¡Hola! Soy proveedor en el campo del mecanizado CNC PEEK. A lo largo de los años, he visto muchos desafíos que enfrenta la gente cuando se trata de mecanizar PEEK, y uno de los problemas más comunes es la deformación. En este blog, compartiré algunos consejos sobre cómo evitar que PEEK se deforme durante el mecanizado CNC.
En primer lugar, comprendamos por qué el PEEK es propenso a deformarse durante el mecanizado. PEEK, o polieteretercetona, es un termoplástico de alto rendimiento conocido por sus excelentes propiedades mecánicas, resistencia química y estabilidad a altas temperaturas. Sin embargo, también tiene un coeficiente de expansión térmica relativamente alto. Esto significa que cuando se genera calor durante el proceso de mecanizado, el material PEEK puede expandirse y contraerse, provocando deformación.
1. Selección de herramientas
La elección de las herramientas de corte es crucial para evitar la deformación del PEEK. Quiere utilizar herramientas afiladas con la geometría adecuada. Las herramientas desafiladas generan más calor, lo que puede hacer que el PEEK se ablande y se deforme. Para mecanizar PEEK se utilizan habitualmente herramientas de acero de alta velocidad (HSS) o de carburo. Generalmente se prefieren las herramientas de carburo porque permanecen afiladas por más tiempo y pueden soportar velocidades de corte más altas, lo que reduce el calor generado durante el mecanizado.
Al seleccionar la geometría de la herramienta, considere utilizar herramientas con un ángulo de inclinación positivo. Un ángulo de ataque positivo reduce la fuerza de corte y la generación de calor. Por ejemplo, las fresas con un ángulo de hélice de 30 a 45 grados funcionan bien para el mecanizado PEEK. Este ángulo de hélice ayuda en la evacuación de las virutas, evitando que las virutas se atasquen y provoquen más calor.
2. Parámetros de corte
Los parámetros de corte adecuados son esenciales para controlar el calor y la fuerza durante el mecanizado. Los tres parámetros de corte principales son la velocidad de corte, el avance y la profundidad de corte.
- Velocidad de corte: Una velocidad de corte más alta puede aumentar la generación de calor, por lo que es importante encontrar el equilibrio adecuado. Para PEEK, a menudo se recomienda una velocidad de corte en el rango de 60 - 120 m/min. Esta velocidad permite una eliminación eficiente del material sin generar calor excesivo.
- Tasa de alimentación: La velocidad de avance determina qué tan rápido se mueve la herramienta a través del material. Una velocidad de avance demasiado alta puede hacer que la herramienta se clave en el PEEK, provocando deformación. Por otro lado, un avance demasiado bajo puede aumentar el tiempo de mecanizado y también generar más calor. Un avance de 0,05 - 0,2 mm/diente es un buen punto de partida para el mecanizado de PEEK.
- Profundidad de corte: Limitar la profundidad del corte puede ayudar a reducir la fuerza de corte y el calor. Para PEEK normalmente se utiliza una profundidad de corte de 0,5 a 2 mm. Al realizar cortes más pequeños, puede controlar mejor el proceso de mecanizado y evitar deformaciones.
3. Enfriamiento y Lubricación
El enfriamiento y la lubricación juegan un papel vital en la prevención de la deformación del PEEK. Como se mencionó anteriormente, el calor es una de las principales causas de deformación, por lo que mantener el material fresco es fundamental. Hay dos métodos principales de enfriamiento: enfriamiento por inundación y enfriamiento por niebla.
El enfriamiento por inundación implica el uso de una gran cantidad de refrigerante para inundar el área de corte. Este método es eficaz para eliminar el calor y las virutas de la zona de mecanizado. Los refrigerantes solubles en agua se utilizan comúnmente para el mecanizado de PEEK. No sólo enfrían el material sino que también lubrican la herramienta de corte, reduciendo la fricción y la generación de calor.
El enfriamiento por niebla, por otro lado, utiliza una fina niebla de refrigerante rociado sobre el área de corte. Este método es más ecológico y puede ser más preciso en la entrega del refrigerante. Sin embargo, puede que no sea tan eficaz como el enfriamiento por inundación para eliminar grandes cantidades de calor.
4. Fijación
Es necesaria una fijación adecuada para sujetar el material PEEK de forma segura durante el mecanizado. Si el material no se sujeta firmemente, puede moverse o vibrar, provocando deformaciones. Al diseñar el dispositivo, asegúrese de que proporcione un soporte uniforme en toda la pieza de trabajo. Evite utilizar una fuerza de sujeción excesiva, ya que esto también puede causar deformación.
Por ejemplo, puede utilizar mordazas blandas en un tornillo de banco para sujetar el PEEK. Las mordazas blandas se pueden fabricar con materiales como aluminio o latón, que son más blandos que el PEEK y no dañan la pieza de trabajo. Además, el uso de una placa de respaldo puede ayudar a distribuir la fuerza de sujeción de manera uniforme y evitar la deformación.
5. Recocido posmecanizado
Después del mecanizado, el recocido del PEEK puede ayudar a aliviar las tensiones internas y reducir el riesgo de deformación. El recocido implica calentar el PEEK a una temperatura específica y luego enfriarlo lentamente. Este proceso permite que el material se relaje y alcance un estado más estable.
La temperatura de recocido del PEEK suele oscilar entre 200 y 250 °C, según el grado específico de PEEK. La velocidad de calentamiento debe ser lenta, alrededor de 1 - 2°C por minuto, para evitar un choque térmico. Una vez alcanzada la temperatura de recocido, el PEEK debe mantenerse a esa temperatura durante un período determinado, normalmente de 1 a 2 horas, dependiendo del espesor de la pieza de trabajo. Luego, se debe enfriar lentamente a un ritmo de 0,5 - 1°C por minuto.
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Conclusión
Evitar que el PEEK se deforme durante el mecanizado CNC requiere una combinación de selección adecuada de herramientas, parámetros de corte, enfriamiento y lubricación, fijación y recocido posterior al mecanizado. Si sigue estos consejos, podrá conseguir piezas de PEEK de alta calidad con una deformación mínima.
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Referencias
- "Mecanizado de termoplásticos de alto rendimiento": una guía técnica sobre el mecanizado de diversos termoplásticos, incluido PEEK.
- "Manual de mecanizado de plástico": un recurso completo sobre el mecanizado de diferentes tipos de plásticos, con información detallada sobre el mecanizado de PEEK.
