Mecanizado CNC ABS: Consejos y prácticas de diseño

El mecanizado CNC de ABS es prácticamente omnipresente. Desde piezas de automoción hasta dispositivos médicos y sanitarios y bienes de consumo, las piezas de mecanizado CNC son fiables y contribuyen a la durabilidad y funcionalidad de muchos productos.

Como termoplástico de rendimiento versátil, el plástico ABS de mecanizado se adapta a los aditivos, y su resistencia a la tracción lo convierte en un sustituto ideal de otros termoplásticos.

¿Qué es el plástico ABS?

El plástico ABS, o acrilonitrilo butadieno estireno, es un polímero termoplástico utilizado habitualmente en diversas aplicaciones industriales. Es un material versátil conocido por su resistencia al impacto, durabilidad y resistencia mecánica.

Mecanizado CNC Los ABS son ligeros y fáciles de moldear y dar forma a intrincados diseños. Como termoplástico de rendimiento versátil, su facilidad de mecanizado, adaptabilidad a los aditivos y resistencia a la tracción lo convierten en un sustituto ideal de otros termoplásticos.

Un vistazo a ABS

¿Por qué utilizar ABS para sus piezas de plástico CNC?

Debido a sus características favorables, el mecanizado CNC del ABS es un material plástico comúnmente utilizado para Piezas mecanizadas por CNC.

La imagen anterior muestra las propiedades de ABS. Recurso

Formación de virutas

El ABS produce virutas cortas y fácilmente expulsables durante el mecanizado. Estas virutas suelen ser más lisas y menos propensas a atascarse u obstruir las herramientas de corte.

Fuerzas de corte

El ABS tiene unas fuerzas de corte relativamente bajas en comparación con otros plásticos técnicos, como el cloruro de polivinilo, lo que facilita su mecanizado. Esto supone un menor esfuerzo para las herramientas de corte y un menor consumo de energía durante el mecanizado.

Maquinabilidad

El ABS es conocido por su facilidad de procesamiento, ya que puede mecanizarse mediante diversas técnicas de mecanizado CNC de ABS, como fresado, torneado, taladrado y roscado. Puede moldearse y cortarse con precisión y exactitud, lo que permite realizar diseños complejos e intrincados.

Ventajas del mecanizado CNC de ABS

A la hora de mecanizar plásticos ABS, la versatilidad de estas propiedades termoplásticas contribuye en gran medida a su popularidad en diversas aplicaciones, He aquí algunas ventajas clave del ABS.

Rentable

El ABS es un material rentable en comparación con la mayoría de los plásticos técnicos. Su asequibilidad, combinada con sus propiedades mecánicas favorables, lo convierten en una opción popular para diversas industrias. Además, la posibilidad de reciclar este material contribuye a reducir costes y ayuda a las industrias a ser más respetuosas con el medio ambiente.

Estéticamente atractivo

Los plásticos ABS mecanizados por CNC son lisos y brillantes, lo que los hace visualmente atractivos. Puede pintarse o recubrirse fácilmente para conseguir los colores y acabados superficiales deseados, mejorando la estética general de los productos. Esta propiedad es especialmente útil para fabricar juguetes LEGO, fundas de teléfono y mandos de videojuegos.

Ligero

El ABS es un material plástico ligero. Su gravedad específica es inferior a la de muchos otros materiales plásticos, con un peso aproximado de 1,05 g/cm³, lo que facilita su manipulación y transporte. El mecanizado CNC de ABS se utiliza a menudo en aplicaciones que requieren que las piezas sean ligeras, como en las industrias electrónica y del automóvil.

Además, su naturaleza ligera es una de las razones por las que el ABS es una opción popular para la impresión 3D, ya que permite la producción de productos ligeros y de baja densidad, como solapas de puertas, piezas de adorno, tuberías y accesorios.

Desafíos en el mecanizado CNC de ABS

Aunque los plásticos ABS presentan numerosas ventajas que los convierten en la elección perfecta para determinadas aplicaciones, es imprescindible tener en cuenta sus limitaciones a la hora de fabricar piezas de plástico ABS a medida.

Escasa resistencia química

Los polímeros ABS no son resistentes a determinados productos químicos, incluidos disolventes como la acetona. La exposición a estos productos químicos puede provocar hinchazón, deformación o degradación del material. Es fundamental tener en cuenta la compatibilidad del ABS con el entorno previsto o las sustancias con las que pueda entrar en contacto.

Baja resistencia al calor

Mecanizado CNC Los plásticos ABS tienen una resistencia al calor relativamente baja en comparación con otros plásticos de ingeniería como el PEEK (Polieteretercetona). Este material tiene una temperatura de transición vítrea relativamente baja, alrededor de 105°C a 110°C. Como resultado, el plástico puede ablandarse, enrollarse o deformarse a temperaturas elevadas durante el mecanizado del ABS, lo que restringe su uso en aplicaciones de alta temperatura.

Degradación UV

Uno de los principales retos del mecanizado CNC de ABS es su susceptibilidad a la degradación por rayos UV. La exposición prolongada a la luz solar o a la radiación UV puede causar decoloración y reducción de las propiedades mecánicas. Además, es propenso a absorber humedad si se deja en ambientes húmedos, lo que puede provocar una disminución de la resistencia mecánica y la estabilidad dimensional.

Consejos y prácticas de diseño para piezas de ABS mecanizadas

A la hora de diseñar piezas mecanizadas en ABS, existen algunos consejos y prácticas que pueden ayudarle a obtener los mejores resultados. Entre ellos se incluyen:

Tenga en cuenta el grosor de la pared

Para el mecanizado CNC de piezas de ABS, es importante mantener un espesor de pared constante para garantizar la integridad estructural y evitar el alabeo. El grosor de pared recomendado puede variar en función de la complejidad y el tamaño de la pieza. Por ejemplo, el grosor mínimo de la pared es de 2 mm para piezas pequeñas.

Utilizar refrigerantes

Se sabe que el ABS punto de fusión fácilmente a altas temperaturas. Los refrigerantes se utilizan para controlar la temperatura reduciendo el calor generado durante el proceso de mecanizado. Proporcionan una barrera entre la herramienta de corte y el material, lo que ayuda a disipar el calor, evitando el sobrecalentamiento. Al mantener la temperatura baja y constante, los refrigerantes también ayudan a mejorar la calidad general del proceso de mecanizado.

Para el mecanizado de piezas de plástico ABS, es aconsejable utilizar refrigerantes a base de agua, como aceite soluble, refrigerante sintético y aceites semisintéticos.

Incorporar filetes y chaflanes

Añadir filetes o chaflanes a esquinas o bordes afilados pueden ayudar a reducir las concentraciones de tensión y aumentar la resistencia de la pieza. También facilitan el mecanizado CNC en ABS al evitar que la herramienta quede atrapada en esquinas estrechas.

Optimizar la orientación de las piezas

Dependiendo del método de mecanizado (por ejemplo, fresado ABS o torneado ABS), la optimización de la orientación de la pieza puede minimizar el desperdicio de material y los movimientos de la herramienta, lo que se traduce en un proceso de fabricación más rentable y eficaz.

"Considere la posibilidad de utilizar velocidades de corte más bajas y velocidades de avance más altas para minimizar la generación de calor, ya que un calor excesivo puede provocar deformaciones y degradación del material ABS durante el mecanizado". Guo, ingeniero de mecanizado CNC en XC machining, también aconsejó.

Opciones de acabado superficial de piezas mecanizadas de ABS

Existen varias opciones de acabado superficial para el mecanizado CNC de piezas de plástico ABS, en función del aspecto y la funcionalidad deseados del producto acabado. Algunas opciones comunes de acabado para piezas mecanizadas CNC de ABS incluyen:

Metalización al vacío

El metalizado al vacío, o metalización al vacío, es un popular método de acabado de superficies que se utiliza a menudo para mejorar las propiedades físicas, eléctricas u ópticas de las piezas de plástico ABS. Consiste en depositar una fina capa de metal, normalmente aluminio, sobre la superficie de la pieza de plástico en una cámara de vacío.

Las ventajas del metalizado al vacío durante la fabricación de plástico ABS incluyen un aspecto radiante y altamente reflectante y resistencia a la humedad, la abrasión y la corrosión. También puede proporcionar una mayor protección contra las interferencias electromagnéticas.

Granallado

El chorreado con microesferas es un proceso que utiliza microesferas finas, como las de vidrio o cerámica, para limpiar o acabar la superficie de un material. Al propulsar las perlas finas a alta velocidad se elimina cualquier contaminante o inconsistencia de la superficie, lo que deja un acabado más limpio y suave. Este proceso puede ser particularmente útil si planea pintar o aplicar cualquier otro tipo de revestimiento sobre el plástico ABS mecanizado por CNC.

Pintura

La pintura es una opción popular para el mecanizado CNC de ABS en lo que respecta a las opciones de acabado superficial. La pintura le permite personalizar sus piezas mecanizadas en ABS con diversos colores, acabados y diseños. Tanto si busca un aspecto vibrante como una apariencia elegante y profesional.

La pintura puede ayudarle a conseguir el resultado estético deseado para sus piezas de plástico ABS personalizadas. Además del atractivo visual, la pintura protege sus piezas mecanizadas de ABS. La pintura es una barrera contra la corrosión, los arañazos y otras formas de desgaste. Ayuda a prolongar la vida útil de sus piezas.

Métodos alternativos para procesar el ABS

El ABS es un plástico termoplástico versátil utilizado en el mecanizado CNC que ofrece una gran resistencia mecánica, estabilidad térmica y resistencia a la corrosión. Existen varios métodos para procesar el ABS, que son los siguientes.

Impresión 3D

La impresión 3D es un método común de procesado de ABS que crea objetos tridimensionales construyéndolos capa a capa con un archivo digital. Uno de los méritos de fabricar bloques de ABS para su mecanizado en impresión 3D es su capacidad para evitar la deformación, lo que lo hace adecuado para piezas funcionales que requieren durabilidad y resistencia al calor.

Además, Impresión 3D con el mecanizado CNC de plástico ABS permite a diseñadores, ingenieros y maquinistas potenciar su creatividad. Este proceso se realiza produciendo objetos personalizados, prototipos e incluso piezas de repuesto de forma rentable.

Moldeo por inyección

Al utilizar moldeo por inyección Durante el mecanizado de plástico ABS, los gránulos de plástico se introducen en un barril calentado, que los funde y los deja en estado líquido. El plástico fundido se inyecta en la cavidad del molde a alta presión, donde se enfría y solidifica, adoptando la forma deseada del molde.

Este plástico de ingeniería es especialmente adecuado para el moldeo por inyección, ya que permite la producción en masa, la calidad constante del producto y la capacidad de producir formas complejas con un desperdicio mínimo de material.

Extrusión de plástico

La extrusión de plástico es un proceso de fabricación en el que el plástico se funde y luego se empuja a través de una matriz para crear la forma deseada. Este método permite crear productos de ABS con mecanizado CNC de diversas formas y tamaños. La extrusión de plástico ofrece la flexibilidad necesaria para producirlos con eficacia, tanto si necesita varillas, láminas, perfiles o incluso geometrías complejas.

Aplicaciones de las piezas de plástico ABS

Gracias a sus excelentes propiedades, las piezas de plástico ABS tienen una amplia gama de aplicaciones en diversos sectores industriales.

Industria eléctrica

El material ABS de mecanizado CNC se utiliza ampliamente en la producción de dispositivos y aparatos electrónicos como monitores de ordenador, teclados, equipos de audio e incluso carcasas de teléfonos móviles. Este uso se debe a su ligereza y a sus propiedades aislantes, que lo convierten en una opción adecuada para el revestimiento de piezas eléctricas.

Industria del automóvil

El plástico ABS se utiliza en la fabricación de piezas interiores y exteriores de automóviles, como componentes del salpicadero, molduras interiores, paneles de puertas y respaldos de asientos. Su excelente resistencia a los impactos y durabilidad lo hacen ideal para soportar las exigencias de la carretera.

Industria médica y sanitaria

Este material se emplea en la producción de diversos equipos médicos, como tubos de extracción de sangre, jeringuillas, carcasas de instrumentos médicos y equipos de protección, debido a su resistencia química, biocompatibilidad y capacidad para soportar la esterilización en autoclave.

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Conclusión

El plástico ABS es un termoplástico versátil que se subcontrata en gran medida debido a su ligereza, sus propiedades de aislamiento eléctrico y su capacidad de reciclaje. En general, el mecanizado CNC de ABS sigue siendo una opción sólida para varias aplicaciones mientras aumente la demanda de materiales resistentes y fiables.

Preguntas frecuentes

¿Qué tipos de ABS se utilizan en la producción?

Los tipos comunes de grados de ABS utilizados en la fabricación de piezas de plástico son el ABS retardante de llama, el de moldeo por inyección y el de extrusión.

¿Son seguros los plásticos ABS?

En general, el plástico ABS se considera seguro para el uso cotidiano. No contiene sustancias cancerígenas. Por tanto, es un plástico seguro para fabricar juguetes infantiles y otros productos de consumo.

¿Son caros los plásticos ABS?

Este material es rentable. El precio oscila entre $1,50 y 2,50 por libra.