一、 Cuatro causas principales de deformación posterior al CNC en piezas de plástico
En comparación con los metales, los plásticos presentan propiedades físicas y reacciones más sensibles durante el mecanizado, lo que los hace más propensos a deformarse. Los expertos técnicos identifican los siguientes cuatro factores clave:
El coeficiente de expansión térmica del plástico supera con creces al del metal
El plástico suele exhibir un coeficiente de expansión térmica entre 3 y 8 veces mayor que el metal. Durante el fresado CNC, la fricción entre la herramienta y el material genera un calor significativo, lo que hace que las temperaturas localizadas aumenten rápidamente a 60-80 °C. Si el calor no puede disiparse rápidamente, se produce una expansión plástica irregular. El enfriamiento y la contracción desiguales después del mecanizado provocan deformaciones por deformación o flexión.
Liberación insuficiente de tensión plástica interna
Durante el moldeo por inyección, el enfriamiento desigual de los espacios en blanco de plástico puede dejar una “tensión interna” residual dentro de las cadenas moleculares. Sin un tratamiento previo adecuado antes del mecanizado, el fresado CNC elimina el material de la superficie, lo que provoca una rápida liberación de tensión y provoca una "deformación elástica" de las piezas. Este efecto es particularmente pronunciado en materiales como el nailon (PA) y el policarbonato (PC).
Fuerza y método de sujeción inadecuados
Se aplica fuerza de sujeción para asegurar las piezas durante el mecanizado. Una fuerza excesiva puede causar deformación plástica, mientras que una fuerza insuficiente permite que las piezas se muevan debido a la vibración durante el procesamiento. Esto no sólo compromete la precisión sino que también exacerba la deformación debido a una distribución desigual de la tensión.
Parámetros de mecanizado y propiedades de materiales no coincidentes
Algunos fabricantes aplican parámetros de mecanizado de metales a los plásticos, como el uso de altas velocidades de corte y bajas velocidades de avance para materiales blandos como el polietileno (PE), lo que provoca acumulación de calor. Alternativamente, el diseño inadecuado de la trayectoria de la herramienta (por ejemplo, corte continuo de un solo lado) somete las piezas a una tensión localizada excesiva, lo que en última instancia causa deformación.
二、 Cinco medidas para prevenir y reducir la deformación de piezas de plástico
Para abordar estas causas, nuestro equipo de expertos ha elaborado cinco soluciones comprobadas basadas en la experiencia industrial práctica:
Trate previamente los espacios en blanco de plástico antes del mecanizado.
Para plásticos altamente higroscópicos como PA y PBT, séquelos en un horno a 80-120 °C durante 2 a 4 horas para eliminar la humedad interna (la vaporización inducida por el calor acelera la deformación). Para los espacios en blanco con tensión interna, emplee un “tratamiento de alivio de tensión a temperatura constante” (p. ej., mantenimiento estático a 50 °C durante 12 horas) para liberar previamente entre el 60% y el 70% de la tensión interna.
Adopte soluciones de sujeción flexibles
Reemplace los accesorios rígidos tradicionales con ventosas (para piezas planas grandes) o mordazas elásticas (para piezas de forma irregular) para distribuir la fuerza de sujeción aumentando el área de contacto. Algunos fabricantes también insertan almohadillas de silicona entre los accesorios y las piezas para amortiguar aún más la presión.
Personalice los parámetros de mecanizado para plásticos
Ajuste los parámetros según la dureza del plástico:
- Para plásticos blandos (p. ej., PE, PP), utilice “velocidad de avance alta + velocidad de corte baja” (velocidad de avance 1200–1800 mm/min, velocidad de corte 600–800 m/min) para minimizar el calor por fricción. Para plásticos rígidos (p. ej., PC, POM), la velocidad de corte se puede aumentar moderadamente, pero se recomiendan herramientas recubiertas de diamante para reducir los coeficientes de fricción. Utilice cortes en capas (0,1 a 0,3 mm por capa) para evitar una eliminación excesiva en una sola pasada.
Control de calor de corte mejorado
Configure un sistema de enfriamiento dedicado y use aire comprimido seco durante el mecanizado (para evitar la absorción de humedad del plástico debido al enfriamiento líquido). Enfriamiento directo a la zona de corte en tiempo real, manteniendo las fluctuaciones de temperatura de la pieza dentro de ±3°C. Para piezas de paredes delgadas propensas al calor, emplee un “corte intermitente” para permitir intervalos de enfriamiento.
Implementar el posprocesamiento de estabilización dimensional.
Coloque las piezas terminadas en un ambiente de temperatura constante de 25 a 30 °C durante 4 a 8 horas para permitir que las dimensiones se estabilicen de forma natural. Para piezas que requieren precisión extrema (p. ej., tolerancias de ±0,01 mm), realice un “tratamiento de envejecimiento a baja temperatura” (24 horas a 10–15 °C) para reducir aún más los riesgos de deformación posteriores.
