Peut-on passer du métal au plastique sans changer d’outillage ?

Consideraciones clave antes de cambiar de material

Cambiar de metal a plástico en diseños mecanizados por CNC es posible, pero no siempre factible sin modificaciones en las herramientas o los dispositivos de sujeción. La diferencia fundamental en rigidez, expansión térmica y respuesta al mecanizado entre metales y plásticos significa que las configuraciones diseñadas para el mecanizado CNC de metales pueden no soportar los materiales plásticos de manera eficiente. El análisis DFM debe evaluar la presión de sujeción, la selección de herramientas y los parámetros de corte antes de reutilizar la misma configuración.

Diferencias dimensionales y estructurales

Los metales como el aluminio 6061-T6 o el acero inoxidable SUS304 son rígidos, lo que permite altas fuerzas de sujeción y pasadas de corte profundas. Los plásticos como el POM o el nylon son más blandos y elásticos, deformándose fácilmente bajo presión. Si se utiliza la misma herramienta, las piezas de plástico pueden experimentar imprecisiones dimensionales o deformaciones. Para mantener la precisión, el proceso DFM suele recomendar revalidar los dispositivos de sujeción o reemplazar las mordazas blandas para distribuir uniformemente las cargas de sujeción.

Ajustes en herramientas y parámetros de corte

La geometría de las herramientas y las velocidades de corte también difieren sustancialmente. Las herramientas optimizadas para el mecanizado metálico multieje suelen tener ángulos de ataque más pronunciados y recubrimientos resistentes al calor, los cuales pueden provocar fusión o desgarro superficial en los plásticos. Cambiar a fresas especiales para plásticos, con mayor ángulo de ataque y flautas pulidas, mejora la evacuación de virutas y la calidad del acabado. Las tasas de avance y las velocidades del husillo se incrementan para reducir la acumulación de calor, mientras que los sistemas de refrigeración o soplado de aire se ajustan para evitar la deformación térmica.

Compatibilidad de acabados superficiales y posprocesos

Los tratamientos superficiales deben reevaluarse al pasar de metal a plástico. Recubrimientos como el anodizado o el cromado, que normalmente se aplican a metales, no pueden utilizarse en polímeros. En su lugar, se emplean recubrimientos UV, acabados con laca o el pulido por vapor para mejorar la apariencia y la durabilidad. Comprender estas diferencias garantiza que el diseño existente se adapte a las nuevas tolerancias de acabado sin comprometer la funcionalidad.

Ejemplos industriales de conversión de metal a plástico

En las industrias automotriz y de productos de consumo, los diseñadores suelen reemplazar soportes o carcasas metálicas con plásticos de alto rendimiento como el PEEK o el policarbonato para reducir el peso y minimizar el riesgo de corrosión. En los dispositivos médicos, las alternativas no metálicas proporcionan seguridad en la esterilización y ahorro de costos. Sin embargo, estas transiciones siempre incluyen rediseño de dispositivos de sujeción y recalibración de procesos, incluso cuando se utiliza la misma plataforma CNC.