L'usinage CNC du plastique est de plus en plus populaire dans les industries pour des prototypes et des produits précis, solides et complexes. Parmi les différents matériaux, le nylon est un CNC Plastique qui allie résistance, flexibilité, durabilité et stabilité dimensionnelle.
Les ateliers d'usinage CNC comme ProleanTech utilisent différentes qualités de nylon pour les convertir en formes conçues avec les critères de fonctionnalité et de performance souhaités. Des fraiseuses CNC multi-axes, des tours, des coins tournants, des perceuses et d'autres équipements de pointe sont utilisés à cet effet.
Cet article vous présentera une explication détaillée de l'usinage CNC du nylon, découvrant ses propriétés, ses avantages, ses applications et ses défis potentiels lors de l'usinage.
Le nylon comme matériau d'usinage CNC
Le nom technique du nylon est polyamide (PA), également connu sous le nom usinage Delrin® sur le marché des matériaux. Sa structure moléculaire comprend un groupe amide (–CONH–) et a été inventée dans les années 1930.
Ce thermoplastique résistant est un matériau CNC à haute résistance offrant une résistance à l'usure, une résistance à la traction, une rigidité, une résistance chimique, une bonne stabilité thermique et un faible coefficient de frottement.
De plus, le faible frottement et la stabilité dimensionnelle rendent le nylon usinable par CNC. Les machines CNC peuvent le couper ou le façonner avec des outils de coupe en plastique standard et des variables d'usinage optimisées.
| Propriété | Valeur | Description |
| Point de fusion | 3240°F | Ce point de fusion élevé nécessite un refroidissement contrôlé lors de l'usinage CNC. |
| Conductivité thermique | Faible | Il minimise la déformation thermique lors de l'usinage. |
| Résistance aux acides et au sel | Haute | Résistant à la corrosion et adapté aux environnements difficiles. |
| Module d'Young | 3.5 Mpa | Il permet un usinage précis sans fragilité. |
| Point d'allumage | 11000°F | Il rend l'usinage sûr lors de vitesses élevées. |
| Conductivité électrique | Faible | Non conducteur, idéal pour les pièces d'isolation électrique. |
| Résistance aux alcalis | Résistant aux alcalis | Convient aux applications d’exposition chimique. |
| Vitesse d'usinage | 300-600 SFM | En fonction de la complexité et de la taille de la pièce à usiner |
Procédés d'usinage CNC pour le nylon
Fraisage CNC en nylon
Le fraisage, le tournage, le perçage et d'autres procédés d'usinage CNC sont applicables aux matériaux en nylon. Selon les caractéristiques de la conception, vous pouvez choisir les méthodes appropriées pour l'usinage du nylon.
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- Fraisage CNC en nylon : Pour les profils, contours et caractéristiques complexes.
- Tournage CNC en nylon : Il est utilisé pour les articles en nylon cylindriques et coniques.
- Perçage CNC en nylon : Cela crée des trous précis dans la pièce en nylon.
- CNC Découpe laser du nylon : Pour diviser le matériau de travail en nylon en plusieurs morceaux et pour façonner des objets et des motifs 3D.
Avantages des pièces usinées en nylon dans les applications industrielles
Voici les principaux avantages de l’utilisation de pièces usinées en nylon CN dans diverses applications industrielles ;
Fort et léger
Le nylon est relativement léger et possède une bonne résistance mécanique par rapport aux métaux traditionnels (lire la comparaison ici : Métal vs plastique). Cela permet de réduire le poids et d'améliorer l'efficacité des produits ou des systèmes. Cela est particulièrement bénéfique dans des secteurs comme l'automobile et l'aérospatiale.
La précision
Les tours et fraiseuses CNC multi-axes peuvent atteindre des tolérances aussi basses que ±0.0002″ (0.005 mm) avec les pièces en nylon. Ceci est crucial pour les applications médicales et autres applications sensibles.
Résistant à la corrosion et à l'usure
Les pièces et produits en nylon usinés CNC fonctionnent bien dans des environnements humides, corrosifs, marins et même exposés à certains produits chimiques. De plus, ils résistent parfaitement à l'usure et à la dégradation des surfaces.
Faible coefficient de frottement de surface
Le faible frottement des pièces en nylon des machines les rend adaptées aux applications mobiles ou rotatives. De plus, elles nécessitent une lubrification minimale.
Haute résistance à la fatigue
Les articles usinés en nylon conservent leur souplesse d'origine et offrent une excellente résistance à la fatigue. Ils ne perdent aucune propriété sous des charges répétitives et durent plus longtemps que les autres matières plastiques.
Isolation électrique
Le nylon présente également de bonnes propriétés isolantes, même pour les tensions élevées. Ainsi, l'usinage CNC du nylon permet de fabriquer des composants isolants pour les produits ou systèmes électriques grand public et industriels.
Usinage CNC PA (polyamide) : pourquoi c'est un choix populaire
Il existe différentes qualités de polyamide, chacune ayant une composition légèrement différente de l'autre et spécialisée pour certaines exigences d'application particulières. Le nylon 6, 4/6, 6/6, 12 et 30 % chargé de verre sont les principales qualités de PA utilisées pour l'usinage CNC. Bien que chaque qualité ait un niveau d'usinabilité légèrement différent, toutes sont parfaitement adaptées.
De plus, sa résistance mécanique élevée, sa durabilité, sa stabilité dimensionnelle, sa polyvalence dans les applications et sa facilité d'usinage font du polyamide (nylon) un choix populaire pour l'usinage CNC.
Choisir la nuance de nylon idéale pour votre usinage CNC
La nuance de nylon la mieux adaptée à l'usinage CNC dépend des spécifications du produit ou de la pièce que vous souhaitez usiner, telles que la résistance requise, les conditions environnementales, la conformité aux normes et les exigences de performance.
| Notes | Propriétés clés | Idéal pour |
| Nylon 6 | Haute ténacité, bonne résistance à l'abrasion, faible frottement. | Composants nécessitant une résistance à l'usure comme les engrenages et les bagues. |
| Nylon 4 / 6 | Résistance thermique supérieure (jusqu'à 180°C), excellente résistance et rigidité. | Applications haute température des pièces sous le capot d'une voiture. |
| Nylon 6 / 6 | Résistance supérieure, point de fusion élevé et bonne résistance chimique. | Composants industriels et structurels nécessitant une grande durabilité. |
| Nylon 12 | Faible absorption d'humidité, excellente résistance aux chocs et flexibilité. | Composants automobiles et systèmes fluides. |
| Rempli de verre à 30 % | Rigidité améliorée, stabilité dimensionnelle et résistance à la chaleur. | Pièces structurelles nécessitant une grande rigidité. |
Principales applications du nylon dans la fabrication
Le nylon est un matériau flexible utilisé à différentes fins dans différents secteurs industriels. Les principales méthodes de fabrication sont l'usinage CNC PA, la fabrication en nylon et le moulage par injection.
Pièces en nylon usinées CNC
Le tableau ci-dessous décrit l’application industrielle du nylon ;
| Industrie | Applications clés |
| Pièces industrielles | Engrenages, roulements, vis, boulons |
| Automobile | Composants du moteur, pneus, réservoirs de carburant |
| Biens de consommation | Ustensiles de cuisine, articles de sport |
| Emballage | Films, emballages, cerclages |
| Electrique / Electronique | Isolation, colliers de serrage, circuits imprimés |
| Droit médical | Sutures chirurgicales, prothèses |
| Industrie aerospatiale | Composants d'aéronefs |
| Marine | Cordes, filets |
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Techniques de fabrication du nylon : CNC et autres méthodes
Non seulement l'usinage CNC, mais les ateliers d'usinage utilisent également d'autres méthodes de fabrication pour façonner le plastique en nylon : moulage par injection, Impression 3D, etc.
Moulage par injection en nylon
Pièces moulées par injection en nylon
Le moulage par injection est une méthode de fabrication à grande échelle de plastique en nylon. Il nécessite un moule d'injection détaillé, conçu pour répondre aux exigences des produits en nylon. Ce moule résiste à des millions de cycles et produit des produits ou des composants homogènes.
Le nylon brut (généralement du nylon 66) est fondu et injecté dans une cavité de moule à haute pression, où il coule et remplit la cavité. Ensuite, le moule est refroidi à température ambiante et ouvert pour éjecter la pièce solidifiée.
Bien qu'il soit rentable pour la production de masse, il ne répond pas à la personnalisation et à la précision de l'usinage CNC en nylon. De plus, il existe certaines limitations de conception, telles que la limite d'épaisseur, les rayons de courbure et l'angle de dépouille.
Impression 3D en nylon
Prothèses de main en nylon imprimées en 3D
L'impression 3D est une autre méthode rapide et répandue dans la fabrication du nylon. Elle consiste à ajouter des couches successives de nylon pour créer l'article souhaité. Vous pouvez utiliser à la fois des méthodes d'impression à base de filament et de poudre pour le nylon. Le nylon a une température d'impression élevée (~ 50 °C) par rapport aux autres matériaux, et vous devez tenir compte de certaines considérations particulières lors de l'impression.
Les imprimantes 3D construisent les pièces à partir de modèles CAO 3D avec un minimum d'outillage et de configuration. Cependant, les produits en nylon imprimés en 3D ne sont pas aussi solides et structurellement intacts que ceux fabriqués par usinage CNC.
Les défis de l'usinage du nylon avec la technologie CNC
Fraise pour usinage plastique
L'absorption d'humidité, le risque de dilatation thermique et les problèmes de finition de surface sont les principaux défis de l'usinage CNC du nylon.
- Propriétés d'absorption d'humidité du nylon
Le nylon étant un matériau hygroscopique, il peut absorber l'humidité de l'environnement et entraîner une stabilité dimensionnelle. Pour éviter cela, séchez le matériau à usiner avant l'usinage.
- Sensibilité à la chaleur
Le point de fusion du nylon est de 268.8 °C, ce qui est relativement inférieur à celui de nombreux plastiques et métaux CNC. Cela peut entraîner une dilatation du matériau et une brûlure de la surface en cas de frottement d'usinage élevé. Par conséquent, réglez les vitesses d'usinage correctes et appliquez un liquide de refroidissement adapté.
- Problèmes de finition de surface
L'usinage CNC du nylon provoque parfois des formations de bavures et une finition rouge, nécessitant des opérations de post-traitement telles que le sablage, le meulage et le polissage.
- Variante de matériau
Les variations de qualité et de formulation du nylon entraînent des irrégularités dans les performances d'usinage. Utilisez donc les paramètres et les outils adaptés à votre qualité d'usinage.
Quels facteurs affectent la qualité des pièces usinées en nylon ?
Personnalisé de haute qualité pièce en nylon
La qualité des pièces usinées en nylon dépend de nombreux facteurs, allant de la capacité de l'équipement d'usinage à la qualité du matériau. Les facteurs de processus tels que les paramètres, l'expertise de l'opérateur et l'usure de l'outil sont également importants.
Les facteurs clés sont :
- Teneur en humidité de la pièce en nylon : est-elle complètement sèche ?
- Stratégie d'usinage : s'agit-il d'un usinage monopasse ou multipasse ?
- Vitesse de coupe, vitesse d'avance et profondeur.
- Serrage de la pièce
- Traitement post-usinage et contrôle qualité (CMM, micromètres, etc.)
Si vous vous inquiétez de savoir si vos pièces répondront à la qualité souhaitée, assurez-vous de commander auprès de fabricants possédant des certifications de qualité ISO telles que ISO 9001:2015. ProléanTechNous suivons strictement les procédures d’inspection et de contrôle qualité conformément à cette norme.
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Choisir le bon service d'usinage CNC pour les pièces en nylon
Choisir le bon fournisseur peut s'avérer difficile si vous cherchez à externaliser des articles usinés en nylon, en particulier lors de l'évaluation et de la finalisation des services d'usinage CNC en plastique disponibles en ligne. Cela nécessite une recherche approfondie des installations d'usinage disponibles, de l'expertise technique, des antécédents, des coûts, etc.
Voyons comment vous pouvez analyser et trouver la bonne solution ;
- Recherchez des entreprises d'usinage CNC en ligne et établissez une liste restreinte en fonction de leurs capacités d'usinage, telles que l'équipement CNC disponible, l'outillage, les options de qualité de nylon et la précision.
- Analysez leur expertise en ressources humaines, leur expérience pertinente et leur délai d'exécution. Ensuite, éliminez de la liste ceux qui ne peuvent pas répondre à vos exigences.
- Téléchargez la conception et les spécifications de vos pièces sur les portails en ligne des entreprises sélectionnées et demandez-leur des devis.
- Sur la base d'une comparaison de plusieurs devis, contactez 2 ou 3 des meilleurs prestataires de services en ligne pour plus de détails, comme la manière dont ils géreront votre projet, les accords juridiques, la certification ISO, etc.
- Si possible, visitez l’usine. Sinon, vous pouvez demander la « visite virtuelle de l’usine d’usinage » pour avoir des idées de scénarios sur place.
Pour obtenir des devis précis de la part d'ingénieurs du secteur, téléchargez votre conception sur le portail en ligne de ProleanTech. Nous fournissons des services de haute qualité usinage CNC plastique pour le nylon et d'autres matériaux variés adaptés à vos besoins personnalisés.
FAQ
- Comment usiner le nylon ?
Vous pouvez couper, fraiser, tourner, percer et fileter des pièces en nylon à l'aide d'outils en carbure ou en acier rapide (HSS) appropriés.
- Quel est le meilleur nylon d'usinage ?
Souvent, le nylon moulé est le meilleur choix pour l'usinage en raison de sa stabilité dimensionnelle et de sa contrainte interne minimale. Vous pouvez utiliser du nylon 6 ou 6/6.
- Quelles techniques sont utilisées pour la fabrication du nylon dans l'usinage CNC ?
Les techniques CNC couramment utilisées dans la fabrication du nylon sont la découpe, le fraisage, le perçage, le tournage et le taraudage. Dans chacune de ces techniques, des outils d'usinage distincts sont utilisés.
- Comment fonctionne l'usinage plastique CNC pour les matériaux en nylon ?
Les outils contrôlés par ordinateur retirent avec précision le matériau du nylon en suivant les instructions des codes G et M, ce qui permet d'obtenir des formes précises selon la conception.
- L’usinage CNC est-il la meilleure méthode pour la fabrication du nylon ?
Oui ! Pour les prototypes et les petits volumes. L'usinage CNC du nylon vous permet de fabriquer des géométries complexes avec des tolérances serrées.
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