delaminación mínima en la salida, o un equilibrio de ambos,y esto debe confirmarse con el tipo de fibra específica y la estructura laminada.

Con bordes de rastrillo afilados y positivos

Un filo afilado con un ángulo de rastrillo positivo corta el plástico en lugar de empujarlo y mancharlo.que es el principal desencadenante para la fusión y la vuelva soldadura en acrílico y termoplásticos similaresEn los materiales compuestos, la nitidez de los bordes afecta si las fibras se cortan limpiamente o se arrancan de la matriz.

Flutas pulidas y cara de rastrillo

Una superficie de flauta y rastrillo altamente pulida reduce la fricción que hace que el plástico suavizado se pegue y empaque en lugar de evacuar.mecanizado de aluminio, aunque el acabado y la geometría específicos adecuados para los plásticos deben confirmarse para el material exacto en lugar de suponerse a partir de una herramienta de corte de metal.

Geometrías especializadas para materiales compuestos

Los materiales compuestos, en particular los con refuerzo de fibra abrasiva, a menudo se benefician de geometrías y preparaciones de borde diseñadas para cortar fibras en lugar de rasgarlas,especialmente en los límites de las capas y puntos de salida de corteCuando una herramienta estándar produce de laminación o extracción de fibra repetidamente en un laminado específico, unaherramienta de fresado personalizadadiseñado alrededor de la orientación de la fibra y la estructura laminada puede proporcionar un mejor control que una herramienta genérica.

Consideraciones relativas al revestimiento y al sustrato

Muchos plásticos y acrílicos se mecanizan con eficacia con herramientas de carburo sin revestimiento y pulidas, ya que la prioridad es unaborde de baja fricción en lugar de resistencia al desgaste abrasivo de una pieza duraLos materiales compuestos, especialmente los con refuerzo de vidrio o fibra de carbono, pueden ser abrasivos para la herramienta a pesar de ser más ligeros que el metal. and coating or substrate selection for these materials should be confirmed with the tool supplier based on the specific fiber content and matrix type rather than assumed from either a metal-cutting or plastic-cutting default.

Una estrategia de parámetros para los plásticos y los compuestos

Comience conservador y validar en la configuración real

La velocidad de corte y los valores de alimentación para los plásticos y los compuestos deben considerarse como una referencia de partida, no como un ajuste garantizado.rigidez de la máquinaConfirmar cualquier parámetro de arranque en la máquina y la configuración real antes de tratarla como un proceso en pie.

Administre el calor antes de que se derrita

Debido a que muchos plásticos se ablandan a temperaturas relativamente bajas, el control del calor es a menudo la variable más importante en el proceso.velocidad del husillo adecuada para el diámetro de la herramienta, y evitar el roce prolongado en cualquier punto del corte.La reducción de la alimentación como respuesta predeterminada a la fusión a veces puede empeorar el problema al aumentar el tiempo de estancia y el calor en el borde de corte en lugar de ayudar.

Control de entrada y salida en materiales compuestos

La delaminación y la extracción de fibra en los compuestos a menudo se concentran en los puntos de entrada y salida, donde se reduce el soporte para las fibras.junto con material de apoyo o apoyo cuando sea práctico, puede reducir el daño en el borde en comparación con un camino no modificado diseñado para metal.

Mantener una evacuación adecuada de las fichas

Los chips que no se limpian de manera eficiente pueden recortar, generar calor adicional y aumentar el riesgo de readhesión en termoplásticos o daño adicional a las fibras en compuestos.La ayuda de la explosión de aire es común en el mecanizado de plásticos donde el refrigerante de inundación no se utiliza o no es adecuado para el material.

Ajuste una variable a la vez

Cuando se resuelva un problema de fresado de plásticos o compuestos, cambie la velocidad del husillo, la alimentación, la geometría de la herramienta o el método de evacuación de la viruta uno a la vez y registre el resultado.El ajuste de varias variables juntas puede producir un resultado mejorado sin revelar qué cambio fue responsable.

Errores comunes en el fresado de plásticos y materiales compuestos

Aplicación directa de los parámetros de corte de metales

Los datos de corte desarrollados para aluminio o acero no se transfieren directamente a plásticos o compuestos porque los mecanismos de falla son térmicos y estructurales en lugar de principalmente abrasivos.Los parámetros iniciales específicos del material deben solicitarse al proveedor de la herramienta para el material y la herramienta exactos..

Usar una herramienta aburrida o gastada después de su vida útil

Una herramienta que aún funcionaría aceptablemente en metal puede producir fusión, manchas o rasgamiento de fibras en plásticos y compuestos mucho antes de que muestre desgaste convencional,porque el calor y el umbral de fricción para el fracaso es menor en estos materiales.

Ignorando la evacuación del chip

Los chips que se empacan en las flautas en lugar de evacuar limpiamente pueden volver a adherirse a los termoplásticos o causar daño secundario a las fibras en los compuestos.Confirmar que la geometría de la flauta elegida y cualquier ayuda de soplado de aire o refrigerante son adecuados para la operación.

Tratamiento de todos los plásticos y compuestos como un solo grupo de materiales

Acrílico, PVC, nylon y fibra reforzada compuestos se comportan de manera diferente bajo el cortador.o conjunto de parámetros validados para un material no se debe suponer que se transfieren directamente a otro sin confirmación.

Subestimación de las condiciones de entrada y salida en los compuestos

Muchos problemas de delaminación y extracción de fibra se originan en el punto de entrada o salida del corte en lugar de durante el compromiso en estado estacionario.La revisión de la estrategia de ruta de herramientas en estas transiciones es a menudo más productiva que ajustar la velocidad general y la alimentación sola.

Preguntas frecuentes

¿Por qué el acrílico se derrite incluso a velocidades de corte moderadas?

El acrílico tiene una temperatura de ablandamiento relativamente baja y no conduce el calor de manera eficiente, por lo que la fricción en el borde de corte puede elevar la temperatura local rápidamente.herramienta de baja fricción combinada con una adecuada evacuación de las astillas ayuda a limitar la acumulación de calor antes de que alcance el punto de ablandamiento.

¿Debería usar una herramienta de una sola flauta o de varias flautas para plásticos?

Un diseño de una sola flauta o dos flautas es común para el acrílico y los plásticos generales porque maximiza el espacio del chip y reduce la fricción por revolución,Pero la elección correcta depende del material específico.Confirme el número de flautas con el proveedor de herramientas para la aplicación exacta.

¿Qué causa la delaminación en los materiales compuestos?

La delaminación a menudo es el resultado de que las fibras se arrancan de la matriz en lugar de cortarse limpiamente, particularmente en los puntos de entrada y salida donde se reduce el soporte de la fibra.,y la estrategia del camino de las herramientas en estas transiciones influyen en el resultado.

¿Los materiales compuestos requieren un revestimiento diferente al de los plásticos?

No necesariamente el mismo recubrimiento, pero la selección del sustrato y del recubrimiento debe reflejar que algunos materiales compuestos son abrasivos para la herramienta debido al refuerzo de fibra,Mientras que muchos plásticos dan prioridad a unaConfirmar la combinación adecuada para el contenido específico de fibra y el tipo de matriz.

¿Qué información debo proporcionar cuando solicite una recomendación para el molino de extremos de plásticos o compuestos?

Indicar el material y el grado específicos (incluidos el tipo de fibra y el contenido de fibra para los compuestos), el grosor de la pared o la geometría de las características, la geometría de la herramienta en curso, si procede, los detalles del husillo y de la máquina,Parámetros de corte de corriente, método de evacuación de las astillas, y fotografías de cualquier fusión, mancha o delaminación observada.

Conclusión

Los problemas de mecanizado de plásticos, acrílicos y compuestos provienen principalmente de los bajos puntos de fusión, la mala disipación de calor y el comportamiento de las fibras en lugar de la dureza.,el borde de la raya positiva y el nivel de pulido, combinados con una estrategia de parámetros que gestiona el calor y controla las condiciones de entrada y salida en los compuestos,proporciona a estas operaciones una base más estable que aplicar directamente las prácticas de corte de metales.

Supal (Changzhou) Precision Tools Co., Ltd. suministrosMolinos de extremos de carburoPara revisar una aplicación de fresado de plásticos o compuestos,contacto con Supalcon su grado de material, geometría de características, herramienta y parámetros actuales, método de evacuación de las virutas y cualquier fotografía de fusión, mancha o delaminación observada.Esta información ayuda a identificar una geometría adecuada de la herramienta y un proceso de inicio práctico para la validación en la máquina..