Obdelava CNC akrila in polikarbonata

September 24, 2024

Ta članek obravnava splošne lastnosti in uporabe dveh plastike, akrila in polikarbonata, vključno z zahtevami za obdelavo CNC za akril in polikarbonat, in kadar je najprimernejše uporabljati akril ali polikarbonat v določeni uporabi.

Kaj je akril?

Akrilni ali polimetilmetakrilat (PMMA) je jasna termoplastika, ki se običajno uporablja kot alternativa steklu. V primerjavi s steklom je akril lažji, strožji in bolj odporen proti UV svetlobi. Akrilna optična jasnost je idealna za leče, prikazne primere, akvarije in drugo.

Akril nastajamo v liti ali iztisni obliki, pri čemer je lita oblika bolj primerna za obdelavo zaradi njegove višje tališča in togosti, čeprav z višjimi stroški. Ekstrudiran akril je bolj prilagodljiv in bolj primeren za upogibanje ali oblikovanje.

Lastnosti akrila

Tu je nekaj ključnih lastnosti akrila:

Optična preglednost: akril ima odlično optično preglednost, z vidno prepustnostjo svetlobe 92% in UV prepustnost 72%. Za primerjavo ima steklo lahki prenos med 80% in 90%.

Kemična odpornost: akril je odporen na široko paleto kemikalij, vključno z anorganskimi kislinami, gorivi, olji in alifatskimi ogljikovodiki. Vendar lahko alkoholi in organska topila poškodujejo akrilne dele, zaradi česar se zameglijo, razpokajo ali raztopijo.

UV-odpornost: akril ni značilna le zmanjšana UV prepustnost, ampak je odporna tudi na dolgotrajno izpostavljenost UV sevanju. Za razliko od drugih prozornih plastike, kot sta PVC ali nespremenjeni polikarbonat, akril ne rumen in ohranja svojo optično jasnost, ko je izpostavljena UV svetlobi dlje časa.

Lahka: akril je 50% lažji od stekla, zaradi česar je idealna zamenjava stekla v aplikacijah, občutljivih na težo.

Enostaven za praske: akril ni odporen proti praskam in je enostavno poškodovan, zato so akrilne liste pogosto prevlečene s filmom, odpornega na praske. Vendar je to zdravljenje nepraktično, če je del obdelan CNC.

Šibka žilavost: akril ni niti posebej trden niti odporen proti udarcem. Če je potrebna žilavost, priporočamo polikarbonat ali drugi materiali.

Pri določanju najboljšega materiala, ki ga je treba uporabiti za akril ali polikarbonat, je treba upoštevati zgornje značilnosti, da se zagotovi prilagoditev potrebam določene aplikacije

Kaj je polikarbonat?

Polikarbonat je jasen, visoko trden inženirski termoplastik, ki se običajno uporablja v aplikacijah, ki zahtevajo preglednost in žilavost. Za razliko od akrila, lahko polikarbonat v visoki meri upognemo brez razpoka.

CNC obdelani polikarbonatni deli, kot so leče očal in diagnostična laboratorijska oprema, se uporabljajo v različnih aplikacijah, ki se opirajo na njihovo jasnost in žilavost. Če nosite očala, so leče najverjetneje narejene iz polikarbonata, ne "stekla" in so že od osemdesetih let.

Lastnosti polikarbonata

Polikarbonat izstopa zaradi svoje žilavosti, obdelovanja in toplotne odpornosti, vendar nanj vpliva na UV sevanje in ima slabo odpornost na praske. Tu je nekaj ključnih lastnosti polikarbonata:

Optična jasnost: polikarbonat ima hitrost prenosa svetlobe 90%, nekoliko nižja od akrila 92%, vendar še vedno nekoliko boljša od stekla. Polikarbonat blokira tudi UV sevanje.

Visoka žilavost: polikarbonat je močan material, ki je zelo odporen proti udarnim obremenitvam in lahko absorbira udarce, ne da bi se zlomil. Zaradi svoje žilavosti se polikarbonat uporablja v neprebojnih oknih.

Ognjeni odporen: polikarbonat je odporen proti plamenu in ne bo gorel, ko je izpostavljen odprtemu plamenu, material pa je samoumejoč, tj. Polikarbonat ne bo gorel, ko je izpostavljen odprtemu plamenu in bo ob odstranitvi plamena prenehal goreti. Konkretno, polikarbonat ima oceno B1 retardate, kar pomeni, da je "nizko" vnetljivo.

Vsebuje BPA (S): nekatere ocene polikarbonata vsebujejo bisfenol A (BPA) in se zato ne smejo uporabljati v posodah s hrano; Ogrevanje polikarbonata pospeši sproščanje BPA. Ta kemikalija je bila povezana s številnimi škodljivimi učinki na zdravje, kot so rak in reproduktivna škoda, vendar so na voljo tudi različice brez BPA (npr. Tritan).

Slaba UV odpornost: polikarbonat ni odporen na UV sevanje, tako da bo sčasoma plastika rumena, površina pa bo poškodovana z UV sevanjem. UV stabilizatorji lahko dodamo polikarbonatu, da se prepreči porumenenje in krhkost zaradi izpostavljenosti UV.

Slaba odpornost na praske: Čeprav je polikarbonat težka plastika, je manj odporna proti praskam kot akril. Kot rezultat, je pogosto treba uporabiti premazo, odporno na praske, kot sta silicijev dioksid ali titanov dioksid, ki je lahko za geometrijsko zapletene dele izziv zaradi zapletenosti postopka nalaganja vakuuma.

Obdelava akrila in polikarbonata

Orodja za rezanje

Pri obdelavi akrila in polikarbonata je ključnega pomena uporaba orodij za ostre rezanje za omejitev trenja med orodjem in delom. Dolgočasne vaje lahko povzročijo, da se plastika stopi zaradi toplote, ki jo ustvarja trenje, kar ustvari prevleko.

Običajno so za termoplastiko prednostna orodja za volframovo karbid, vendar orodja za polikristalne diamante (PCD) dajejo najboljše rezultate. Zgornja rezanje spiralnih orodij z eno ali dvema vijačnimi flavtami so pogosto najboljše orodje za rezkanje akrila in polikarbonata, ker ponujajo visoke hitrosti odstranjevanja materiala, so zelo ostre in ne puščajo burr na obdelani del. Orodja za več flute lahko privedejo do kopičenja čipov v luknjah in flavtah ter materiala do orodja za rezanje. Za vrtalne operacije je prednostni 135-stopinjski vrtalni kot.

Vpenjanje

Polikarbonat in akril se lahko povežeta, če je pritrditev pretesna, saj povzroči, da se del med obdelavo izboči. Ko ga odstranimo iz stroja, se bo material spomnil nazaj, zaradi česar je funkcija zunaj tolerance. Ko pa mehansko vpenjanje ni idealno, lahko vakuumska miza drži material na mestu. Druga stran lahko dvostranski trak drži tanjše plošče na računalniku na stroju, čeprav je ostanek traku težko odstraniti.

Hitrost in podajanje

Natančne hitrosti in vire za obdelavo polikarbonata in akrila so odvisne od številnih dejavnikov, vključno z vrsto stroja, vrsto dela in napeljavo. Vendar je treba polikarbonat in akril rezati z visokimi hitrostmi vretena (do 18.000 vrt./min.

Polikarbonat ima višjo temperaturo taljenja kot akril, zato je manj verjetno, da se stopi pri nizkih hitrostih in krmi, včasih pa polikarbonat raje počasnejše hitrosti dovajanja. Akril se nagiba k lažjemu, polikarbonat pa je strožji in se ne čisti tako enostavno.

Hlajenje

V večini primerov je stisnjen zrak dovolj za hlajenje tako akrilnih kot polikarbonatnih delov med obdelavo. Vendar je veliko odvisno od hitrosti, krme in vrste rezanja. Če je potrebno potopitev ali atomizirano hlajenje, uporabite hladilno tekočino na osnovi vode, saj lahko hladilna sredstva, ki vsebujejo organska topila, poškodujejo dele, zlasti akrila.

Odločitve pri akrilu v primerjavi s polikarbonatnim CNC obdelavo

Pri izbiri akrila v primerjavi s polikarbonatom za obdelavo CNC se odločitve razlikujejo glede na številne dejavnike. Na primer, aplikacije, ki zahtevajo povečano žilavost, večjo toplotno odpornost in dobra optična jasnost, so bolj primerne za polikarbonat.

Akril je glede na optično jasnost nekoliko boljši in je bolj primeren za aplikacije, kjer je jasnost glavni dejavnik oblikovanja. Oba materiala sta enostavna za strojno, pod pogojem, da so hitrosti in vire sorazmerno visoke. V nekaterih primerih bodo morda potrebne operacije poliranja po obdelavi, zlasti kadar je zaželena optična preglednost.