Usinage du Delrin : Propriétés, défis et astuces

Avec une large gamme de matériaux plastiques saturés dans l'industrie, l'usinage du Delrin, communément connu sous le nom d'acétal, appartient au groupe des plastiques acétal et est le matériau idéal utilisé dans une section d'applications d'usinage. En ce qui concerne l'usinage CNC des matières plastiques, le succès du Delrin peut être attribué à ses propriétés remarquables, notamment sa grande rigidité et son adaptabilité. Cet article fournit des informations sur usinage du Delrin.

Qu'est-ce que l'usinage du Delrin (POM) ?

Le Delrin ou Polyoxyméthylène (POM) est un type distinct de résine acétal qui offre une stabilité dimensionnelle exceptionnelle, une grande résistance et une faible friction. Il s'agit d'un homopolymère semi-synthétique de l'acétal, utilisé dans la production de diverses pièces de précision.

Il est mécaniquement plus résistant et possède une plus grande rigidité que les autres thermoplastiques techniques. Cette caractéristique lui permet de conserver une forme solide à des températures basses et élevées. L'usinage du Delrin peut être réalisé par plusieurs méthodes de traitement, telles que Usinage CNCLa production des pièces souhaitées se fait par des techniques telles que le moulage par injection et l'impression 3D.

Propriétés mécaniques du Delrin

Le Delrin possède certaines propriétés uniques qui lui permettent d'être utilisé dans différents domaines. La connaissance de ces propriétés est essentielle pour comprendre comment usiner le Delrin. Ces propriétés sont les suivantes :

Résistance mécanique

L'une des caractéristiques uniques du Delrin est sa résistance à la traction, c'est-à-dire le niveau de contrainte que le matériau peut supporter avant de se rompre sous l'effet de la tension. Il présente une résistance à la traction remarquable, comprise entre 7 000 et 9 000 PSI, ce qui le rend moins dense que les métaux.

Résistance à l'humidité

Le delrin présente une faible absorption d'eau, même en cas d'exposition prolongée à des environnements humides. Par essence, il contribue à maintenir une bonne stabilité dimensionnelle et une grande rigidité, et empêche le gonflement ou le gauchissement du matériau en raison de l'absorption d'humidité. Par conséquent, en tant que polymère acétal, le derlin peut être utilisé pour fabriquer des composants automobiles tels que des lève-vitres, des poignées et des pièces de garniture intérieure.

Propriétés thermiques

Lors de la fabrication de matières plastiques, ce matériau présente un point de fusion relativement élevé et une excellente résistance à la chaleur. Il supporte des températures allant jusqu'à environ 120°C (248°F) sans déformation significative.

Pourquoi utiliser le Delrin pour vos pièces plastiques CNC ?

Le Delrin standard est un bon substitut aux métaux, notamment pour la création de pièces plastiques CNC de qualité et résistantes à la corrosion. Outre ses excellentes propriétés mécaniques, il existe d'autres raisons pour lesquelles le Delrin est idéal pour la fabrication de pièces en plastique CNC. Montages CNC pièce en plastique.

Précision des matériaux

Les propriétés mécaniques du Delrin garantissent un modèle très cohérent pendant l'usinage. Par exemple, si les dessins sont simples, il est facile de les usiner avec des tolérances aussi faibles que "±0,005mm″.

Avec une géométrie correcte et des outils de pointe bien affûtés, les machinistes et les ingénieurs peuvent optimiser les paramètres de coupe et les trajectoires des outils afin d'améliorer la productivité.

Faibles forces de coupe

Les forces de coupe relativement faibles de cet acétal contribuent énormément aux processus d'usinage. Il en résulte une réduction de l'usure de l'outil de travail. Usinage de prototypes CNC et une diminution des besoins de maintenance.

Usure des outils

Le Delrin est relativement souple par rapport aux métaux, ce qui réduit l'usure des outils de coupe. Cela permet de réduire les changements d'outils et les coûts globaux d'usinage.

Grades de Delrin utilisés dans l'usinage

Lors de l'usinage du Delrin, l'acétal peut être formulé en différentes qualités afin d'améliorer ses caractéristiques et d'obtenir les résultats souhaités. Parmi les qualités courantes de Delrin utilisées pour la fabrication de prototypes en plastique, on peut citer :

Delrin 150

Le Delrin 150 est un homopolymère acétal qui présente une résistance thermique, une rigidité et une solidité élevées. Cette qualité de Delrin d'usinage est couramment utilisée dans les secteurs de l'automobile, de la santé et des biens de consommation pour fabriquer des composants de systèmes d'alimentation, des instruments dentaires et des ustensiles de cuisine en raison de sa durabilité, de sa résistance à l'absorption d'humidité et de sa résistance à la fatigue.

Delrin AF

Le Delrin AF, également connu sous le nom de Delrin Antifriction, a des applications où la faible friction et la résistance à l'usure sont importantes. La nature autolubrifiante de ce plastique signifie qu'il n'a pas besoin d'huile ou de graisse lubrifiante, ce qui le rend adapté aux applications industrielles et de laboratoire, améliorant ainsi la longévité des systèmes mécaniques. Ce plastique Delrin est utilisé dans la fabrication d'engrenages, de bandes d'usure, de roulements et de composants électriques.

Delrin chargé de verre

L'une des catégories de plastique les plus connues est le Delrin. Usinage CNC de l'aluminium est le Delrin chargé de verre ou Delrin 570. Cet acétal contient des fibres de verre en poudre, ce qui améliore considérablement sa solidité, sa stabilité dimensionnelle, sa résistance à l'usure et sa rigidité. Les fabricants apprécient également ce matériau pour sa résistance exceptionnelle aux chocs et aux produits chimiques, ce qui le rend adapté à la fabrication de pièces de machines et de composants électriques.

Défis de l'usinage CNC du Delrin

Lors du développement de composants pour l'usinage du Delrin, il est important de tenir compte des restrictions qui rendent ce matériau inadapté à certaines applications. Ces défis sont les suivants :

Facilement inflammable

En tant qu'acétal, ce matériau est hautement inflammable. Il n'est pas auto-extinguible et ne peut pas être combiné facilement avec des additifs ignifuges tels que le brome et le chlore. En raison de sa réaction violente à ces additifs, il ne constitue pas un choix idéal pour la plupart des appareils électriques.

Extrêmement difficile à coller

Comme cet acétal possède une bonne résistance à divers produits chimiques, il est difficile de coller les pièces ensemble, en particulier en utilisant des adhésifs. Récemment, des adhésifs tels que l'époxy et le polyuréthane ont été utilisés pour coller des matériaux en Delrin. Toutefois, ces collages ne donnent que des résultats minimes et nécessitent généralement les services d'un expert, ce qui est coûteux.

Sensible à la chaleur

Usinage Les pièces en Delrin ont une bonne résistance à la chaleur. Cependant, elles se déforment lorsqu'elles sont exposées à des températures élevées et peuvent même fondre. Il s'agit d'une limitation majeure par rapport aux pièces en plastique comme le polyéthylène et le nylon. Dans la comparaison entre le nylon et le delrin, la résistance à la chaleur est un facteur distinctif, le nylon ayant une résistance thermique supérieure à celle du delrin.

Conseils et pratiques de conception pour les pièces en Delrin usinées

Lors de l'usinage CNC du Delrin, la grande disponibilité de ce matériau permet de le découper et de lui donner la forme souhaitée. Vous trouverez ci-dessous quelques conseils et pratiques de conception pour les pièces usinées en Delrin.

Sélection des outils

Lors de l'usinage du Delrin, il est important d'utiliser des outils tranchants avec un dégagement comme le carbure cémenté ou l'acier rapide, car cela permet de couper le matériau correctement. Les outils émoussés qui raclent plutôt qu'ils ne coupent provoquent une chaleur excessive. De même, les outils qui ne disposent pas d'un dégagement suffisant pour permettre l'élimination rapide des copeaux risquent de les agglomérer et de les faire fondre.

Vitesses et flux

Les plastiques Delrin usinés ayant un point de fusion bas, il est essentiel d'utiliser la bonne vitesse et la bonne avance pour éviter la surchauffe. Lors de l'usinage, commencez par une vitesse de coupe et une vitesse d'avance faibles et augmentez progressivement jusqu'à ce que vous obteniez le produit souhaité.

Serrage

Le delrin a une faible résistance aux chocs, ce qui signifie qu'il se déforme facilement sous la pression de serrage. Veillez à utiliser des méthodes de serrage standard telles que les pinces de serrage et les mandrins, ou des pinces magnétiques permanentes électriques qui assureront une prise sûre entre la surface de travail et l'outil, et évitez également les pressions extrêmes qui pourraient entraîner une déformation ou un gauchissement pendant le processus d'usinage CNC du Delrin.

Refroidissement

Delrin (POM) réagit mal aux températures supérieures à 121°C. Pour éviter la surchauffe et maintenir la stabilité dimensionnelle du matériau, il est essentiel d'utiliser des liquides de refroidissement ou des jets d'air pendant l'usinage du delrin, car ils contribuent à disperser la chaleur et à maintenir le matériau à une température fraîche.

Options de finition de surface des pièces usinées en Delrin

Lors de l'usinage CNC du Delrin, la finition de surface des pièces plastiques CNC joue un rôle important dans l'aspect physique du produit en lui donnant un aspect lisse et parfait. Voici quelques options de finition de surface pour obtenir une finition propre et impeccable.

Finition par microbillage

Le microbillage est une méthode de finition de surface qui consiste à projeter des billes de verre ou de fines particules sous haute pression sur la surface des pièces usinées. Cette méthode permet de nettoyer la surface des pièces en Delrin à usinage CNC et d'améliorer l'aspect physique de la surface, en lui donnant une finition lisse, mate ou satinée.

Polissage

Le polissage est une méthode de finition de surface qui implique l'utilisation de matériaux abrasifs pour lisser, améliorer l'apparence et la texture du matériau lors de l'usinage du Delrin. Le processus de polissage implique généralement l'élimination progressive des imperfections de la surface, telles que les rayures, les rugosités et les irrégularités. On y parvient en frottant ou en polissant la surface avec des abrasifs plus fins, tels que du papier de verre, du tissu ou des produits de polissage.

Applications des pièces en Delrin

L'usinage de pièces en Delrin est largement utilisé dans un grand nombre d'industries.

• Pièces électriques : Le delrin est utilisé pour fabriquer des interrupteurs, des bobines, des connecteurs et des plates-formes de cartouches audio et vidéo.
• Pièces automobiles : Le Derlinl est utilisé pour produire des systèmes de verrouillage des portes, des pompes à carburant et des engrenages pour les essuie-glaces.
• Pièces pour biens de consommation : Les pièces en Delrin sont utilisées pour fabriquer des clips, des poignées d'appareils, des fermetures éclair et des valves.

Méthodes alternatives de traitement du Delrin

Le matériau Delrin est essentiel dans les projets d'usinage CNC car il ne nécessite généralement aucun traitement particulier.

Si la méthode traditionnelle d'usinage du Delrin est efficace, d'autres méthodes de fabrication peuvent être utilisées pour créer des pièces en Delrin.

Impression 3D de Delrin

L'impression 3D en Delrin est un processus utilisé pour fabriquer des objets solides en trois dimensions à partir d'un fichier numérique. Dans l'usinage du Delrin, cette technologie permet de créer des modèles uniques avec la possibilité de les fabriquer selon leurs exigences spécifiques dans un délai court, tout en offrant des avantages économiques pour les prototypes en petites séries. L'inconvénient de l'utilisation de Impression 3D est que la taille de l'imprimante limite le nombre d'articles pouvant être produits, ce qui ne convient pas aux projets plus importants.

Moulage par injection Delrin

Le moulage par injection est un procédé de fabrication utilisé pour produire des pièces en plastique en grandes quantités. Ce procédé consiste à injecter de la matière plastique fondue dans un moule. Une fois fondu, le matériau est forcé dans la cavité du moule, où il refroidit et se solidifie pour prendre la forme souhaitée. Toutefois, l'usinage du Delrin peut être plus coûteux que celui d'autres matières plastiques utilisées dans le moulage par injection.

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Conclusion

Dans la famille des plastiques acétal, l'usinage du Delrin est le matériau idéal, que les ingénieurs et les machinistes apprécient largement pour ses excellentes performances matérielles et sa facilité d'usinage. La flexibilité de ce matériau en fait un choix approprié pour la production à petite et à grande échelle.

FAQ

Nylon ou Delrin, quelle est la meilleure solution ?

Le choix entre le nylon et le delrin dépend des applications du produit. En règle générale, le nylon présente une meilleure résistance à la chaleur que le delrin, ce qui le rend adapté aux environnements exigeant une forte chaleur, tandis que le delrin absorbe moins l'humidité que le nylon, ce qui permet de l'utiliser dans des environnements humides.

Le Delrin est-il une bonne alternative au métal ?

Le Delrin est une bonne alternative au métal en raison de sa résistance élevée à la traction, de sa faible friction, de sa résistance à l'humidité et au gauchissement. Toutefois, ce sont les spécifications et l'utilisation des pièces usinées qui déterminent si le Delrin est une bonne alternative aux métaux.

L'utilisation du plastique Delrin est-elle sans danger ?

Les plastiques Delrin sont approuvés par la FDA et l'USDA en tant que produits de qualité alimentaire, ce qui permet de les utiliser en toute sécurité.