O guia completo para Maquinação CNC de acrílico
O acrílico, também conhecido como PMMA ou Plexiglas, é um importante material polimérico maleável. Tem uma elevada transmissão de luz e rigidez, o que o torna uma alternativa ideal ao vidro.
Com a aplicação cada vez mais ampla de materiais acrílicos em vários sectores, a procura de peças de maquinagem em acrílico também está a crescer de dia para dia. Podemos processar o acrílico através de uma variedade de processos, o mais comum dos quais é Maquinação CNC de acrílicopois pode produzir peças com dimensões e formas de elevada precisão.
Neste artigo, discutiremos em profundidade a maquinagem CNC do acrílico, para que possa ter uma compreensão mais abrangente da maquinagem do acrílico, incluindo a forma de processar o acrílico, as suas propriedades, vantagens e aplicações.
O que é o acrílico?
Acrílico, também conhecido como polimetilmetacrilato (PMMA), é um termoplástico transparente que é frequentemente utilizado como uma alternativa leve e resistente a estilhaços ao vidro. Oferece uma excelente nitidez ótica e versatilidade, incluindo estabilidade química, resistência às intempéries, boa dureza, elevada capacidade de impressão e adesão, aspeto atrativo e reciclabilidade.
No desenvolvimento contínuo da indústria de fabrico de maquinaria atual, as chapas acrílicas, com a sua elevada dureza, bom brilho, proteção ambiental, chapa acrílica transparente em virtude das suas próprias caraterísticas excelentes, na transformação e, assim, melhoram a textura e a estética do produto, as peças acrílicas de precisão têm também uma gama mais vasta de aplicações no mercado, incluindo a indústria aeroespacial, automóvel, médica, eletrónica, farmacêutica, petroquímica e outros domínios diversos.
Após estas introduções, também deve querer saber mais sobre o conhecimento da maquinagem do acrílico. De seguida, vamos ver quais são as caraterísticas do acrílico.
Uma história básica do acrílico
O acrílico, que foi descoberto em 1872, existe há mais de cem anos. Em 1927, foi fabricada a primeira peça completa de acrílico do mundo e, pouco depois, o acrílico começou a ser produzido gradualmente em grande escala. Inicialmente, o acrílico era utilizado principalmente em aeronaves e, até ao final do século passado, com o desenvolvimento da ciência e da tecnologia e dos processos de produção, o acrílico foi gradualmente aplicado no sector automóvel, da iluminação, da eletrónica de consumo e noutros domínios.
Propriedades do acrílico
Existem muitas propriedades do acrílico, abaixo falamos principalmente sobre suas 8 propriedades：
Clareza ótica: Transmitância luminosa elevada, a transmitância luminosa da placa transparente de acrílico puro é superior a 90%, normalmente 92%. Tomando 6 mm como referência, a transmissão da luz do vidro normal é geralmente 82-83%, e a transmissão da luz do vidro super branco de 6 mm é 90%-92%.
Leve: Com uma densidade de apenas 1,17 a 1,20 g/cm³, o acrílico é um material leve, com cerca de metade do peso do vidro comum e 43% do peso do alumínio.
Resistência e durabilidade: O acrílico tem uma forte resistência ao impacto, sendo dezasseis vezes superior à do vidro comum, com um risco mínimo de quebra.
Resistência às intempéries/UV: Apresenta uma excelente resistência aos raios ultravioleta e às mudanças de temperatura, permanecendo resistente ao amarelecimento, à fragilização ou ao desgaste, garantindo assim uma longa vida útil.
Estabilidade química: O acrílico demonstra boa resistência à maioria dos ácidos, álcalis e outros produtos químicos.
Fácil de processar: O acrílico é altamente moldável, facilmente processado em várias formas através de corte, gravação e dobragem térmica, com um risco mínimo de fissuras durante o fabrico.
Baixa absorção de humidade: As chapas acrílicas têm baixa absorção de humidade, o que as torna resistentes à humidade e ao bolor, adequadas para ambientes húmidos.
Respeito pelo ambiente: 100% reciclável, o acrílico é durável e duradouro. Os resíduos de acrílico podem ser reciclados através da remoção de impurezas e da sua reintegração em matérias-primas para produzir novas folhas de acrílico.
Tipos de acrílico
Acrílico transparente: O tipo mais comum de acrílico, disponível numa vasta gama de espessuras. O acrílico transparente assemelha-se ao vidro no seu aspeto e ultrapassa mesmo o vidro comum na transmissão da luz. Pode ser submetido a vários processos de transformação secundários, o que faz dele o tipo mais utilizado.
Acrílico transparente colorido: Também conhecida como folha colorida, tem uma transmissão de luz mais suave em comparação com o acrílico transparente, oferecendo opções de cores ricas, tornando-a ideal para fins decorativos. Pode ser classificada em duas categorias: transparente colorida e semi-transparente colorida.
Acrílico perolado: Este tipo é fabricado através da mistura de pó perolado ou pó fluorescente em acrílico normal. Apresenta cores vibrantes e um elevado brilho superficial, sendo frequentemente utilizado para criar formas únicas e embalagens de alimentos.
Acrílico em relevo: Disponível em quatro tipos: transparente, semi-transparente, colorido e não colorido. Pode produzir o mesmo efeito de textura que o vidro em relevo. É frequentemente utilizado para decoração, portas e janelas, e pode apresentar um efeito de transmissão de luz, mas não transparente.
Como usinar acrílico em CNC?
Existem muitos processos de maquinagem diferentes para maquinar acrílico, incluindo impressão 3D, moldagem por injeção, termoformagem e processos de colagem.
Um dos princípios fundamentais da maquinagem do acrílico é remover o calor através das aparas o mais rapidamente possível. O acrílico tem um ponto de fusão baixo de 320 F, pelo que as temperaturas elevadas afectarão o seu desempenho de corte e a qualidade da superfície. Para reduzir o efeito de fricção, o material é maquinado com uma taxa de avanço mais elevada.
Segue-se uma visão geral dos métodos de maquinagem CNC mais comuns para o acrílico:
Fresagem CNC de acrílico
Fresagem CNC é o método de maquinagem mais popular para maquinar acrílico, em que uma ferramenta rotativa é utilizada para remover material de uma chapa acrílica estacionária ou peça de trabalho, permitindo a maquinagem de peças com elevada precisão e geometrias complexas.
A fresagem CNC em acrílico tem uma variedade de funções operacionais, como corte profundo, corte raso e fresagem periférica.
Torneamento CNC de acrílico
Torneamento CNC é um processo que utiliza uma ferramenta de corte fixa de ponto único para remover o excesso de material de uma peça acrílica em rotação. A maquinagem de extremidades, o corte de roscas, a abertura de fendas e a perfuração são frequentemente utilizados, e as peças produzidas são geralmente cilíndricas.
Gravação CNC em acrílico
A gravação CNC em acrílico é um processo eficiente e de alta precisão. Através deste processo, é possível obter uma variedade de formas e padrões em peças de acrílico, incluindo a adição de texto de design, símbolos ou marcas para acrescentar caraterísticas estéticas ou funcionais às peças.
Perfuração CNC em acrílico
A perfuração CNC de acrílico refere-se ao método de processamento em que um sistema controlado por computador efectua furos precisos em chapas de acrílico. Quer se trate de um simples furo passante ou de um furo angular complexo, é possível criar furos limpos e sem rebarbas sem causar danos.
Corte CNC de acrílico
O corte CNC é um método preciso e eficiente para cortar folhas de acrílico nas dimensões e formas desejadas. Apresenta velocidades de corte rápidas, aumentando a eficiência da produção, tornando-o adequado para a produção em massa. Cada corte mantém uma precisão e qualidade consistentes.
Vantagens da maquinagem CNC em acrílico
Fácil de processar
O acrílico é um material termoplástico que se torna altamente moldável quando aquecido, facilitando o seu processamento em várias formas e tamanhos. Devido à sua elevada consistência e à ausência de partículas no material PMMA, a maquinagem CNC pode atingir uma precisão ultra-alta e um processamento de detalhes intrincados sem quebrar facilmente.
Precisão e exatidão
A maquinagem CNC de acrílico atinge uma maior precisão, produzindo componentes acrílicos de alta precisão com tolerâncias apertadas de +/- 0,01 mm, facilitando assim a maquinagem de peças complexas e encurtando o ciclo de produção.
Qualidade consistente
A maquinagem CNC de acrílico utiliza o controlo por computador para processar o material, minimizando os erros humanos e produzindo produtos consistentes de alta qualidade, poupando tempo e esforço.
Versatilidade nas técnicas
A maquinagem CNC permite vários métodos de processamento, incluindo a fresagem, o torneamento, o corte, a gravação, a perfuração, etc., satisfazendo diversos requisitos de projectos e permitindo a produção de produtos acrílicos com várias formas e padrões.
Acabamentos de superfície para acrílico maquinado por CNC
Eis alguns dos acabamentos mais comuns para o acrílico:
Polimento: Utilização de lixas de diferentes granulometrias para polir a superfície do acrílico, removendo as marcas de maquinagem para melhorar a suavidade da superfície e a transmissão da luz.
Jato de esferas: Utilização de ar comprimido para pulverizar areia fina ou abrasivos na superfície do acrílico, dando-lhe um aspeto fosco para melhorar a resistência ao deslizamento e aos riscos.
Serigrafia: Aplicação de serigrafia na superfície do acrílico para imprimir vários padrões, textos, logótipos, etc., melhorando os efeitos decorativos e o reconhecimento do produto.
Revestimento UV: Aplicação de tinta curada por UV na superfície de peças acrílicas, melhorando o seu brilho, dureza e resistência às intempéries.
Dificuldades que pode enfrentar durante a maquinagem do acrílico
Estas são algumas das dificuldades com que se pode deparar durante a maquinagem do acrílico.
Aspeto turvo: Antes de utilizar líquido de refrigeração ou qualquer solvente para fins de limpeza, certifique-se de que não reagem com o material acrílico. Alguns solventes ou líquidos de refrigeração à base de óleo podem reagir com a peça ou torná-la turva.
Batatas fritas com fios: O funcionamento contínuo irá desenvolver algumas aparas fibrosas. Trata-se de um grave problema de segurança, tanto para o operador como para o equipamento. Tente tudo o que puder para evitar estas aparas.
Sobreaquecimento: Ao maquinar peças em acrílico, é necessário respeitar rigorosamente os requisitos de temperatura. O corte a alta velocidade com uma velocidade de avanço inferior gera calor que leva à fusão da peça de trabalho. Para evitar o sobreaquecimento, tente maquinar a uma velocidade lenta com uma taxa de avanço mais elevada.
Má qualidade da superfície: Poderá deparar-se com um problema de má qualidade da superfície. Para evitar este problema, tente utilizar uma ferramenta de corte de arestas vivas com líquido de refrigeração. Este reduz o efeito de fricção e conduz a uma excelente qualidade da superfície.
Fichas pegajosas: Algumas aparas ficam agarradas à máquina-ferramenta ou no local de maquinagem. Isto resulta no aumento da temperatura do local de trabalho. Para evitar a aderência de aparas, utilize ferramentas de corte polidas a baixa velocidade e com uma taxa de avanço mais elevada.
Avaria da máquina: É necessário efetuar a manutenção preventiva das máquinas acrílicas CNC para evitar qualquer problema ou avaria. A maquinagem em condições ambientais e de funcionamento desfavoráveis também pode provocar o mau funcionamento da máquina.
4 dicas para obter peças acrílicas CNC de qualidade
Seleção e inspeção de materiais: Certifique-se de que utiliza materiais acrílicos de elevada qualidade e pureza para evitar derreter ou rachar devido a problemas materiais durante o processamento. Verifique se o material tem riscos, impurezas ou bolhas, que podem afetar o aspeto e a resistência do produto final.
Escolha a broca correta: O carboneto é um material eficaz para efetuar furos em materiais acrílicos e as fresas de topo com ranhura em O são mais frequentemente utilizadas. Antes de maquinar, certifique-se de que a broca está afiada, caso contrário pode provocar fissuras por tensão.
Definir os parâmetros corretos: De acordo com as necessidades do projeto, escolha o tipo e a espessura do material acrílico adequado e, em seguida, defina a taxa de alimentação e a profundidade corretas para garantir a precisão do processamento e a qualidade da superfície da peça.
Verificar as rotações por minuto (RPM): A velocidade de avanço e as RPM complementam-se mutuamente. Definir uma taxa de alimentação elevada ajuda a cortar o material mais rapidamente, mantendo as RPM relativamente consistentes para evitar que o material derreta.
Aplicações de peças acrílicas CNC
Prototipagem rápida: Devido à sua acessibilidade e sustentabilidade, o material acrílico é também amplamente utilizado para desenvolver protótipos. Várias indústrias transformadoras estão a utilizar o acrílico para prototipagem rápida através do método de maquinagem subtractiva.
Alternativas de vidro: Devido à sua transparência superior e resistência ao impacto, o acrílico é um substituto ideal do vidro em várias indústrias, como a ótica, a automóvel e a aeroespacial.
Médico: O acrílico não é tóxico, é fácil de limpar e tem uma boa biocompatibilidade, o que o torna ideal para aplicações médicas e uma escolha ideal para equipamento de laboratório, instrumentos cirúrgicos e caixas médicas.
Ótica e iluminação: O acrílico transparente tem uma transmitância de luz até 92%, é leve e tem uma forte resistência ao impacto, o que o torna um material ideal para dispositivos ópticos e iluminação eletrónica, incluindo lentes, prismas, difusores e luzes LED.
Automóvel: Nas aplicações automóveis, a resistência ao impacto e a transparência do acrílico são altamente valorizadas, sendo o material preferido para lâmpadas automóveis e decoração interior e exterior.
Produtos de consumo: É amplamente utilizado em vários produtos de consumo, como eletrónica, mobiliário, instrumentos musicais, etc. Os CD e DVD também são feitos de material acrílico.
Porquê utilizar a maquinagem CNC para cortar acrílico?
Como as máquinas CNC são controladas por computador, minimizam significativamente os erros humanos durante a operação. O acrílico de maquinação CNC permite obter uma elevada precisão e exatidão nas peças, possibilitando um corte e processamento impecáveis do material, reduzindo o desperdício de material.
A maquinagem CNC em acrílico permite o fabrico de peças com formas geométricas complexas, garantindo tolerâncias dimensionais e precisão, aumentando assim a eficiência da produção.
Conclusão
O acrílico é uma excelente alternativa ao vidro e pode utilizar processos de maquinagem CNC para obter peças personalizadas de acordo com os seus requisitos. Através desta introdução abrangente, obteve uma compreensão profunda de todos os aspectos da maquinação CNC de acrílico. Está na altura de iniciar o seu projeto PMMA personalizado.
DEK é um fabricante global de maquinagem CNC com uma presença em várias indústrias. Dispomos de uma gama de máquinas de maquinagem CNC avançadas e de engenheiros experientes para satisfazer plenamente os requisitos do seu projeto. A produção de peças que satisfaçam as suas expectativas é a nossa força motriz constante. Para os requisitos rigorosos do seu projeto e a orientação técnica profissional necessária, contactar-nos para obter as respostas que procura.
FAQs
Quais são os tipos de acrílico adequados para maquinagem CNC?
Diferentes tipos de acrílico têm propriedades diferentes, e a escolha do tipo correto de acrílico e do método de processamento correspondente é importante para obter peças de precisão. Eis alguns materiais acrílicos: acrílico fundido, acrílico extrudido, acrílico fundido contínuo, acrílico modificado, compósitos e laminados acrílicos, acrílico fosco e texturizado.
Quais são as formas de evitar a fusão do acrílico durante a maquinagem CNC?
Eis 4 métodos recomendados:
Utilizar ferramentas e definições adequadas: Certifique-se de que as ferramentas estão afiadas para reduzir a produção de calor e a fricção.
Controlo da velocidade de maquinação: O acrílico é um material frágil, pelo que é importante efetuar um processamento ligeiro e manter uma velocidade de avanço lenta para reduzir a acumulação de calor durante o processamento do acrílico e melhorar o acabamento da superfície.
Utilizar um sistema de arrefecimento: A maquinagem pode gerar muito calor, o que pode causar stress. Utilize líquido de refrigeração para auxiliar a lubrificação, remover limalhas e manter o processamento a frio sem tensões.
Utilizar uma Direção de Fresagem Trepante: Isto significa que a ferramenta roda na mesma direção que o avanço. Pode garantir um corte mais limpo, melhorar a eficiência do corte e a qualidade da superfície. Em comparação com os métodos tradicionais, a capacidade de evacuação das aparas é melhor e a possibilidade de fusão é reduzida.
Quanto custa o acrílico?
O preço do acrílico é afetado por muitos factores, incluindo o tipo e a espessura do acrílico, a marca, a quantidade comprada, as condições de mercado, etc. Tendo em conta a sua durabilidade e reciclabilidade, este material é considerado como tendo uma elevada relação custo-eficácia. Se quiser saber o preço atual do acrílico, contacte-nos hoje mesmo!
Para maquinar acrílico, devo utilizar a fresadora ou o corte a laser?
As tupias são a melhor escolha para aplicações que requerem um corte rápido e curvas flexíveis. No entanto, se for necessária uma elevada precisão e superfícies lisas, recomenda-se o corte a laser. As tupias podem cortar uma variedade de formas, incluindo curvas e círculos, enquanto o corte a laser é limitado no corte de formas complexas. Em comparação com o corte a laser, as tupias são menos dispendiosas e mais adequadas para a produção de pequenos lotes.
