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PMMA (Acrylique) - Guide d'usinage CNC

Introduction

PMMA est l'abréviation de Polyméthacrylate de méthyle, communément appelé acrylique ou plexiglas. Il s'agit d'un thermoplastique transparent dont les propriétés lui permettent d'être utilisé dans de nombreuses applications.

Le PMMA est un bon matériau pour le fraisage, en particulier lorsque la transparence et la facilité d'usinage sont des critères importants.

Usinage de l'acrylique avec la fraiseuse CNC Evo

L'EVO peut découper facilement dans le PMMA, mais vous devrez être très prudent avec les outils et les paramètres de coupe, car c'est une matière qui laisse beaucoup moins place a l'erreur que la plupart des matériaux.​

Le PMMA a un point de fusion relativement bas, il faut donc veiller à éviter une production de chaleur excessive pendant le fraisage afin d'empêcher que la matière fonde. En général, on y parvient en augmentant la vitesse d'avance, mais comme le PMMA est assez dur, l'EVO ne doit pas être utilisée trop rapidement dans ce matériau. Si vous obtenez des copeaux fondus avec vos paramètres et ne pouvez pas avancer plus vite, la solution est alors de réduire la vitesse de la broche et/ou de la profondeur de passe.

Nous recommandons une fraise à une seule dent pour réduire la vitesse d'avance (deux dent sont également acceptables), et d'utiliser une faible profondeur de passe et/ou un faible stepover pour ménager les moteurs de l'EVO. 
L'utilisation d'air comprimé pour éliminer les copeaux pendant le fraisage est également une bonne idée, car le principal problème que vous rencontrerez seront des copeaux fondus qui bouchent la fraise (ce qui mène à la rupture de la fraise).

Testez toujours d'abord les paramètres recommandés et augmentez-les progressivement pour trouver le réglage idéal pour votre installation. 

Paramètres utilisés dans la vidéo :

  • Machine : Mekanika EVO S / High-Z / AMB 1050W
  • Fraise : Ø 6mm / 2 dents Carbure / Upcut Spiral
  • Avance : 2000 mm/min
  • Vitesse de rotation de la broche : 14 000 rpm
  • Profondeur de coupe : 1 mm

Usinage de l'acrylique avec les fraiseuses CNC Pro ou Fab

Le PMMA est moins indulgent que la plupart des matériaux en terme de fraisage, il faut donc faire très attention lors de la programmation de la FAO. Mais avec quelques tests, vous pouvez obtenir des résultats parfaits et à une vitesse relativement rapide sur PRO et FAB .​

Le PMMA a un point de fusion relativement bas, il faut donc veiller à éviter une production de chaleur excessive pendant le fraisage afin d'empêcher que la matière fonde, mais attention le PMMA est très dur, donc on ne peut pas avancer aussi vite que dans d'autre matières. Il faudra parfois plutôt réduire la vitesse de rotation de la broche à la place.

Nous recommandons une fraise à une seule dent pour réduire la vitesse d'avance (deux dent sont également acceptables). L'utilisation d'air comprimé pour éliminer les copeaux pendant le fraisage est également une bonne idée, car le principal problème que vous rencontrerez seront des copeaux fondus qui bouchent la fraise (ce qui mène à la rupture de la fraise).

Testez toujours d'abord les paramètres recommandés et augmentez-les progressivement pour trouver le réglage idéal pour votre installation. 

Paramètres recommandés :

  • Machine : Mekanika PRO S / Standard-Z / VFD 2.2kW
  • Fraise: Ø 6mm / 2 Flutes Carbide / Upcut Spiral
  • Avance : 2500 mm/min 
  • Vitesse de rotation de la broche : 16 000 rpm
  • Profondeur de passe : 2 mm

Astuces

  • Utilisez des fraises spécialisées dans les plastiques/Acryliques pour de meilleurs résultats (souvent des fraise a une dent, avec un angle d'hélice assez élevé).
  • N'utilisez pas de fraise à coupe négative (downcut) dans les plastiques, car celà crée trop de chaleur au bas de la frais et fait fondre la matière.
  • Un flux continu d'air comprimé dirigé sur la fraise aidera beaucoup a évacuer les copeaux et a refroidir l'outil pour éviter de faire fondre l'acrylique.
  • De bons paramètres produiront des copeaux relativement épais (ce qui leur permet d'évacuer la chaleur sans fondre).
  • De même il ne doit pas y avoir de matière qui reste coincée dans la fraise.
  • Nous recommandons d'utiliser une stratégie d'usinage en ébauche + passe de finition ("roughing + finishing pass") quand de la précision est requise, car la rigidité du  PMMA entraine beaucoup de défléction d'outil.
  • Utilisez des rampes ou hélices pour l'entrée dans la matière afin de préserver vos fraises.
  •  Si l'état de surface n'est pas bon à la fin de l'usinage, ca peut être dû a plusieurs facteurs : 
    • vérifiez que le brut est bien fixé solidement et ne vibre pas
    • vérifiez l'état des dents de votre outils afin de voir s'il est abîmé.​
    • utilisez l'outil le plus court possible pour l'usinage à faire
    • Testez différents paramètres (le plus probable serait de réduire l'avance ou d'augmenter la rotation de la broche, dans le cadre des capacités de la machine, et en conservant l'épaisseur de copeaux recommandée).

Calculateur d'avance et de vitesse

Vous trouverez ci-dessous un lien vers un calculateur d'avance et de vitesse pour les matériaux les plus classiques, ainsi que des valeurs conservatrices adaptées à chacune de nos machines.

CALCULATEUR D'AVANCE ET DE VITESSE MEKANIKA

REMARQUE IMPORTANTE : Ce tableau a été conçu pour vous aider à trouver des paramètres pour vos travaux de fraisage, mais vous devez toujours penser par vous-même et entrer des paramètres de coupe qui correspondent à votre propre configuration. Il est facile de calculer les valeurs théoriques de ce tableau, mais de nombreux paramètres de votre configuration peuvent les rendre inadaptées à votre cas. Commencez toujours par un engagement et une vitesse faibles, et testez progressivement des paramètres plus profonds et plus rapides..

À propos de Mekanika

Mekanika est une entreprise belge basée à Bruxelles dont l'ambition est de rendre la production locale plus accessible grâce à une approche 100% open-source.

Nous concevons et produisons des machines de haute qualité pour le fraisage CNC et la sérigraphie, qui ont été reconnues pour leur fiabilité et leur facilité d'utilisation. Nos outils sont livrés en kits et entièrement documentés, permettant facilement de les adapter à des besoins spécifiques.

Visitez notre boutique pour en savoir plus, ou consultez notre ressources en ligne et tutoriels pour continuer à apprendre.

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