O plástico ABS é uma escolha comum no fabrico porque oferece uma boa resistência e mantém-se acessível. Muitos designers escolhem-no para protótipos e peças acabadas. No entanto, podem surgir problemas durante a maquinagem. O material pode deformar-se, lascar-se ou mesmo derreter se forem utilizados os métodos incorrectos. Muitas equipas procuram passos claros para maquinar o ABS com menos problemas e melhores resultados.
Com a abordagem correta, a maquinação de ABS torna-se muito mais fácil. Muitas lojas utilizam-no para poupar custos e acelerar o desenvolvimento de produtos. Vejamos porque é que o ABS é uma opção inteligente para o fabrico de peças.
O que é a maquinagem de plástico ABS?
A maquinagem de plástico ABS é o processo de moldar ABS (acrilonitrilo butadieno estireno) em peças acabadas utilizando ferramentas como fresas, berbequins e tornos. O ABS é um termoplástico. É forte, resistente ao impacto e leve. Apresenta-se em folhas, barras ou blocos. Pode ser cortado, perfurado ou transformado em peças com ferramentas de maquinagem básicas.
A maquinagem remove material do ABS para criar uma forma ou tamanho específico. Funciona bem para peças personalizadas ou de baixo volume. Uma vez que o ABS não necessita de ferramentas especiais, é uma opção económica para testar designs de produtos.
Propriedades do material de plástico ABS
O plástico ABS oferece uma mistura equilibrada de força, resistência ao calor e capacidade de trabalho. Estas caraterísticas fazem dele uma escolha prática para muitas necessidades de desenvolvimento e fabrico de produtos.
Resistência mecânica e durabilidade
O ABS oferece uma boa resistência ao impacto e pode suportar o stress quotidiano comum. Não racha facilmente sob pressão. A resistência ajuda a proteger as peças internas em caixas, coberturas e invólucros. A sua rigidez moderada mantém-no em forma durante a utilização. O ABS aguenta-se bem em condições normais para peças que não suportam cargas pesadas.
Resistência térmica e química
O ABS amolece a cerca de 220°F (105°C), menos do que muitos plásticos de engenharia. Por este motivo, o controlo do calor durante a maquinagem é importante. Demasiado calor pode causar amolecimento ou deformação. Quimicamente, o ABS pode resistir a ácidos e álcalis suaves. No entanto, os solventes fortes, como a acetona, podem danificá-lo. O seu desempenho é melhor em ambientes secos e interiores.
Comportamento em corte e perfuração
O ABS trabalha bem com ferramentas afiadas. Produz pequenas aparas onduladas em vez de pó fino. Uma fresa cega ou uma velocidade de avanço elevada podem provocar a fusão ou o rasgamento. A perfuração é suave quando se utiliza a broca correta, mas a remoção de aparas deve ser frequente. Uma pressão ligeira e velocidades mais lentas reduzem a acumulação de calor e diminuem o risco de fissuras nos bordos.
Vantagens da maquinagem de plástico ABS
O ABS é um dos plásticos mais maquináveis do mercado. Oferece várias vantagens importantes, tornando-o num material de eleição para engenheiros e fabricantes.
Fácil de trabalhar
O ABS é macio em comparação com os metais e alguns plásticos mais duros. Corta, fura e fresa facilmente com ferramentas normais. Não são necessárias máquinas especiais ou configurações avançadas para obter bons resultados. Isto poupa tempo e custos.
Resultados estáveis e previsíveis
O ABS mantém bem a sua forma quando maquinado com as velocidades e avanços corretos. Raramente lasca ou racha se as ferramentas estiverem afiadas. Também mantém tolerâncias apertadas, o que o torna adequado para protótipos funcionais ou peças de montagem.
Rentável
O ABS está amplamente disponível e é pouco dispendioso. Isto torna-o ideal para testar projectos ou fabricar peças de baixo volume sem custos de material elevados. Também é possível reutilizar as sobras de peças para trabalhos mais pequenos ou para testes.
Fácil de terminar
Após a maquinagem, o ABS é fácil de lixar, polimentocola ou tinta. Isto ajuda-o a obter o aspeto ou a função pretendidos sem muito trabalho extra. Também se liga bem a outras peças em ABS através de soldadura por solvente ou adesivos.
Considerações antes da maquinagem
Antes de começar a maquinar ABS, deve analisar o tipo de material, a forma e o estado. Estas pequenas escolhas podem afetar a qualidade da peça e a facilidade de maquinação.
Seleção do grau de ABS correto
O ABS existe em diferentes graus. Alguns são de utilização geral. Outros têm caraterísticas adicionais, como resistência à chama ou elevada resistência ao impacto. Escolha o tipo que se adequa à função da sua peça. Por exemplo, o ABS retardador de chama pode ser utilizado para caixas eléctricas. Para caixas ou tampas simples, o ABS de uso geral funciona bem. Certifique-se de que o tipo corresponde à sua utilização final e às necessidades de maquinagem.
Forma de folha versus forma de bloco: O que escolher
O ABS está disponível em folhas, barras e blocos. As folhas são boas para peças planas ou perfis cortados a laser. Os blocos ou barras grossas são melhores para peças fresadas que necessitam de profundidade ou de múltiplas superfícies. Escolha uma folha se estiver a cortar formas 2D. Utilize o stock de blocos quando as peças necessitam de caraterísticas em vários lados.
Requisitos de secagem antes da maquinagem
O ABS pode absorver a humidade do ar. O ABS húmido pode formar bolhas ou deixar arestas ásperas quando maquinado. Para obter melhores resultados, seque o ABS a 160°F (70°C) durante 2 a 4 horas antes de o maquinar. Isto ajuda a evitar defeitos de superfície, especialmente se o material tiver sido armazenado numa área húmida. A secagem melhora o acabamento e reduz a deformação.
Técnicas de maquinagem CNC para ABS
O ABS funciona bem com a maioria das operações CNC. Corta de forma limpa, mantém a sua forma e não desgasta as ferramentas rapidamente. Eis o seu desempenho em processos de maquinagem comuns.
Fresagem
A fresagem de ABS é simples com a configuração correta. Utilize fresas de topo afiadas e mantenha as velocidades do fuso baixas para evitar a fusão. Efectue cortes leves e taxas de avanço moderadas para manter as aparas em movimento e limitar o calor. A fresagem em escada dá frequentemente um acabamento mais suave. As passagens rasas ajudam a evitar deformações ou rasgões.
Girando
O ABS gira suavemente num torno. Utilize ferramentas de carboneto ou HSS com arestas afiadas. Mantenha as RPM baixas a moderadas, uma vez que as velocidades elevadas podem provocar a fusão. Faça cortes ligeiros e mantenha um avanço constante. O ar frio ou uma ligeira névoa podem ajudar a controlar a temperatura. Apoie bem a peça de trabalho para evitar vibrações ou vibrações.
Perfuração
O ABS perfura facilmente com brocas de torção normais. Utilize velocidades lentas e uma pressão ligeira para evitar derreter ou rachar. Limpe frequentemente as aparas para reduzir a fricção e o calor. Para furos profundos, utilize a perfuração por picagem para evitar entupimentos e sobreaquecimento.
Rosqueamento e roscagem
O ABS pode ser roscado para obter roscas, mas requer cuidado. Utilize torneiras manuais ou torneiras de máquina lentas e evite forçar a ferramenta. As roscas podem descolar-se se forem demasiado apertadas. Para obter roscas mais fortes e duradouras, utilize inserções termoendurecidas ou de encaixe por pressão. Estas melhoram o poder de fixação e reduzem o risco de fissuras.
Parâmetros de maquinagem recomendados
A configuração correta da maquinagem ajuda a evitar a fusão, a deformação ou o mau acabamento da superfície. Seguem-se algumas diretrizes básicas que funcionam bem com o plástico ABS.
Velocidades de corte e avanços
Manter as velocidades de corte baixas a moderadas. Em torno de 500-1.000 RPM para perfuração e 1.000-4.000 RPM para a fresagem funciona normalmente bem. Para ferramentas maiores, a velocidade é mais lenta. Taxas de avanço ligeiras a médias-0,05-0,2 mm/rot é um bom intervalo. Demasiado rápido pode causar vibrações ou fissuras. Demasiado lento acumula calor.
Tipos de ferramentas e revestimentos
Utilize ferramentas afiadas de metal duro ou de aço rápido (HSS). Uma flauta polida ajuda as aparas a saírem de forma limpa. Não são necessários revestimentos especiais para o ABS, mas as ferramentas polidas ou não revestidas reduzem o atrito. Evite ferramentas cegas ou gastas - elas derretem o plástico e deixam arestas ásperas.
Utilização do líquido de refrigeração e jato de ar
O líquido de arrefecimento não é necessário para o ABS e pode, por vezes, provocar fissuras. Utilize ar comprimido ou uma ligeira névoa de líquido de arrefecimento solúvel em água para arrefecer a peça e limpar as aparas. O jato de ar é seguro e mantém a área de corte limpa. Tenha cuidado com a alta pressão - pode mover ou fazer vibrar peças pequenas.
Aplicações do plástico ABS maquinado
As peças maquinadas em ABS são utilizadas em muitas indústrias. É suficientemente forte para utilização no mundo real e fácil de modificar durante o desenvolvimento.
Prototipagem e desenvolvimento de produtos
O ABS é amplamente utilizado para protótipos funcionais. Permite às equipas testar o ajuste, a forma e a função antes da produção em massa. É possível produzir rapidamente pequenos lotes para experimentar diferentes ideias. Também é fácil de pintar ou colar, o que ajuda a testar a montagem ou os acabamentos de superfície.
Caixas, coberturas e invólucros
O ABS é duro e resistente ao impacto. Isto torna-o perfeito para peças de proteção como caixas, suportes ou tampas. Prende bem os parafusos e não racha facilmente. É utilizado em pequenos dispositivos, painéis de controlo e ferramentas manuais. A maquinagem permite tamanhos personalizados e colocação de orifícios, o que as peças moldadas podem não oferecer.
Casos de utilização nos sectores automóvel, eletrónico e médico
No sector automóvel, o ABS é utilizado para guarnições interiores, suportes e pequenas peças de apoio. Na eletrónica, funciona bem para coberturas de interruptores, caixas de conectores e guias de cabos. Nos dispositivos médicos, é frequentemente utilizado para peças ou caixas temporárias durante os testes. O seu acabamento limpo e a facilidade de maquinação fazem dele um material flexível em diferentes indústrias.
Dicas para otimizar a maquinagem de ABS
A obtenção dos melhores resultados com ABS depende de uma configuração correta, de um movimento suave da ferramenta e de um suporte de trabalho estável. Estas dicas podem ajudar a melhorar a qualidade das peças e reduzir o retrabalho.
Planeamento do percurso da ferramenta
Planeie percursos de ferramenta com movimentos suaves e graduais em vez de curvas apertadas ou mudanças de direção repentinas. Isto reduz a tensão sobre a ferramenta e o material. Mantenha cada passagem pouco profunda para evitar empurrar ou dobrar o plástico. Comece com uma passagem de desbaste e depois termine com uma passagem ligeira para obter uma melhor qualidade de superfície.
Técnicas de fixação de peças
O ABS é macio, por isso evite utilizar força de fixação excessiva. Utilize garras macias, almofadas de borracha ou mesas de vácuo para segurar a peça sem deixar marcas. Utilize uma placa de apoio ou suporte para evitar dobras durante o corte de chapas finas. Certifique-se sempre de que a peça está plana e estável antes de a maquinar.
Melhores práticas para arestas limpas e caraterísticas nítidas
Ferramentas afiadas e taxas de avanço adequadas ajudam a evitar rebarbas e fusão - limpe as aparas frequentemente com ar ou vácuo para manter os cortes limpos. Utilize uma ligeira passagem de acabamento para afinar os cantos e remover pequenas falhas. Se necessário, alise as arestas posteriormente com uma lixa fina ou uma raspagem ligeira.
Conclusão
A maquinagem de plástico ABS é uma forma simples e económica de criar peças duráveis e funcionais. Funciona bem com fresagem, perfuração e torneamento CNC. É possível obter arestas limpas e tolerâncias apertadas com as velocidades corretas, ferramentas afiadas e uma boa configuração. O ABS é fácil de trabalhar e adapta-se a muitas utilizações - desde protótipos a produtos acabados.
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Olá, chamo-me Kevin Lee
Nos últimos 10 anos, tenho estado imerso em várias formas de fabrico de chapas metálicas, partilhando aqui ideias interessantes a partir das minhas experiências em diversas oficinas.
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Kevin Lee
Tenho mais de dez anos de experiência profissional no fabrico de chapas metálicas, especializando-me em corte a laser, dobragem, soldadura e técnicas de tratamento de superfícies. Como Diretor Técnico da Shengen, estou empenhado em resolver desafios complexos de fabrico e em promover a inovação e a qualidade em cada projeto.
