O acrílico, também conhecido como plexiglass ou polimetilmetacrilato (PMMA) , e o policarbonato são plásticos leves e transparentes adequados para a fabricação de peças por meio de usinagem CNC . O acrílico é conhecido por sua força e transparência, tornando-o uma excelente alternativa ao vidro padrão, enquanto o policarbonato é incrivelmente resistente e resistente a impactos, tornando-o ideal para aplicações que exigem clareza e maior durabilidade, como o vidro de segurança.
Embora o acrílico e o policarbonato sejam semelhantes em muitos aspectos, existem algumas diferenças importantes entre esses dois materiais comuns que podem tornar um mais adequado para uma aplicação específica em relação ao outro ou afetar o processo de usinagem e, portanto, o tempo de entrega e o custo. Neste artigo, abordaremos o que você precisa saber sobre a usinagem de acrílico e policarbonato para que possa selecionar a melhor opção de fabricação para o seu projeto e criar designs que funcionem com o material escolhido.
Usinagem de acrílico e policarbonato: o que você precisa saber
Quando se trata de usinagem de acrílico, o acrílico fundido costuma ser uma escolha melhor do que o acrílico extrudado, pois o último tem maior probabilidade de rachar ou lascar durante o processo de usinagem. Isso significa que as estratégias de percurso às vezes precisam de uma seleção cuidadosa para evitar lascar a peça. Além disso, como os acrílicos não são muito resistentes ao calor, é necessário usar uma ferramenta de corte afiada para obter um acabamento superficial liso.
O baixo ponto de fusão do acrílico significa que também será necessário usar uma taxa de avanço de corte mais baixa do que outros plásticos durante a usinagem, uma vez que taxas de avanço mais altas gerarão mais atrito e calor e potencialmente arruinarão sua peça. Se necessário, o acrílico pode ser mantido em um freezer antes da usinagem para garantir que permaneça o mais frio possível.
Com sua tenacidade e resistência ao impacto, o policarbonato é melhor para usinagem e é particularmente adequado para fresamento CNC . No entanto, ao usinar policarbonato, a afiação da ferramenta de corte ainda é importante, pois as folhas de policarbonato podem derreter se houver muito calor durante o processo de usinagem.
Como o policarbonato tem menos probabilidade de lascar do que o acrílico, ele tende a ser mais fácil de usinar e permite o uso de estratégias de percurso de ferramenta mais padrão. Além disso, como há uma faixa de trabalho de temperatura mais alta, estratégias mais agressivas podem ser usadas com menor chance de causar problemas, economizando tempo e dinheiro.
Aplicações para acrílico e policarbonato
Tanto o acrílico quanto o policarbonato são leves, usináveis e possuem características únicas que os tornam adequados para uma variedade de aplicações em todos os setores.
O acrílico é um material popular nas indústrias automotiva , de construção e aeroespacial e é frequentemente usado para coisas como caixas secas, lentes, escudos de radiação e dessecadores. Além disso, sua transparência, força e alta resistência ao impacto o tornam uma ótima alternativa ao vidro, e você pode encontrá-lo comumente usado em estufas, aquários, terrários, barreiras de segurança e muito mais.
Como o acrílico, o policarbonato é popular nas indústrias automotiva, aeroespacial e de construção, mas sua resistência ao calor e forte estabilidade dimensional o tornam muito popular na indústria médica , pois as peças de policarbonato podem suportar autoclaves limitadas e esterilização por irradiação. Entre suas aplicações mais comuns, o policarbonato é freqüentemente usado para displays de varejo de pontos de venda, protetores faciais, recursos arquitetônicos, coletores transparentes, janelas à prova de balas e muito mais.
Prós e contras de usar acrílico para suas peças
O acrílico oferece uma gama de atributos positivos, incluindo:
- Transparência: o acrílico pode permitir que até 92% da luz passe através dele, tornando-o mais transparente do que alguns tipos de vidro e a maioria dos outros termoplásticos. Também pode ser colorido sem sacrificar sua transparência, mas também é possível fabricar peças de acrílico mais opacas.
- Resistência: o acrílico é muito mais forte e resistente a impactos do que o vidro. A maioria dos tipos de acrílico é quatro a oito vezes mais resistente que o vidro.
- Resistência ambiental: o acrílico é naturalmente resistente a arranhões, intempéries e radiação UV, tornando-o ideal para aplicações externas.
- Resistência química: o acrílico é resistente a muitos produtos químicos, incluindo álcalis, detergentes, produtos de limpeza e ácidos inorgânicos diluídos.
- Absorção de umidade: O acrílico tem baixa absorção de umidade, o que permite manter suas dimensões quando usado em aplicações externas.
- Compatibilidade com revestimentos: As peças acrílicas podem ser revestidas com camadas antiestáticas, duras ou antirreflexo para melhorar a qualidade da superfície, prolongar a vida útil e garantir que atendam a requisitos específicos.
- Acessibilidade: apesar de sua resistência, durabilidade e clareza, o acrílico permanece relativamente barato para fabricar e usinar. Para comparação, o policarbonato é cerca de 35 a 40% mais caro.
- Cor: Acrílico está disponível em uma ampla gama de cores.
O acrílico de usinagem CNC tem suas desvantagens. Conforme observado anteriormente, o acrílico é mais suscetível a rachaduras e lascas do que o policarbonato e é um pouco mais difícil de usinar, pois perderá a integridade estrutural e começará a derreter em temperaturas acima de 160°C. Ao projetar peças de acrílico para usinagem CNC, você precisa se lembrar desse ponto de fusão relativamente baixo porque torna o material mais suscetível à deformação durante o processo de fabricação.
Para evitar o risco de derretimento e obter um acabamento superficial de qualidade, é crucial usar uma taxa de avanço e profundidade de passe adequadas. Da mesma forma, para reduzir a vibração e obter cortes de qualidade, as peças de acrílico devem ser usinadas usando ferramentas com um comprimento de canal curto e uma profundidade de corte de aproximadamente metade do diâmetro da broca.
O uso pretendido do seu produto também determinará se o acrílico é a melhor opção para o seu projeto. Por exemplo, a extrema biocompatibilidade do acrílico o torna uma boa opção para implantes ósseos, dentaduras ou outras aplicações de contato com a pele; da mesma forma, sua resistência às intempéries, radiação UV e arranhões o tornam um bom ajuste para peças que serão usadas ao ar livre. Por outro lado, o acrílico pode não ser a melhor escolha para recipientes de alimentos que serão expostos a ambientes de alta temperatura, como lava-louças ou micro-ondas, pois as peças de acrílico só manterão suas dimensões até 149°F (65°C), a ponto em que começam a amolecer.
Prós e contras de usar policarbonato para suas peças
Os pontos positivos do uso de policarbonato incluem:
- Transparência: o policarbonato é um termoplástico naturalmente transparente que pode transmitir luz com a mesma eficiência do vidro, tornando-o ideal para lentes, iluminação e vidro à prova de balas. Assim como o acrílico, o policarbonato pode ser colorido sem sacrificar sua transparência.
- Variedade: Existem várias formulações de policarbonato no mercado, incluindo variantes com enchimento de vidro e em conformidade com a FDA, portanto, é provável que você encontre uma que atenda às necessidades do seu projeto.
- Força e resistência ao impacto: O policarbonato tem uma resistência à tração cerca de 200 vezes maior que o vidro e é altamente resistente ao impacto. Conseqüentemente, é frequentemente usado em vidros à prova de balas e equipamentos de proteção.
- Encolhimento e estabilidade dimensional: o policarbonato manterá suas dimensões na maioria das condições e tem uma baixa taxa de encolhimento de 0,6 a 0,9%.
- Resistência ambiental: O policarbonato é naturalmente resistente à radiação UV e pode suportar níveis variados de umidade e temperaturas flutuantes, o que o torna um excelente material para aplicações externas e óculos.
- Resistência química: O policarbonato é resistente a muitos produtos químicos, incluindo ácidos diluídos, óleos, ceras, hidrocarbonetos alifáticos, álcoois e graxas.
- Absorção de umidade: O policarbonato tem absorção de umidade ligeiramente menor em comparação com o acrílico.
- Compatibilidade com revestimentos: Como o acrílico, os componentes de policarbonato podem ser revestidos com camadas antiestáticas, duras e antirreflexo. O policarbonato também é compatível com camadas UV e antiembaçante.
- Alta usinabilidade: por ser tão durável e tolerante ao calor, o policarbonato é mais fácil de usinar do que o acrílico.
Embora o policarbonato tenha muitos atributos positivos, existem algumas desvantagens em usar policarbonato para um projeto de usinagem CNC, incluindo seu alto custo e sua suscetibilidade a amassados. Além disso, como o policarbonato risca facilmente, é mais provável que exija acabamento , o que é complicado pelo fato de que apenas certos processos de acabamento, como polimento a vapor e revestimento, funcionam com peças de policarbonato.
Além disso, é importante observar que as peças de policarbonato também são propensas a desenvolver sumidouros ou vazios em seções mais espessas. Para evitar isso, é melhor dividir os elementos mais grossos em seções menores e mais finas para serem montadas posteriormente. É fácil lembrar dessa dica mantendo os custos em mente – usinar uma peça grossa de um único bloco de policarbonato normalmente será mais caro do que trabalhar com peças menores devido ao custo das matérias-primas e ao tempo de usinagem.
Opções de acabamento para acrílico e policarbonato
Existem várias opções de acabamento disponíveis para acrílico e policarbonato, incluindo algumas que ajudarão suas peças a parecer prontas para aplicações de uso final e até mesmo melhorar a clareza:
- Acabamento como usinado: O acabamento padrão e mais econômico, ‘como usinado’ ou ‘como fresado’ significa que nenhum pós-processamento adicional é aplicado à peça. As peças usinadas têm acabamentos dimensionais apertados e podem representar uma opção de fabricação mais rápida e acessível. Em alguns casos, as peças usinadas podem ter marcas de ferramenta, manchas ou arranhões pequenos, mas visíveis.
- Jateamento com esferas : Um acabamento econômico que cria uma aparência uniforme, o jateamento com esferas tende a deixar um acabamento opaco ou acetinado e é eficaz na remoção de marcas de ferramentas e manchas na superfície.
- Polimento a vapor: esta opção de acabamento usa vapor de solvente para transformar superfícies foscas ou opacas em superfícies lisas, de alto brilho ou opticamente transparentes. O polimento a vapor é frequentemente usado em peças onde as superfícies ásperas são inaceitáveis ou onde a clareza é fundamental.
Com cuidado suficiente durante o processo de corte, as superfícies usinadas de peças de acrílico e policarbonato normalmente serão translúcidas, mas podem se tornar quase opacas se o material derreter. Caso ocorra derretimento, pode ser possível resolver a opacidade da superfície com opções de pós-processamento, como polimento a vapor. No entanto, vale a pena notar que os acabamentos usinados para peças de acrílico e policarbonato não serão opticamente transparentes, embora seja possível obter clareza óptica se a ferramenta diamantada for usada, mas isso deve ser solicitado especificamente durante o processo de cotação, pois aumentar significativamente o custo.
Resumindo: Comparando acrílico e policarbonato para usinagem
Cuidado especial deve ser tomado com projetos que incluem acrílico usinado devido ao aumento da probabilidade de rachaduras por tensão. Com isso em mente, é aconselhável usar ferramentas de corte bem afiadas para evitar que o acrílico derreta ou cause rachaduras; os cortadores de diamante produzem o melhor acabamento superficial, embora os cortadores de metal duro sejam muito mais acessíveis. Também será necessário usar uma taxa de alimentação relativamente rápida para evitar que o acrílico derreta, mas lembre-se de que ir muito rápido pode causar pressão de corte extrema e quebra.
Embora o policarbonato seja geralmente mais adequado para usinagem graças à sua rigidez, tenacidade, durabilidade e ponto de fusão mais alto, a desvantagem é que o policarbonato é menos transparente que o acrílico. No entanto, se você precisar criar peças de uso específico, como equipamentos de proteção, caixas de fusíveis ou componentes grandes e resistentes, a transparência pode não ser um problema. Por outro lado, se você está projetando um produto para o qual a transparência é uma prioridade, pode valer a pena fazer um esforço extra para usinar o acrílico. Para saber mais acesse o site.
Para continuar por dentro das principais notícias do mundo da indústria acesse o nosso site.
