Le guide complet pour Usinage CNC de l'acrylique

L'acrylique, également connu sous le nom de PMMA ou Plexiglas, est un important matériau polymère malléable. Il présente une transmission lumineuse et une rigidité élevées, ce qui en fait une alternative idéale au verre.

Avec l'application de plus en plus large des matériaux acryliques dans diverses industries, la demande de pièces d'usinage pour l'acrylique augmente également de jour en jour. Nous pouvons transformer l'acrylique par le biais de divers procédés, dont le plus courant est le suivant Usinage CNC de l'acryliquecar elle permet de produire des pièces aux dimensions et aux formes très précises.

Dans cet article, nous allons discuter en profondeur de l'usinage CNC de l'acrylique, afin que vous puissiez avoir une compréhension plus complète de l'usinage de l'acrylique, y compris la façon de traiter l'acrylique, ses propriétés, ses avantages et ses applications.

Qu'est-ce que l'acrylique ?

L'acrylique, également connu sous le nom de polyméthacrylate de méthyle (PMMA), est un thermoplastique transparent souvent utilisé comme alternative au verre, léger et résistant aux chocs. Il offre une excellente clarté optique et une grande polyvalence, notamment une stabilité chimique, une résistance aux intempéries, une bonne dureté, une forte adhérence à l'impression, une apparence attrayante et une capacité de recyclage.

Dans le cadre du développement continu de l'industrie de la fabrication de machines aujourd'hui, les feuilles acryliques, avec leur grande dureté, leur bon éclat, leur protection de l'environnement, les feuilles acryliques transparentes en vertu de leurs propres excellentes caractéristiques, dans le traitement et donc l'amélioration de la texture et de l'esthétique du produit, les pièces de précision acryliques ont également un plus large éventail d'applications sur le marché, y compris l'aérospatiale, l'automobile, la médecine, l'électronique, l'industrie pharmaceutique, la pétrochimie et d'autres domaines divers.

Après ces présentations, vous souhaitez certainement en savoir plus sur les connaissances en matière d'usinage de l'acrylique. Ci-dessous, nous verrons quelles sont les caractéristiques de l'acrylique.

Histoire de l'acrylique

L'acrylique, découvert en 1872, existe depuis plus de cent ans. En 1927, la première pièce complète d'acrylique au monde a été fabriquée, suivie peu après par la production à grande échelle de l'acrylique. Au début, l'acrylique était principalement utilisé dans l'aéronautique, mais jusqu'à la fin du siècle dernier, avec le développement de la science et de la technologie, les processus de production, l'acrylique a été progressivement appliqué à l'automobile, à l'éclairage, à l'électronique grand public et à d'autres domaines.

Propriétés de l'acrylique

Les propriétés de l'acrylique sont nombreuses, mais nous parlerons surtout de ses 8 propriétés：.

Clarté optique : Transmission lumineuse élevée : la transmission lumineuse de la plaque transparente en acrylique pur est supérieure à 90%, généralement 92%. Si l'on prend 6 mm comme référence, la transmission lumineuse du verre ordinaire est généralement comprise entre 82 et 83%, et la transmission lumineuse du verre super blanc de 6 mm est comprise entre 90% et 92%.

Léger : Avec une densité de seulement 1,17 à 1,20 g/cm³, l'acrylique est un matériau léger, environ la moitié du poids du verre ordinaire et 43% de celui de l'aluminium.

Solidité et durabilité : L'acrylique présente une forte résistance aux chocs, seize fois supérieure à celle du verre ordinaire, avec un risque de casse minimal.

Résistance aux intempéries/UV : Il présente une excellente résistance aux rayons ultraviolets et aux changements de température, et reste résistant au jaunissement, à la fragilisation et à l'usure, ce qui lui assure une longue durée de vie.

Stabilité chimique : L'acrylique présente une bonne résistance à la plupart des acides, alcalis et autres produits chimiques.

Facile à mettre en œuvre : L'acrylique est très malléable et peut être facilement transformé en diverses formes par découpage, gravure et pliage thermique, avec un risque minimal de fissuration pendant la fabrication.

Faible absorption d'humidité : Les plaques acryliques absorbent peu d'humidité, ce qui les rend résistantes à l'humidité et aux moisissures et les rend adaptées aux environnements humides.

Respect de l'environnement : 100% recyclable, l'acrylique est résistant et durable. Les déchets d'acrylique peuvent être recyclés en éliminant les impuretés et en les réintégrant dans les matières premières pour produire de nouvelles feuilles d'acrylique.

Types d'acrylique

Acrylique transparent : Le type d'acrylique le plus courant, disponible dans une large gamme d'épaisseurs. L'acrylique transparent ressemble au verre en apparence et dépasse même le verre ordinaire en termes de transmission de la lumière. Il peut subir diverses transformations secondaires, ce qui en fait le type le plus utilisé.

Acrylique transparent coloré : Également connue sous le nom de feuille de couleur, elle présente une transmission de la lumière plus douce que l'acrylique transparent et offre de nombreuses options de couleurs, ce qui la rend idéale à des fins décoratives. Elle peut être classée en deux catégories : transparente colorée et semi-transparente colorée.

Acrylique nacré : Ce type de produit est obtenu en mélangeant de la poudre nacrée ou fluorescente à de l'acrylique ordinaire. Il présente des couleurs vives et une surface très brillante. Il est souvent utilisé pour créer des formes uniques et des emballages alimentaires.

Acrylique gaufré : Disponible en quatre types : transparent, semi-transparent, coloré et non coloré. Il peut produire le même effet de texture que le verre gaufré. Il est souvent utilisé pour la décoration, les portes et les fenêtres, et peut présenter un effet de transmission de la lumière mais pas de transparence.

Comment usiner l'acrylique à la CNC ?

Il existe de nombreux procédés d'usinage pour l'acrylique, notamment l'impression 3D, le moulage par injection, le thermoformage et les procédés de collage.

L'un des principes fondamentaux de l'usinage de l'acrylique est d'évacuer la chaleur par les copeaux le plus rapidement possible. L'acrylique a un point de fusion bas de 320 F, c'est pourquoi une température élevée affectera ses performances de coupe et la qualité de sa surface. Pour réduire l'effet de friction, le matériau est usiné à une vitesse d'avance plus élevée.

Voici un aperçu des méthodes d'usinage CNC les plus courantes pour l'acrylique :

Fraisage CNC de l'acrylique

Fraisage CNC est la méthode d'usinage la plus répandue pour l'acrylique. Un outil rotatif est utilisé pour enlever la matière d'une feuille d'acrylique ou d'une pièce stationnaire, ce qui permet d'usiner des pièces d'une grande précision et de géométries complexes.

Le fraisage CNC de l'acrylique dispose d'une variété de fonctions opérationnelles, telles que la coupe profonde, la coupe superficielle et le fraisage périphérique.

Tournage CNC de l'acrylique

Tournage CNC est un processus qui utilise un outil de coupe fixe à point unique pour enlever l'excès de matière d'une pièce acrylique en rotation. L'usinage en bout, le filetage, le rainurage et l'alésage sont souvent utilisés et les pièces produites sont généralement cylindriques.

Gravure CNC de l'acrylique

La gravure CNC de l'acrylique est un procédé efficace et de haute précision. Grâce à ce procédé, vous pouvez obtenir une grande variété de formes et de motifs sur les pièces en acrylique, y compris l'ajout de textes, de symboles ou de marques pour ajouter des caractéristiques esthétiques ou fonctionnelles aux pièces.

Perçage CNC de l'acrylique

Le perçage CNC de l'acrylique désigne la méthode de traitement par laquelle un système commandé par ordinateur perce avec précision des trous dans les feuilles d'acrylique. Qu'il s'agisse d'un simple trou traversant ou d'un trou angulaire complexe, vous pouvez créer des trous propres et sans bavures sans causer de dommages.

Découpe CNC de l'acrylique

La découpe CNC est une méthode précise et efficace pour découper les feuilles acryliques dans les dimensions et les formes souhaitées. Elle se caractérise par des vitesses de coupe rapides, ce qui améliore l'efficacité de la production et la rend adaptée à la production de masse. Chaque découpe conserve une précision et une qualité constantes.

Avantages de l'usinage CNC de l'acrylique

Facilité de traitement

L'acrylique est un matériau thermoplastique qui devient très malléable lorsqu'il est chauffé, ce qui le rend facile à transformer en différentes formes et tailles. En raison de sa grande consistance et de l'absence de particules dans le PMMA, l'usinage CNC permet d'obtenir une très grande précision et de traiter des détails complexes sans se casser facilement.

Précision et exactitude

L'usinage CNC de l'acrylique permet d'obtenir une plus grande précision et de produire des composants acryliques de haute précision avec des tolérances serrées de +/- 0,01 mm, ce qui facilite l'usinage de pièces complexes et raccourcit le cycle de production.

Une qualité constante

L'usinage CNC de l'acrylique utilise un contrôle informatique pour traiter le matériau, minimisant ainsi les erreurs humaines et produisant des produits de haute qualité constante, ce qui permet d'économiser du temps et des efforts.

Polyvalence des techniques

L'usinage CNC permet d'utiliser diverses méthodes de traitement, notamment le fraisage, le tournage, la découpe, la gravure, le perçage, etc., afin de répondre aux diverses exigences des projets et de permettre la production de produits acryliques de formes et de modèles variés.

Finitions de surface pour l'acrylique usiné CNC

Voici quelques-unes des finitions les plus courantes de l'acrylique :

Polissage : Utilisation de papier de verre de différentes granulométries pour polir la surface de l'acrylique, en éliminant les marques d'usinage afin d'améliorer le lissage de la surface et la transmission de la lumière.

Sablage de perles : Utilisation d'air comprimé pour pulvériser du sable fin ou des abrasifs sur la surface de l'acrylique, lui donnant un aspect givré afin d'améliorer la résistance au glissement et aux rayures.

Sérigraphie : Application de la sérigraphie sur la surface de l'acrylique pour imprimer divers motifs, textes, logos, etc., afin d'améliorer les effets décoratifs et la reconnaissance des produits.

Revêtement UV : Application d'une peinture durcie aux UV sur la surface des pièces acryliques, améliorant leur brillance, leur dureté et leur résistance aux intempéries.

Difficultés que vous pouvez rencontrer lors de l'usinage de l'acrylique

Il s'agit là de quelques-unes des difficultés auxquelles vous pouvez être confronté lors de l'usinage de l'acrylique.

Aspect nuageux : Avant d'utiliser un liquide de refroidissement ou tout autre solvant à des fins de nettoyage, assurez-vous qu'ils ne réagiront pas avec le matériau acrylique. Certains solvants ou liquides de refroidissement à base d'huile peuvent réagir avec la pièce ou la rendre trouble.

Chips filandreux : L'opération continue développera des copeaux filandreux. Il s'agit d'un grave problème de sécurité pour l'opérateur et l'équipement. Faites tout ce qui est en votre pouvoir pour éviter ces copeaux.

Surchauffe : Lors de l'usinage de pièces en acrylique, il convient de respecter scrupuleusement les exigences en matière de température. L'usinage à grande vitesse avec une faible vitesse d'avance génère de la chaleur qui fait fondre la pièce. Pour éviter la surchauffe, essayez d'usiner à une vitesse lente avec une vitesse d'avance plus élevée.

Mauvaise qualité de la surface : Vous risquez de rencontrer un problème de mauvaise qualité de surface. Pour éviter ce problème, essayez d'utiliser un outil de coupe à arêtes vives avec un liquide de refroidissement. Il réduit l'effet de friction et permet d'obtenir une excellente qualité de surface.

Les puces collantes : Certains copeaux s'accrochent autour de la machine-outil ou sur le lieu d'usinage. Cela a pour effet d'augmenter la température du lieu de travail. Pour éviter l'accrochage des copeaux, utilisez des outils de coupe polis à faible vitesse et une vitesse d'avance plus élevée.

Dysfonctionnement de la machine : Il est nécessaire d'effectuer une maintenance préventive des machines CNC pour l'acrylique afin d'éviter tout problème ou dysfonctionnement. L'usinage dans des conditions environnementales et d'exploitation défavorables peut également entraîner un dysfonctionnement de la machine.

4 conseils pour obtenir des pièces acryliques CNC de qualité

Sélection et inspection des matériaux : Veillez à utiliser des matériaux acryliques de haute qualité et de grande pureté afin d'éviter que le matériau ne fonde ou ne se fissure en raison de problèmes au cours de la transformation. Vérifiez que le matériau ne présente pas de rayures, d'impuretés ou de bulles, qui pourraient affecter l'aspect et la résistance du produit final.

Choisir le bon foret : Le carbure est un matériau efficace pour percer des trous dans les matériaux acryliques, et les fraises à rainure en O sont les plus couramment utilisées. Avant de procéder à l'usinage, assurez-vous que le foret est bien aiguisé, sinon il risque de provoquer des fissures dues aux contraintes.

Définir les bons paramètres : En fonction des besoins du projet, choisissez le type et l'épaisseur du matériau acrylique approprié, puis réglez la vitesse d'avance et la profondeur afin de garantir la précision du traitement et la qualité de la surface de la pièce.

Vérifier le nombre de tours par minute (RPM) : L'avance et la vitesse de rotation se complètent. Une vitesse d'avance élevée permet de couper le matériau plus rapidement, tandis que la vitesse de rotation reste relativement constante pour éviter que le matériau ne fonde.

Applications des pièces acryliques CNC

Prototypage rapide : En raison de son prix abordable et de sa durabilité, le matériau acrylique est également largement utilisé pour développer des prototypes. Diverses industries manufacturières utilisent l'acrylique pour prototypage rapide par la méthode de l'usinage soustractif.

Alternatives au verre : En raison de sa transparence supérieure et de sa résistance aux chocs, l'acrylique est un substitut idéal du verre dans de nombreuses industries telles que l'optique, l'automobile et l'aérospatiale.

Médical : L'acrylique est non toxique, facile à nettoyer et présente une bonne biocompatibilité, ce qui le rend idéal pour les applications médicales et en fait un choix idéal pour les équipements de laboratoire, les instruments chirurgicaux et les boîtiers médicaux.

Optique et éclairage : L'acrylique transparent a une transmission lumineuse allant jusqu'à 92%, est léger et présente une forte résistance aux chocs, ce qui en fait un matériau idéal pour les dispositifs optiques et l'éclairage électronique, y compris les lentilles, les prismes, les diffuseurs et les lampes LED.

Automobile : Dans les applications automobiles, la résistance aux chocs et la transparence de l'acrylique sont très appréciées et c'est le matériau préféré pour les lampes automobiles et la décoration intérieure et extérieure.

Produits de consommation : Il est largement utilisé dans divers produits de consommation tels que l'électronique, le mobilier, les instruments de musique, etc. Les CD et les DVD sont également fabriqués en acrylique.

Pourquoi utiliser l'usinage CNC pour découper l'acrylique ?

Les machines CNC étant contrôlées par ordinateur, elles réduisent considérablement les erreurs humaines lors de leur utilisation. L'usinage CNC en acrylique permet d'obtenir une grande précision et une grande exactitude dans les pièces, ce qui permet une coupe et un traitement impeccables du matériau, réduisant ainsi les pertes de matériau.

L'usinage CNC de l'acrylique permet de fabriquer des pièces aux formes géométriques complexes, en garantissant les tolérances dimensionnelles et la précision, ce qui améliore l'efficacité de la production.

Conclusion

L'acrylique est une excellente alternative au verre, et vous pouvez utiliser les processus d'usinage CNC pour obtenir des pièces personnalisées en fonction de vos besoins. Grâce à cette introduction complète, vous avez acquis une compréhension approfondie de tous les aspects de l'usinage CNC de l'acrylique. Il est temps de commencer votre projet de PMMA personnalisé.

DEK est un fabricant mondial de machines d'usinage CNC présent dans de nombreuses industries. Nous disposons d'une gamme de machines d'usinage CNC de pointe et d'ingénieurs expérimentés pour répondre pleinement à vos exigences en matière de conception. Produire des pièces qui répondent à vos attentes est notre force motrice constante. Pour les exigences rigoureuses de votre projet et les conseils techniques professionnels nécessaires, nous contacter pour obtenir les réponses que vous cherchez.

FAQ

Quels sont les types d'acrylique adaptés à l'usinage CNC ?

Les différents types d'acryliques ont des propriétés différentes, et il est important de choisir le bon type d'acrylique et la méthode de traitement correspondante pour obtenir des pièces de précision. Voici quelques matériaux acryliques : acrylique coulé, acrylique extrudé, acrylique coulé en continu, acrylique modifié, composites et stratifiés acryliques, acrylique dépoli et texturé.

Quels sont les moyens d'éviter la fonte de l'acrylique pendant l'usinage CNC ?

Voici les 4 méthodes recommandées :

Utiliser les outils et les paramètres appropriés : Veillez à ce que les outils soient bien affûtés afin de réduire la production de chaleur et les frottements.

Contrôle de la vitesse d'usinage : L'acrylique est un matériau fragile, il est donc important de procéder à un traitement léger et de maintenir une vitesse d'avance lente afin de réduire l'accumulation de chaleur lors du traitement de l'acrylique et d'améliorer la finition de la surface.

Utiliser un système de refroidissement : L'usinage peut générer beaucoup de chaleur, ce qui peut provoquer des tensions. Utilisez un liquide de refroidissement pour faciliter la lubrification, éliminer les copeaux et maintenir un traitement à froid sans contrainte.

Utiliser une direction de fraisage ascendante : Cela signifie que l'outil tourne dans le même sens que l'avance. Cela permet d'obtenir une coupe plus nette, d'améliorer l'efficacité de la coupe et la qualité de la surface. Par rapport aux méthodes traditionnelles, la capacité d'évacuation des copeaux est meilleure et le risque de fusion est réduit.

Combien coûte l'acrylique ?

Le prix de l'acrylique dépend de nombreux facteurs, notamment le type et l'épaisseur de l'acrylique, la marque, la quantité achetée, les conditions du marché, etc. Compte tenu de sa durabilité et de sa recyclabilité, ce matériau est considéré comme très rentable. Si vous souhaitez connaître le prix actuel de l'acrylique, contactez-nous dès aujourd'hui !

Pour l'usinage de l'acrylique, dois-je utiliser la roulette ou la découpe au laser ?

Les défonceuses sont le meilleur choix pour les applications qui nécessitent une coupe rapide et des courbes flexibles. Toutefois, si une grande précision et des surfaces lisses sont requises, la découpe au laser est recommandée. Les défonceuses peuvent découper une grande variété de formes, y compris des courbes et des cercles, alors que la découpe au laser est limitée lorsqu'il s'agit de découper des formes complexes. Par rapport à la découpe au laser, les défonceuses sont moins coûteuses et conviennent mieux à la production de petits lots.