Quels défauts courants des pièces plastiques sont causés par de mauvais réglages de paramètres ?

Des paramètres d’usinage inappropriés lors de l’usinage CNC de pièces en plastique peuvent introduire divers défauts, principalement en générant une chaleur excessive ou en induisant des contraintes mécaniques élevées. Contrairement aux métaux, les plastiques ont une faible température de déflexion thermique et sont viscoélastiques, ce qui les rend très sensibles aux forces de coupe et à la température. Le choix correct des paramètres est crucial pour atteindre la stabilité dimensionnelle et la qualité esthétique requises, en particulier pour nos services de prototypage et services de production de masse destinés aux produits de consommation et médicaux.

Défauts thermiques liés à une chaleur excessive

1. Fusion et étalement Il s’agit de l’un des défauts les plus courants. Une vitesse de broche trop élevée ou une avance trop faible génère une chaleur de friction excessive. Cela provoque le ramollissement, la fusion et l’étalement du polymère sur la surface usinée, entraînant une finition médiocre, un encrassement des goujures de l’outil et une perte de précision dimensionnelle. Ce problème est particulièrement fréquent avec les thermoplastiques tels que l’ABS ou le nylon.

2. Bavures Contrairement à l’intuition, les bavures sur les plastiques sont souvent un défaut thermique. Un outil émoussé ou une vitesse d’avance trop lente fait frotter l’outil au lieu de couper, ce qui chauffe le matériau. Au lieu d’une coupe nette, le plastique ramolli se déforme et crée une bavure filamenteuse ou roulée au bord de sortie de la coupe.

3. Contraintes internes et fissuration La chaleur générée par l’usinage peut localement contraindre le matériau. Lors du refroidissement, ces contraintes induites peuvent se relâcher en provoquant des microfissures ou de la craquelure, en particulier dans les plastiques amorphes tels que le polycarbonate (PC). Ces fissures peuvent ne pas être immédiatement visibles mais peuvent entraîner une défaillance de la pièce sous charge.

Défauts dus aux contraintes mécaniques incorrectes

1. Ébréchures et délaminage Des vitesses d’avance excessives ou une profondeur de coupe trop importante peuvent générer des contraintes mécaniques insoutenables, provoquant l’ébrèchement ou la fracture des plastiques fragiles. Dans les matériaux stratifiés ou renforcés comme les composites, cela peut entraîner un délaminage, où les couches se séparent. C’est un point clé dans notre fraisage CNC de composants fragiles.

2. Inexactitude géométrique et déformation Des forces de serrage trop élevées ou une coupe trop agressive peuvent provoquer une déformation élastique de la pièce pendant l’usinage. Une fois desserrée, la pièce reprend sa forme, entraînant des dimensions hors tolérance. De même, un chauffage inégal peut provoquer une déformation après l’usinage lorsque les contraintes internes s’équilibrent.

3. Mauvaise finition de surface Des paramètres incorrects entraînent une surface rugueuse. Une avance trop élevée laisse des marques visibles du parcours d’outil, tandis qu’une vitesse trop faible peut provoquer des vibrations et des traces de broutement. Pour obtenir une finition parfaite, un service de polissage de pièces CNC final ou d’autres traitements de surface peuvent être nécessaires pour corriger les défauts d’usinage.

Ajustements des paramètres pour la prévention des défauts

• Pour réduire la chaleur : Utiliser des outils tranchants et polis ; réduire la vitesse de broche (tr/min) ; augmenter la vitesse d’avance pour favoriser l’évacuation de la chaleur par le copeau ; et utiliser de l’air comprimé ou un fluide de refroidissement adapté aux plastiques pour éliminer la chaleur sans provoquer de choc thermique.

• Pour réduire les contraintes mécaniques : Utiliser une profondeur de coupe plus faible ; réduire l’avance par dent ; assurer un maintien sécurisé mais non déformant de la pièce ; et appliquer des techniques de fraisage en avalant pour une coupe plus propre.

• Outils : Des outils tranchants avec de grands angles de coupe et des goujures polies sont indispensables. Pour les productions à grand volume, notre service d’usinage de précision exploite l’optimisation des trajectoires d’outil et des géométries d’outils spécialisées pour minimiser ces défauts dès le départ.