Prelucrare acrilică și policarbonat CNC

September 24, 2024

Acest articol discută proprietățile și aplicațiile generale ale două materiale plastice, acrilice și policarbonat, inclusiv cerințele de prelucrare a CNC pentru acrilic și policarbonat și atunci când este cel mai potrivit să utilizați acrilic sau policarbonat într -o anumită aplicație.

Ce este acrilic?

Acrilic, sau polimetilmetacrilat (PMMA), este un termoplastic clar care este utilizat în mod obișnuit ca alternativă la sticlă. În comparație cu sticla, acrilicul este mai ușor, mai dur și mai rezistent la lumina UV. Claritatea optică a acrilicului o face ideală pentru lentile, cutii de afișare, acvarii și multe altele.

Acrilic este produs fie sub formă de turnare, fie sub formă extrudată, forma de turnare fiind mai potrivită pentru procesare datorită punctului său de topire mai mare și rigidității, deși cu un cost mai mare. Acrilicul extrudat este mai flexibil și mai potrivit pentru operațiunile de îndoire sau de modelare.

Proprietățile acrilice

Iată câteva proprietăți cheie ale acrilicului:

Transparență optică: acrilic are o transparență optică excelentă, cu o transmisie de lumină vizibilă de 92% și o transmisie UV de 72%. În comparație, sticla are o transmisie ușoară cuprinsă între 80% și 90%.

Rezistență chimică: acrilicul este rezistent la o gamă largă de substanțe chimice, inclusiv acizi anorganici, combustibili, uleiuri și hidrocarburi alifatice. Cu toate acestea, alcoolii și solvenții organici pot deteriora piesele acrilice, ceea ce le face să se estompeze, să se crăpă sau să se dizolve.

Rezistență UV: acrilic nu se caracterizează numai prin transmiterea redusă a UV, dar este, de asemenea, rezistentă la expunerea la radiații UV pe termen lung. Spre deosebire de alte materiale plastice transparente, cum ar fi PVC sau policarbonatul nemodificat, acrilicul nu se galbește și își menține claritatea optică atunci când este expusă la lumina UV pentru perioade îndelungate de timp.

Ușor: acrilic este cu 50% mai ușor decât sticla, ceea ce îl face o înlocuire ideală a sticlei în aplicații sensibile la greutate.

Ușor de zgâriat: acrilic nu este rezistent la zgârieturi și este ușor deteriorat, astfel încât foile acrilice sunt adesea acoperite cu un film rezistent la zgârieturi. Cu toate acestea, acest tratament este nepractic dacă partea este prelucrată CNC.

Durerea slabă: acrilicul nu este nici deosebit de dur, nici rezistent la impact. Dacă este necesară duritatea, se recomandă policarbonat sau alte materiale.

Atunci când determinăm cel mai bun material de utilizat pentru acrilic sau policarbonat, caracteristicile de mai sus ar trebui luate în considerare pentru a asigura adaptarea la nevoile aplicației particulare

Ce este policarbonatul?

Policarbonatul este un termoplastic clar, de înaltă rezistență, utilizat frecvent în aplicații care necesită transparență și duritate. Spre deosebire de acrilic, policarbonatul poate fi flexat într -un grad ridicat, fără a crăpa.

Piesele de policarbonat prelucrate CNC, cum ar fi lentilele de ochelari și echipamentele de laborator de diagnostic, sunt utilizate într -o varietate de aplicații care se bazează pe claritatea și duritatea lor. Dacă purtați ochelari, lentilele sunt cel mai probabil din policarbonat, nu „sticlă” și sunt încă din anii '80.

Proprietățile policarbonatului

Policarbonatul se remarcă pentru duritatea, munca de lucru și rezistența la căldură, cu toate acestea, este afectat de radiațiile UV și are o rezistență slabă la zgârietură. Iată câteva dintre proprietățile cheie ale policarbonatului:

Claritate optică: Policarbonatul are o rată de transmisie ușoară de 90%, puțin mai mică decât 92%a acrilicului, dar încă puțin mai bună decât sticla. Policarbonatul blochează, de asemenea, radiațiile UV.

Durere ridicată: Policarbonatul este un material dur extrem de rezistent la încărcările de impact și este capabil să absoarbă șocurile fără a se rupe. Datorită durității sale, policarbonatul este utilizat în ferestrele rezistente la gloanțe.

Rezistent la foc: Policarbonatul este rezistent la flacără și nu va arde atunci când este expus la o flacără deschisă, iar materialul se auto-extinde, adică policarbonatul nu va arde atunci când este expus la o flacără deschisă și va înceta să ardă atunci când flacăra este îndepărtată. Mai exact, policarbonatul are un rating retardant de flacără de B1, ceea ce înseamnă că este „scăzut” inflamabil.

Conține BPA (S): Unele grade de policarbonat conțin bisfenol A (BPA) și, prin urmare, nu trebuie utilizate în recipientele alimentare; Policarbonatul de încălzire accelerează eliberarea de BPA. Această substanță chimică a fost legată de o serie de efecte adverse asupra sănătății, cum ar fi cancerul și daunele reproductive, dar sunt disponibile și variante fără BPA ale policarbonatului (de exemplu, Tritan).

Rezistență slabă a UV: Policarbonatul nu este rezistent la radiațiile UV, astfel încât, în timp, plasticul se va îngălbeni, iar suprafața va fi deteriorată de radiațiile UV. Stabilizatoarele UV pot fi adăugate la policarbonat pentru a preveni îngălbenirea și fragmentul din cauza expunerii la UV.

Rezistență slabă la zgârietură: Deși policarbonatul este un plastic dur, este mai puțin rezistent la zgârieturi decât acrilic. Drept urmare, este adesea necesar să se aplice o acoperire rezistentă la zgârieturi, cum ar fi silice sau dioxid de titan, care poate fi dificilă pentru părțile complexe geometric, din cauza complexității procesului de depunere a vidului.

Prelucrare acrilică și policarbonat

Instrumente de tăiere

Când prelucrați acrilic și policarbonat, este esențial să folosiți instrumente de tăiere ascuțite pentru a limita frecarea dintre instrument și parte. Exercițiile plictisitoare pot face ca plasticul să se topească din cauza căldurii generate de frecare, creând o acoperire.

De obicei, instrumentele de carbură de tungsten sunt preferate pentru termoplastice, dar instrumentele cu diamante policristaline (PCD) oferă cele mai bune rezultate. Instrumentele elicoidale de tăiere superioară cu una sau două flauturi elicoidale sunt adesea cele mai bune instrumente pentru freza acrilic și policarbonat, deoarece oferă rate mari de îndepărtare a materialelor, sunt foarte ascuțite și nu lasă burrs pe partea prelucrată. Instrumentele cu mai multe fluturi pot duce la acumularea de cipuri în găuri și flauturi și aderență materială la instrumentul de tăiere. Pentru operațiuni de foraj, este preferat un unghi ascuțit de foraj de 135 de grade.

Strângere

Atât policarbonatul, cât și acrilicul pot să se deformeze dacă aparatul este prea strâns, deoarece face ca partea să se umfle în timpul prelucrării. Odată scoasă din mașină, materialul va reveni, determinând ca caracteristica să fie în afara toleranței. Cu toate acestea, atunci când prindere mecanică nu este ideală, o masă de vid poate ține materialul la locul lor. În mod alternativ, banda cu două fețe poate ține plăci mai subțiri pe loc pe mașină, deși reziduurile de bandă pot fi dificil de îndepărtat.

Viteză și alimentare

Vitezele și fluxurile exacte pentru prelucrarea policarbonatului și acrilicului depind de mulți factori, inclusiv de tipul de mașină, de tipul de parte și de dispozitivul de fixare. Cu toate acestea, policarbonatul și acrilicul trebuie reduse la viteze mari ale fusului (până la 18.000 rpm), iar ratele mari de alimentare sunt, de asemenea, preferate, deoarece ratele de alimentare lente pot topi materialul.

Policarbonatul are o temperatură de topire mai mare decât acrilică, astfel încât este mai puțin probabil să se topească la viteze mici și alimente, iar uneori policarbonatul preferă viteza de alimentare mai lentă. Acrilicul tinde să se cască mai ușor, în timp ce policarbonatul este mai dur și nu se declanșează la fel de ușor.

Răcire

În cele mai multe cazuri, aerul comprimat este suficient pentru a răci atât piesele acrilice, cât și cele de policarbonat în timpul prelucrării. Cu toate acestea, mult depinde mult de viteza, alimentarea și tipul de operare de tăiere. Dacă este necesară imersiunea sau răcirea atomizată, utilizați un lichid de răcire pe bază de apă, deoarece lichidele de răcire care conțin solvenți organici pot deteriora piesele, în special acrilic.

Alegeri în prelucrarea acrilică vs. policarbonat CNC

Atunci când alegeți acrilic vs. policarbonat pentru prelucrarea CNC, deciziile variază în funcție de o serie de factori. De exemplu, aplicațiile care necesită o duritate crescută, o rezistență mai mare la căldură și o claritate optică bună sunt mai potrivite pentru policarbonat.

Acrilic este puțin mai bun din punct de vedere al clarității optice și este mai potrivit pentru aplicațiile în care claritatea este factorul principal de proiectare. Ambele materiale sunt ușor de mașinii, viteza furnizată și alimentele sunt relativ mari. În unele cazuri, pot fi necesare operațiuni de lustruire post-procesare, în special în cazul în care se dorește transparența optică.