Tratamiento superficial de piezas de plástico después del mecanizado CNC

La demanda de mecanizado CNC de componentes plásticos de precisión ha crecido en el siglo XXI; la mayoría de las empresas utilizan el mecanizado CNC junto con la impresión 3D y los moldes de inyección. Debido a su menor peso, durabilidad y menores costos de producción que el metal, los polímeros de grado industrial han adquirido una gran importancia en la industria contemporánea. La creación de prototipos también depende de los plásticos; son fáciles de crear, rápidos de usar y ayudan a acelerar la producción final de componentes metálicos.

Los componentes de plástico, como cualquier otro componente, pueden recibir un tratamiento superficial después del mecanizado CNC, aunque no del mismo modo que se utilizan en las piezas metálicas. La técnica de fabricación utilizada para producir las piezas determina también los acabados. Los ingenieros de diseño deben ser conscientes de estas variaciones para elegir los materiales plásticos y las técnicas de fabricación adecuadas para la creación de sus componentes. A continuación, se ofrece información sobre el tratamiento superficial de los componentes de plástico que podría resultar útil.

Los plásticos se utilizan para diversos fines en la fabricación de piezas de precisión.

Las características físicas intrínsecas de muchos polímeros plásticos los hacen apropiados para un amplio espectro de usos. No son conductores de electricidad, pueden soportar productos químicos fuertes y son resistentes a la fricción. Estos son algunos sectores que se benefician de los componentes plásticos:

Industria de alimentos procesados por CNC: Las cualidades autolubricantes de los materiales plásticos los hacen perfectos para rodillos, piñones, sinfines y otras piezas de procesadores de alimentos.

Mecanizado CNC Petróleo y Gas:El plástico es un excelente material para sellos y otros componentes de transferencia de fluidos, ya que resiste naturalmente altas presiones, temperaturas y productos químicos corrosivos.

Mecanizado médico CNC: Los plásticos permiten que las herramientas médicas mecanizadas por CNC resistan limpiadores químicos fuertes, evitando así la transferencia de infecciones entre pacientes que utilizan equipos médicos hechos de plástico.

Electrónica mecanizada por CNC:Muchos de los componentes que se encuentran en las placas de circuitos, incluidos los portadores de chips con conductores de plástico (PLCC), dependen de las cualidades no conductoras de los plásticos para su embalaje.

Aeroespacial:Además de la resistencia química y la baja fricción, el peso ligero de los plásticos los convierte en un componente necesario para piezas de aeronaves y aeroespaciales.

No todos los componentes de plástico, incluidos los componentes internos que se encuentran bajo un uso regular, requieren un tratamiento de superficie. Sin embargo, muchos diseñadores de componentes desean un contacto más fluido con el usuario a través de piezas claramente visibles. Aun así, la técnica de fabricación utilizada para crear el artículo influye en gran medida en el tipo de acabado de superficie aplicado. A continuación, analizaremos las tres principales técnicas de producción de componentes de plástico que ya se utilizan y los tratamientos de superficie que pueden soportar.

Diferentes tratamientos superficiales para piezas de plástico.

La técnica de fabricación del artículo de plástico determina el tipo de tratamiento de superficie que se le aplica. A continuación se incluyen algunas de las numerosas opciones de acabado de superficie para impresión 3D, moldeo por inyección y mecanizado CNC.

Mecanizado CNC

A menos que se eliminen o reduzcan mediante un proceso de acabado, los componentes de plástico mecanizados por CNC mostrarán marcas de herramientas. A veces, las piezas están fuera de la vista, por lo que los talleres de mecanizado se olvidan de pulir la superficie de los componentes utilizados en su interior. Sin embargo, para las piezas que deben pulirse, existen las siguientes opciones:

· Post-mecanizado:El taller volverá a someter los componentes al proceso de mecanizado CNC utilizando herramientas más finas para eliminar las asperezas del mecanizado original. Aunque menos evidentes, las marcas de mecanizado seguirán existiendo en las piezas.

· Pulido y abrillantado:Los componentes de plástico mecanizados pueden tener una superficie lisa mediante el pulido de sus piezas. El procedimiento requiere un método de vapor químico más sofisticado que produce un acabado de alta calidad o un tratamiento con llama que ofrece el acabado más claro. Aunque el artículo también se puede pulir técnicamente, dejará pequeñas marcas en la superficie del plástico.

Además del pulido de la superficie, los componentes de plástico mecanizados se someten a otros procedimientos de posprocesamiento destinados a reforzarlos y limpiarlos. Los artículos se desbarbarán, ya sea químicamente o manualmente, para eliminar las rebabas que quedan después de los procesos de mecanizado. Al calentar los componentes de plástico de manera uniforme en el horno, los talleres también pueden recocerlos para mejorar y reducir sus tensiones internas.

Moldeo por inyección

Los acabados superficiales de los artículos de plástico moldeados por inyección son completamente diferentes a los de los mecanizados. Durante el proceso de moldeado, el fabricante pule y texturiza el molde para luego transferirlo al componente. Por lo tanto, los acabados posteriores al tratamiento no están disponibles; sin embargo, al tomar una decisión, se debe tener en cuenta la capacidad del material para soportar el acabado moldeado, así como su apariencia.

Existen cuatro tipos principales de tratamiento de superficie de piezas moldeadas por inyección:

• Grupo A, rueda pulidora de diamante: independientemente del ángulo de visión o la luz, esta herramienta giratoria con pasta pulidora de diamante pule la superficie interior del molde siguiendo un patrón arbitrario que parece el mismo. El objeto moldeado luce más brillante después del pulido con diamante.

• Grupo B: el papel de lija grueso oculta las marcas de producción en el molde, lo que produce una superficie semibrillante para el artículo. El papel de lija que se mueve hacia adelante y hacia atrás produce un rayado lineal con un patrón único en el molde.

• Grupo C, pulido con piedra: el pulido con arena y grava del molde eliminará rápidamente las marcas de producción que quedaron en él. La superficie mate del último elemento de plástico es resultado de este acabado, que es más áspero y más irregular que en los dos últimos juegos.

• Grupo D, granallado: el granallado del molde ayuda a proporcionar un aspecto más rugoso. La texturización del interior del molde puede oscurecer o aplanar la superficie del producto final producido.

Cada una de estas clases se divide en muchos grados de acabados adecuados. Los acabados superficiales de cada conjunto siguiente cuestan menos que los del anterior. También se puede decidir no aplicar un tratamiento superficial cuando el aspecto del componente tiene poca relación con su función.

Impresión 3D

Componentes plásticos impresos en 3D creados bajo varias posibilidades de tratamiento de superficie:

Enchapado:Para recubrir un componente plástico con un revestimiento metálico mediante un método eléctrico o químico es necesario tratar previamente el artículo con un revestimiento conductor.

Lijado:El papel de lija puede enderezar la superficie del componente y eliminar defectos de producción.

Pulido:El agente pulidor de plástico puede ayudar a suavizar la superficie de un componente después del pulido.

Chorro de arena: El chorro de arena proporciona un acabado mate y suaviza la superficie del objeto, al igual que el lijado.

Vibración y volteo:Los objetos en contenedores llenos de materiales abrasivos como medios sintéticos o cerámicas se pulirán bajo impactos, vibraciones o volteos repetidos.

Alisado con vapor y goteo de disolvente:El vapor o el baño de disolvente pueden derretir la superficie del componente, lo que genera una superficie brillante mediante el alisado con vapor y el vertido de disolvente. También sellará la superficie del componente y rellenará los poros. Sin embargo, este método no es aplicable a todos los polímeros, por lo que su uso puede comprometer los componentes si no se controla adecuadamente.

Recubrimiento epoxi:Dado que la técnica suele realizarse a mano, el epoxi también puede sellar componentes y es más económico. No obstante, el tamaño del componente puede verse ligeramente alterado, por lo que el usuario debe prestar mucha atención a su aplicación.

Se pueden sumergir objetos de plástico en un baño de tinte o pintarlos para conseguir un efecto delicado.

Antes de comprometerse a producir un producto, es fundamental elegir el material plástico, la técnica de fabricación y el tratamiento de superficie correctos entre todos los disponibles.