A usinagem CNC POM é um processo muito importante para fazer componentes altamente precisos com atributos de desempenho excepcionais. Ao saber sobre esse procedimento, você pode aprimorar seus métodos de produção, melhorar a qualidade do produto e diminuir o preço.
Este guia completo abordará a usinagem CNC POM, seus casos de uso e vantagens em diversos campos.
O que é usinagem CNC POM?
A usinagem CNC POM combina a criatividade de Polioximetileno (POM) com a precisão da tecnologia de Controle Numérico Computadorizado. Este último processo usa ferramentas de corte controladas por computador para eliminar material automaticamente de uma peça de trabalho POM.
Propriedades do POM
As seguintes características extraordinárias do POM o tornam um material apropriado para usinagem CNC.
Resistência à Tração
Ele pode suportar grandes forças de tensão sem quebrar ou deformar devido à sua resistência à tração de 62-79 MPa.
Dureza:
A dureza Shore D de 80-90 e a dureza Rockwell de M85-M100 do POM oferecem excelente resistência ao desgaste e arranhões. Essas qualidades o tornam particularmente perfeito para componentes usinados com precisão, como rolamentos e engrenagens.
estabilidade dimensional
Este material tem baixa taxa de absorção de umidade (0.2-0.3% em 24 horas), o que garante mudanças dimensionais mínimas. O POM também pode manter a tolerância dentro de ±0.002 polegada/polegada sob diferentes condições climáticas.
Baixo coeficiente de atrito
Ele permite autolubrificação devido ao seu coeficiente de atrito dinâmico que varia de 0.2 a 0.3. Este DFC também melhora a proficiência em operações mecânicas de precisão e minimiza o desgaste em peças móveis.
Resistência à umidade
O POM tem uma taxa de absorção de água menor que 0.2% em 24 horas devido à sua natureza hidrofóbica. Portanto, ele pode manter a estabilidade dimensional e as características mecânicas em ambientes úmidos.
Isolamento térmico e elétrico
É um bom isolante para aplicações de alta tensão e componentes eletrônicos devido à sua baixa condutividade térmica (0.31 W/(K·m)) e alta rigidez dielétrica (20 kV/mm).
Comparação com outros materiais
Agora veremos as características do POM mais claramente quando o compararmos com outros plásticos de engenharia comuns, como náilon, ABS e policarbonato.
POM vs Nylon
Em resistência à umidade e estabilidade dimensional, o POM é melhor que o Nylon. Ele tem uma taxa de absorção de água de 0.2%, que é muito menor que os 1.5% do Nylon. O POM pode manter tolerâncias rigorosas em condições úmidas, mas o nylon tem melhor adaptabilidade e resistência ao impacto.
POM vs ABS
O POM tem maior resistência à tração (62-79 MPa) do que o ABS (40-50 MPa). Ele também tem melhores propriedades de desgaste e resistência química. Mas para aplicações menos exigentes, o ABS é mais econômico com melhor resistência ao impacto.
POM vs Policarbonato
Para peças móveis, o POM é o melhor material devido à sua melhor resistência ao desgaste e baixo coeficiente de atrito. Enquanto o policarbonato fornece maior resistência ao impacto e transparência. Portanto, é bom para aplicações que precisam de extrema durabilidade e clareza óptica.
Métodos de usinagem CNC para POM
POM é usado em muitos métodos de usinagem CNC, pois mostra excelente usinabilidade. Esses métodos são os seguintes.
Passando
O procedimento de torneamento de POM é semelhante à usinagem de latão, pois ambos produzem melhores resultados em taxas de avanço médias e velocidades de torneamento rápidas. Quebra-cavacos são usados para garantir precisão e evitar acúmulo de cavacos. O torneamento de POM usa velocidade de corte de 250 pés/min para obter produtos precisos e suaves.
fresagem
Neste processo, fresas de sulcos simples são usadas para obter melhor acabamento superficial e evitar acúmulo de cavacos. Elas combinam altas velocidades de corte com taxas de avanço médias. Ferramentas afiadas são necessárias para adquirir ângulos precisos e formas complexas. Durante a fresagem de alta velocidade, refrigerantes são recomendados para controlar o calor e preservar a estabilidade dimensional das peças POM.
Moagem:
Para tolerâncias rigorosas e melhor acabamento de superfície, a retificação é a melhor escolha para POM. Ela usa rodas abrasivas de granulação fina para remover material sem produzir muito calor. Como o POM tem baixa condutividade térmica, os operadores devem controlar as configurações de retificação cuidadosamente para evitar derretimento local. Os refrigerantes são importantes para preservar a qualidade da superfície e a estabilidade dimensional durante todo o procedimento de retificação.
Perfuração
Uma abordagem bem pensada é necessária para perfurar POM para garantir precisão e evitar deformação. Brocas helicoidais padrão operando a 1500 rpm com um ângulo de torção de 118° e bordas de ataque planas retificadas são boas para esse processo. Para melhor remoção de cavacos e menos acúmulo de calor, retraia a broca a cada 5–6 mm. Esse processo combinado com uma taxa de avanço moderada fornecerá furos limpos e precisos em peças POM.
Técnicas de Acabamento de Superfície
Duas opções de acabamento de superfície para peças usinadas CNC de POM são como usinadas e jateamento de esferas. O acabamento como usinado preserva marcas de ferramentas com rugosidade de superfície de 0.8 a 6.3 mícrons. Enquanto o jateamento de esferas dá um acabamento fosco uniforme, melhorando a vida útil e a aparência. Para superfícies ainda mais lisas, polimento e polimento podem ser usados. Além disso, a anodização (para compostos de POM) dá opções de personalização de cores e resistência à corrosão.
Benefícios da usinagem CNC POM
Para fabricar peças de alta qualidade, a usinagem CNC POM tem as seguintes vantagens.
Precisão e exatidão
A usinagem CNC POM pode atingir tolerâncias muito apertadas de até ±0.05 mm. É melhor do que a moldagem por injeção, pois pode produzir geometrias complicadas de detalhes finos. Esse nível de precisão é importante em indústrias como dispositivos médicos e produção aeroespacial.
Eficiência Material
O processo usa corte preciso e trajetórias de ferramentas simplificadas para diminuir o desperdício de material. O POM gera calor mínimo durante a usinagem devido ao baixo atrito. Portanto, ele facilita a remoção de cavacos e previne a deformação do material. Como resultado, os fabricantes podem obter o máximo das matérias-primas com menos preço e pegada ambiental.
Flexibilidade de design e prototipagem rápida
Os fabricantes podem usar a usinagem CNC POM para iterações rápidas de design com algum tempo de resposta de até 24 horas. Sua alta usinabilidade permite a criação de geometrias complicadas e detalhes complexos. Essa capacidade suporta o desenvolvimento rápido de protótipos e testes funcionais em setores como o automotivo.
Consistência e Qualidade
A usinagem CNC POM assegura consistência peça a peça com flutuações dimensionais tão pequenas quanto ±0.025 mm. Essa precisão extraordinária combinada com a estabilidade inerente do POM produz peças da melhor qualidade que preservam suas propriedades em séries de produção de indústrias específicas, como médica e aeroespacial.
Económico
A automação na usinagem CNC POM diminui os custos de mão de obra. Caminhos de ferramentas otimizados e melhor uso de material reduzem o desperdício, enquanto a usinagem de alta velocidade minimiza os tempos de ciclo. Todos esses fatores juntos tornam a usinagem CNC POM uma solução econômica para produção em grande volume.
Aplicações de peças POM
As propriedades peculiares do POM o tornam um ótimo ajuste para muitas indústrias. Vamos ver os usos da usinagem CNC POM em diferentes setores.
Automotiva
A usinagem CNC POM é usada para produzir peças de alta precisão, como buchas, peças do sistema de combustível e engrenagens. Seus recursos de resistência ao desgaste e baixo atrito melhoram a longevidade e o desempenho do veículo.
Produtos para uso Médico
Para implantes e instrumentos cirúrgicos, a usinagem POM é usada devido à biocompatibilidade e resistência à esterilização. A baixa resistência do POM coeficiente de fricção é útil para melhorar o desempenho em dispositivos ortopédicos e substituições de articulações.
Expositores e Eletrónica
O POM é amplamente utilizado na indústria eletrônica para interruptores, conectores e invólucros em dispositivos eletrônicos, pois possui excelentes propriedades de isolamento elétrico com rigidez dielétrica de 20 kV/mm.
Indústria aeroespacial
Sua baixa densidade de 1.42 g/cm2 e alta resistência fazem dele um ótimo material para peças não estruturais, como buchas, acessórios internos e fixadores para reduzir o peso.
Robótica
Peças críticas como rolamentos, peças estruturais e engrenagens robóticas são feitas de POM para melhorar a vida útil e a precisão.
Desafios da usinagem POM
O POM tem alta elasticidade e baixa estabilidade térmica com um ponto de fusão de 175°C que causa rachaduras e deformações. A pressão dos mecanismos de fixação, o calor gerado durante o corte e o estresse interno podem causar imprecisões dimensionais.
Para superar esses problemas, ferramentas de corte afiadas, configurações de corte e técnicas de resfriamento adequadas são usadas para produzir constantemente peças POM precisas e da melhor qualidade.
Conclusão
A usinagem CNC POM é uma maneira proficiente e adaptável de produzir peças complexas em muitas indústrias. Suas características distintas combinadas com a nova tecnologia CNC podem criar peças da melhor qualidade com características de desempenho excepcionais e tolerâncias rigorosas.
Se você precisar de serviços de usinagem CNC POM, entre em contato RICHCONN hoje para obter peças precisas de acordo com as necessidades específicas do seu projeto.
Perguntas Frequentes
1. Como a usinagem CNC POM se compara a outros métodos de usinagem de plástico, como moldagem por injeção ou impressão 3D?
Em comparação com a moldagem por injeção, a usinagem CNC POM tem melhor precisão com tolerâncias tão apertadas quanto ±0.005 mm e mais flexibilidade de design. Isso a torna cara para grandes volumes. Enquanto a impressão 3D é boa para prototipagem rápida, as peças POM usinadas CNC geralmente têm melhores propriedades mecânicas e acabamentos de superfície para peças funcionais.
2. Quais são as melhores abordagens de pós-processamento para acabamento de peças POM usinadas em CNC?
Para peças que precisam de uma superfície não reflexiva, o jateamento de esferas é usado, pois dá um acabamento fosco. O polimento também é muito eficaz para superfícies lisas, enquanto a anodização (para compostos de POM) melhora a aparência e a vida útil.
3. Como o POM se compara ao PTFE e ao Nylon na usinagem CNC?
O POM é melhor que o Nylon em usinabilidade e estabilidade dimensional com menor absorção de umidade e atrito. O POM mostra grande tenacidade e força, mas tem um pouco mais de atrito que o PTFE. Essas características tornam o POM particularmente apropriado para peças de precisão que precisam de integridade estrutural.
4. Como a usinagem CNC POM melhora a precisão e a estabilidade dimensional das peças fabricadas?
O processo de usinagem CNC POM pode atingir uma tolerância muito estreita de ±0.005 mm. As propriedades do POM contribuem para essa precisão e estabilidade dimensional com menos de 0.1% de absorção de umidade em 24 horas e expansão térmica mínima. Essas características garantem que as peças POM mantenham suas dimensões e formato em uma ampla gama de condições ambientais.
