Usinage du Delrin : propriétés, procédés, avantages, inconvénients et utilisations

Usinage Delrin

L'utilisation du Delrin, ou Usinage CNC POMCe matériau est omniprésent ; on le retrouve dans de nombreuses pièces et produits, notamment dans nos voitures, nos appareils électroniques, nos machines industrielles, le matériel médical et bien d'autres domaines d'application.

Comparé à d'autres thermoplastiques, le Delrin offre une excellente usinabilité. Il permet de créer des géométries et des formes complexes avec une grande précision. ±0.0127mm. Divers procédés d'usinage, tels que le fraisage, le perçage, le tournage et le détourage, permettent de façonner le Delrin selon la géométrie prévue à l'aide d'outils de coupe à commande numérique. 

Les sections suivantes aborderont la nature du matériau Delrin, ses propriétés, les méthodes d'usinage, ses applications industrielles et les considérations relatives à l'usinage du Delrin.

Qu'est-ce que le matériau Delrin ? 

Matériau Delrin 

Delrin est une marque déposée pour un matériau acétal formulé par DuPont qui appartient à la famille des plastiques polyoxyméthylène (POM). Ce polymère semi-cristallin est composé d'unités oxyméthylène répétitives (-CH₂-O-), dérivé de la polymérisation du formaldéhyde dans des conditions contrôlées et catalytiques. Cette structure moléculaire très stable et régulière de l'homopolymère Delrin lui confère rigidité, résistance, faible friction et résistance à l'usure, et les pièces usinées conservent leur stabilité dimensionnelle au fil du temps. 

Dans certaines applications, le Delrin est considéré comme une alternative légère aux métaux. Il offre des performances et une durabilité similaires à celles du métal pour les engrenages de précision, les bagues, les leviers à enclenchement rapide, etc., soumis à des charges légères à moyennes. Par conséquent, il possède une bonne stabilité thermique et ne perd pas ses propriétés sur la plage de températures de fonctionnement de -40 à 120 °C. 

Qualités de Delrin

Pour l'usinage, les deux qualités de Delrin les plus populaires sont : Delrin 150 et Delrin 100AF.

• Delrin 150 : Il s'agit d'un homopolymère Delrin standard non chargé, reconnu pour sa résistance élevée, son usinabilité et ses applications structurelles. 
• Delrin 100 AF : Il s'agit d'une qualité spécialisée à faible coefficient de frottement, contenant des fibres de PTFE et des homopolymères de POM. La nuance 100 AF est idéale pour les paliers, les glissières et les interfaces à faible frottement. 

Quelles sont les propriétés du matériau Delrin ? 

Le Delrin est un polymère thermoplastique léger doté d'excellentes propriétés mécaniques, physiques et chimiques. Il offre un module de flexion élevé, une grande résistance, une rigidité importante, une bonne résistance aux intempéries, une neutralité chimique et une bonne durée de vie en fatigue.

Son inertie chimique est limitée et elle peut ne pas résister aux agents oxydants puissants, aux alcalis, etc. De plus, les propriétés mécaniques du Delrin ne sont pas favorables aux pièces nécessitant une résistance élevée au fluage pour supporter des contraintes importantes et constantes. 

Voici le tableau des valeurs des propriétés du matériau Delrin. 

Quels sont les procédés d'usinage du Delrin ? 

Comme mentionné précédemment, le Delrin peut être usiné par tournage, fraisage, perçage et autres procédés sur tours CNC. Le choix du procédé dépend de la forme et de la complexité de la pièce à usiner. Par conséquent, chaque procédé d'usinage CNC du Delrin requiert des outils et des méthodes d'enlèvement de matière spécifiques. 

Passons maintenant aux principaux procédés d'usinage du Delrin.

Fraisage CNC Delrin

Fraisage CNC Delrin

Des fraises en carbure/HSS (ou outils similaires) rotatives sur la broche se déplacent sur la pièce en Delrin pour enlever de la matière et la façonner. Le fraisage permet de créer des surfaces planes, des contours complexes, des rainures, des poches, etc.

Quand utiliser: Pour usinage de pièces plastiques avec des contours complexes et des caractéristiques internes. Par exemple, des engrenages, des pièces de pompe et des raccords. 

Tournage CNC Delrin

Tournage CNC Delrin

Les pièces en Delrin usinées par commande numérique peuvent être produites sur des tours conventionnels ou des centres de tournage à commande numérique. Par ailleurs, les outils de tournage à plaquettes carbure sont le choix idéal pour l'usinage du Delrin à haute vitesse. 

Quand utiliser: Si la géométrie de la pièce en Delrin conçue est cylindrique, ronde ou nécessite l'usinage de formes symétriques (par exemple, entretoises, bagues et tiges sur mesure). 

Perçage CNC Delrin

Perçage du delrin

On utilise des forets hélicoïdaux ou des forets spéciaux pour plastique afin de percer le Delrin. On peut y réaliser des trous borgnes et des trous traversants. Il est essentiel d'utiliser un liquide de refroidissement ou de retirer fréquemment le foret pour éviter la surchauffe.

Quand utiliser: Création de trous pour l'alignement, la fixation, l'assemblage ou tout autre usage. 

Découpe laser Delrin

Une découpeuse laser CO₂ permet de découper, façonner, graver et créer des motifs sur du Delrin. Elle produit des bords de coupe nets et précis. Toutefois, l'équilibre entre la puissance du laser et sa vitesse de déplacement est crucial pour éviter la fusion et les perturbations thermiques. 

Quand utiliser: Pour la découpe et le façonnage de fines plaques acryliques avec une grande précision

Meilleures pratiques pour l'usinage du Delrin 

Puisque Delrin est l'un des La plupart des plastiques usinables utilisés en usinage CNC ne nécessitent pas d'approches spécialisées ni de précautions particulières. Quelques considérations : le respect de quelques bonnes pratiques d’usinage suffit à éviter tout défaut ou écart dimensionnel. Cela inclut le maintien d’une épaisseur de paroi uniforme, un serrage léger du Delrin, l’utilisation d’une vitesse d’avance appropriée, etc.

Voici les six meilleures pratiques pour usinage Delrin pièces à usiner.

1. Épaisseur uniforme : Veillez à ce que la pièce présente une épaisseur uniforme et ajoutez des nervures, des congés ou d'autres renforts pour les pièces de grande taille. Cela contribue à prévenir les risques de déformation du matériau.
2. Maintenir fermement la pièce en Delrin : Le Delrin ne nécessite pas un serrage rigide ; une prise ferme suffit. Par conséquent, utilisez une force de serrage légère.
3. Utilisez la vitesse d'usinage et l'avance appropriées : La vitesse de broche et l'avance appropriées sont essentielles pour une dissipation thermique efficace de la zone d'usinage. De plus, ces variables influent sur la texture et la qualité de finition des pièces usinées en Delrin. Il est donc important de régler correctement la vitesse et l'avance. Vous pouvez également effectuer des essais pour optimiser le processus.
4. Utilisez le fraisage en montée pour les surfaces lisses : Le fraisage en avalant est recommandé pour l'usinage de pièces en Delrin présentant une finition lisse. Veillez également à ce que les outils soient bien affûtés et n'entraînent aucune résistance.
5. Système de refroidissement: L'accumulation de chaleur à l'interface d'usinage et sur l'outil de coupe entraîne des imprécisions dimensionnelles, des déformations et la fusion de la pièce. Il est donc recommandé d'utiliser un système de refroidissement approprié, tel qu'un système de soufflage d'air.
6. Évitez les coupes de finition trop petites : Évitez les passes de finition trop courtes. Prévoyez 0.15 mm pour l'alésage ou la finition finale afin de garantir la précision dimensionnelle et l'intégrité de la surface.

Différentes finitions de surface pour le Delrin

finition de surface usinée Delrin

À l'instar des matériaux métalliques ou d'autres plastiques, le Delrin ne supporte pas une grande variété de finitions de surface. Il est possible d'opter pour des techniques telles que l'usinage, le microbillage, l'ébavurage cryogénique et la peinture. 

Comme usiné désigne la finition des pièces en Delrin sans traitement supplémentaire. Grenaillage de billesDes microbilles de verre sont sablées pour produire une texture de surface uniforme. ébavurage cryogénique implique une finition à basse température pour l'ébavurage. 

Le tableau ci-dessous présente la texture et les avantages des différentes finitions Delrin. 

Avantages et inconvénients de l'usinage CNC du Delrin 

L'usinage du Delrin, ou acétal, présente des avantages tels qu'une excellente usinabilité, une stabilité dimensionnelle, une résistance au fluage et une grande durabilité des pièces. En revanche, il présente des limitations, notamment son inflammabilité et sa sensibilité à la chaleur.

Avantages

• Le Delrin est facile à usiner et peut être façonné en pièces complexes.
• Le faible coefficient de frottement du Delrin offre une surface naturellement lubrifiée, bénéfique pour les pièces en rotation. 
• La robustesse et la résistance du Delrin lui permettent de supporter de lourdes charges. 
• Le Delrin a une durée de vie plus longue que de nombreux plastiques grâce à sa haute résistance au fluage et à la fatigue. 
• Il possède un taux d'absorption d'humidité et convient aux environnements humides. 
• Le Delrin est un bon isolant électrique et peut résister aux chocs électriques. 
• Les composants en Delrin usinés sont résistants à l'usure et à l'abrasion. 

Désavantages

• La surface du Delrin présente une faible adhérence, ce qui rend difficile son revêtement et son collage avec d'autres matériaux.
•  Une légère augmentation de la température d'usinage peut entraîner un défaut de qualité.
• Le Delrin est inflammable et ne s'éteint pas de lui-même.

Applications de l'usinage CNC Delrin 

Pièces CNC en Delrin

L'utilisation de pièces en Delrin usinées par commande numérique s'étend à de nombreux secteurs, notamment l'automobile, les machines industrielles, l'électricité, le médical, la quincaillerie pour meubles et les biens de consommation. 

Examinons la liste ci-dessous qui présente des exemples d'application de l'usinage CNC Delrin.

• Automobile: Bagues, engrenages, boîtiers de capteurs, mécanismes de verrouillage de porte et de ceinture de sécurité, pièces pour l'assemblage du système d'alimentation en carburant.
• Machinerie industrielle: Guides de convoyeur, paliers linéaires, bandes d'usure, cames, rondelles de butée et pièces de pompe.
• Electrique et Electronique : Supports isolants, entretoises électriques, corps de capteurs et composants de commutation.
• Médical: Poignées d'instruments chirurgicaux, corps de pompes, pièces prothétiques et pièces pour équipements de diagnostic
• Quincaillerie pour meubles : Guides à rouleaux, cames de réglage, pieds de nivellement, glissières de tiroir.
• Biens de consommation: Poignées d'outils, fixations, pièces à enclenchement, charnières d'appareils électroménagers et pièces pour articles de sport.

résumer

Globalement, le Delrin est un thermoplastique haute performance qui peut être usiné avec une grande précision pour obtenir une variété de pièces et de produits. Le choix du procédé, de la vitesse d'avance, de l'outillage et de la gestion thermique est crucial. usinage Delrin. 

Si vous avez besoin de pièces en Delrin ou en tout autre plastique fabriquées selon vos plans et spécifications, notre Service Delrin Nous pouvons vous proposer une solution complète. Nous disposons de fraiseuses, de tours, de perceuses et d'autres équipements CNC multiaxes de pointe, capables de travailler plus de 30 matières plastiques. 

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FAQ

Quel type de Delrin convient à l'usinage ? 

La nuance de Delrin la plus courante pour l'usinage est le Delrin® 150, mais le 100AF peut également être usiné. 

Quelle est la tolérance d'usinage du Delrin ?

La tolérance d'usinage générale pour le Delrin est de ±0.127 mm, mais des tolérances plus serrées sont également possibles, jusqu'à ±0.0127 mm.