Muchos metales se han podido sustituir por plásticos para la construcción ligera en ámbitos como la movilidad eléctrica y el desarrollo de aviones que consuman menos combustible. Materiales compuestos o incluso composites, como el CFRP o el GFRP, destacan por su elevada estabilidad mecánica y, al mismo tiempo, por su reducido peso específico. Las piezas no metálicas suelen tener en común, no obstante, que deben mecanizarse con arranque de viruta para poder ser utilizadas. Esto es aplicable también a los componentes cerámicos de dióxido de zirconio que se usan en la fabricación de prótesis dentales.
Algunos materiales no metálicos que presentan altas prestaciones:
- Kevlar: esta denominación es en realidad el nombre de una marca de DuPont y designa a la aramida (poliamida aromática), de la que se hilan fibras. Su ventaja reside en la elevada tenacidad de los hilos compactos y su gran resistencia al impacto. Además, el material es también bastante ligero y amortigua bien las vibraciones, por lo que es adecuado para piezas sometidas a impactos y choques. Al mecanizar el KFRP existe el riesgo de delaminación, que consiste en un deshilachado de los bordes cortados, y, por tanto, de que se dañe la pieza. Las fibras a su vez dañan las herramientas de corte por abrasión si no están diseñadas específicamente para ello.
- CFRP: el CFRP es de cuatro a cinco veces más resistente y más ligero que el acero. Las fibras están integradas en resina termoendurecible (que no se puede volver a fundir) o, cada vez más, también en resina termoplástica (que se puede volver a fundir). El CFRP es también muy resistente a la fatiga. Este material se usa para soportes y piezas de carrocería en la industria del automóvil y en la industria aeronáutica, así como para camas de estructura ligera para el sector de la tecnología médica. Durante la mecanización deben tenerse en cuenta también la delaminación y la fuerte abrasión.
- GFRP: en este material compuesto, las fibras de vidrio están integradas en el plástico. El GFRP es relativamente estable y más económico que el CFRP. La mecanización comporta de nuevo el riesgo de delaminación y del efecto abrasivo sobre la herramienta de corte.
- Zirconio: el zirconio es un mineral. En forma de dióxido de zirconio se emplea ampliamente en odontología, por ejemplo para fabricar implantes, coronas, postes radiculares o prótesis telescópicas. Este material es muy duro, por lo que, a la hora de mecanizarlo, el problema consiste en el elevado desgaste de la herramienta de corte.
El proceso de mecanización de los materiales no metálicos plantea también retos muy especiales. En el caso de los plásticos reforzados con fibras es fácil que sufran delaminación, sobre todo al insertar y extraer la herramienta; tal delaminación adoptará la forma de deshilachados y astillados. Los materiales de tipo cerámico, como el dióxido de zirconio, desgastan las herramientas. No obstante, con las herramientas de corte de alta calidad de ZCC-CT, conseguirá fresar, tornear o taladrar también este material superando los especiales retos que el mismo plantea.
