Usinage Delrin : Astuces, avantages & applications

Des voitures à l’électronique grand public en passant par les ustensiles de cuisine, le Delrin est à peu près partout : le thermoplastique à haute résistance fait d’excellents produits de consommation et est préféré par les machinistes pour ses bonnes propriétés matérielles et sa grande usinabilité.

Cet article passe en revue les bases de l’usinage du Delrin : ce qu’est le Delrin, les avantages de l’usinage du Delrin, les limites de l’usinage du Delrin, les applications courantes de l’usinage du Delrin et des conseils pour concevoir et usiner des pièces en Delrin.

Qu’est-ce que le Delrine ?

Le polyoxyméthylène (POM) est un thermoplastique technique semi-cristallin caractérisé par sa rigidité, son excellente stabilité dimensionnelle, sa dureté et sa résistance.

Aussi connu sous le nom d’acétal, de polyacétal ou de polyformaldéhyde, son nom de marque le plus connu est Delrin, fabriqué par la société chimique DuPont. (D’autres noms de marque pour le POM incluent Kocetal, Ultraform et Celcon.) Notez que Delrin est un homopolymère d’acétal, mais le POM peut également être transformé en copolymère.

Bien qu’intrinsèquement opaque, le Delrin est disponible dans toutes les couleurs. Il a une densité de 1.410–1.420 g/cm3 et offre une rigidité jusqu’à -40°C. Il est cristallin à 75–85% avec un point de fusion de 175°C.

Le Delrin convient aux processus d’usinage comme le fraisage et le tournage, et est fourni en feuilles ou en barres extrudées à cet effet. Le matériau peut également être découpé à l’aide d’un découpeur laser et sa forme granulée est utilisée pour le moulage par injection et l’extrusion de plastique.

Avantages de l’usinage du Delrin

Le Delrin est un thermoplastique technique populaire pour l’usinage CNC, à la fois en raison de ses propriétés matérielles et de son usinabilité. Ses principaux avantages sont :

Usinabilité : le Delrin est un plastique de décolletage avec une excellente stabilité dimensionnelle. Cela facilite la coupe à des tolérances serrées.
Solidité, ténacité et résistance aux chocs : le Delrin est un matériau solide et à haute résistance adapté aux applications exigeantes.
Résistance à l’humidité et aux produits chimiques : Le Delrin résiste aux solvants, à l’essence, aux alcools et autres produits chimiques, ainsi qu’à l’humidité.
Résistance au fluage : Le Delrin a une bonne résistance au fluage, ce qui le rend adapté aux produits finis à longue durée de vie comme les pièces automobiles. Il offre également une bonne résistance à la fatigue.
Isolateur électrique : Le Delrin est un matériau d’usinage populaire dans l’électronique grand public en raison de ses propriétés d’isolation électrique.
Lubrification naturelle : Delrin a un haut niveau de lubrification naturelle et est donc un bon choix pour les applications à faible frottement où la pièce entrera en contact avec d’autres pièces en plastique.

Limites de l’usinage du Delrin

L’usinage Delrin présente certaines limites qui le rendent inadapté à certaines pièces et applications. Ses principales limites et faiblesses sont :

Adhérence : en raison de sa résistance chimique, le Delrin ne répond pas bien aux adhésifs et est difficile à coller, bien que le Delrin soit légèrement plus facile à coller que les copolymères POM.
Inflammabilité : Delrin n’est pas auto-extinguible et brûlera jusqu’à ce que l’oxygène soit éliminé. Des extincteurs de classe A sont nécessaires pour éteindre un feu POM.
Sensibilité à la chaleur : Usiner le Delrin à une température trop élevée peut provoquer des déformations. Bien que cela soit gérable, cela demande de l’attention.

Applications de l’usinage Delrin

Les pièces usinées en Delrin peuvent être trouvées partout, de l’industrie automobile à l’électronique grand public. Certaines applications d’usinage Delrin courantes incluent :

Pièces mécaniques/industrielles

Les pièces mécaniques Delrin peuvent inclure des engrenages, des boîtiers, des ressorts, des roues de ventilateur, des soupapes, des roulements, des rouleaux et des lames de raclage.

Pièces électriques

Les pièces en Delrin pour les applications électroniques comprennent les isolateurs, les connecteurs, les bobines, les connecteurs et les pièces électroniques grand public comme les couvercles de clavier.

Pièces automobiles

Les pièces automobiles Delrin comprennent des systèmes de verrouillage de porte, des coques articulées et des unités d’envoi de carburant.

Pièces médicales

Les pièces médicales Delrin comprennent des inhalateurs, des stylos à insuline et des instruments médicaux.

Meubles

Le Delrin peut être usiné dans des pièces de meubles telles que des poignées, des serrures, des charnières et de la quincaillerie.

Conseils d’usinage Delrin

Le Delrin est largement considéré comme l’un des plastiques les plus faciles à usiner, il ne nécessite donc aucune mesure de précaution drastique. Cela étant dit, il répond mieux à certaines considérations de conception et approches d’usinage que d’autres.

Conception pour Delrin : lors de la conception de pièces pour l’usinage Delrin, essayez de conserver des épaisseurs de paroi constantes et d’inclure des congés et des nervures si nécessaire. Les grandes pièces peuvent être plus susceptibles de se déformer.
Restez au frais : le Delrin est sensible aux températures supérieures à 121°C. Les réfrigérants à base d’air sont plus performants que les réfrigérants liquides et accélèrent également l’élimination des copeaux.
Gardez l’outil propre : bien que le Delrin usiné produise des copeaux constants et gérables, l’élimination des copeaux doit être rapide pour éviter une accumulation de gomme sur l’outil.
Gardez le Delrin séparé : pour éviter toute contamination, il est préférable d’utiliser des outils de coupe qui n’ont pas été utilisés auparavant pour couper de l’aluminium ou d’autres métaux.
Soyez pointu : Les outils de coupe tranchants avec un angle de dégagement élevé donneront de meilleurs résultats lors de l’usinage du Delrin, et l’utilisation d’un lubrifiant de coupe peut également aider.
Pas trop serré : le Delrin n’est pas particulièrement rigide, il faut donc faire attention lors du serrage. Des forces de serrage légères doivent être utilisées à tout moment.

Usinage Delrin, impression 3D Delrin ou moulage par injection Delrin ?

Le Delrin est un matériau polyvalent et ne se limite pas à l’usinage CNC. Le filament d’impression 3D Delrin peut être utilisé pour fabriquer des pièces Delrin imprimées en 3D, et le moulage par injection Delrin est également possible.

L’impression 3D Delrin offre une flexibilité géométrique et convient à une très large gamme d’applications de prototypage, mais ses limites incluent une mauvaise adhérence du lit d’impression, un délaminage possible et une plage de température limitée.

Le moulage par injection Delrin convient aux pièces plus grandes et est plus fiable que l’impression 3D. Les granulés POM (soit Delrin ou copolymères d’acétal) pour IM sont également plus largement disponibles que le filament d’imprimante 3D Delrin. Cependant, la nature semi-cristalline du Delrin peut augmenter le retrait des pièces moulées.

En général, si la géométrie et les dimensions souhaitées de la pièce en Delrin sont usinables, l’usinage est la meilleure option des trois.