Szkło od dawna jest podstawą produktów wymagających przejrzystości, takich jak wyświetlacze i ekrany. W niektórych przypadkach szkło jest niezastąpione. Jednak w większości przypadków akryl przejął branżę ze względu na niższy koszt, podobną przejrzystość i lepszą odporność na uderzenia.
Ale jak zachowuje się podczas obróbki? Czy jest trudny w obróbce? Ten artykuł rzuca światło na obróbkę CNC akrylu, obejmując kluczowe właściwości, procesy obróbki i praktyczne zastosowania.
Dlaczego obrabiarka CNC do akrylu?
Akryl to polimer z tworzywa sztucznego , znany chemicznie jako polimetakrylan metylu (PMMA). Został wprowadzony na rynek w połowie XX wieku jako lekki i bardziej odporny na uderzenia materiał. Ponieważ akryl jest alternatywą dla szkła, jego najlepsze właściwości są zazwyczaj omawiane w porównaniu ze szkłem:
Przejrzystość
Akryl jest materiałem wysoce przezroczystym, ze współczynnikiem transmisji światła wynoszącym około 92%. Jego współczynnik załamania światła (1.49) jest bardzo zbliżony do współczynnika szkła (1.50), co sprawia, że jest doskonałym wyborem do produktów o przejrzystości optycznej, takich jak okna i soczewki.
Uderzenie Uderzenie Siła Siła
Zwykłe szkło pęka pod wpływem naprężeń, ale akryl nie. Może wytrzymać 17 razy większe obciążenie udarowe niż szkło.
Odporność na UV
W przeciwieństwie do wielu tworzyw sztucznych, które żółkną pod wpływem światła ultrafioletowego z czasem, akryl zachowuje swoją przejrzystość nawet po długotrwałym narażeniu na działanie promieni słonecznych. PLEXIGLAS® twierdzi, że ich odlewany akryl nie żółknie przez ponad 30 lat.
Waga
Gęstość akrylu wynosi około 1.18 g/cm³, co czyni go mniej więcej o połowę lżejszym od szkła. Lekka natura ułatwia również obsługę podczas obróbki, transportu i instalacji.
Odporność chemiczna
Akryl jest odporny na wiele chemikaliów, w tym rozcieńczone kwasy, alkohole i węglowodory alifatyczne. Jest więc odpowiednim wyborem dla laboratoriów i placówek medycznych.
Łatwy w obróbce
Akryl to tworzywo sztuczne o jednolitej, bezziarnistej strukturze. Ta jednorodność ułatwia obróbkę skomplikowanych kształtów bez ryzyka odpryskiwania – powszechnego problemu w przypadku szkła i innych materiałów.
Najlepszy akryl do obróbki CNC
Akryle są zasadniczo klasyfikowane na dwa typy w oparciu o sposób ich produkcji. Mamy akryle odlewane i akryle wytłaczane. Pod względem chemicznym oba są takie same, ale inna metoda produkcji nadaje inne właściwości mechaniczne.
Odlew a wytłaczany akryl
Wytłaczany akryl powstaje w procesie wytłaczania, w którym objętość stopionych granulek akrylowych jest wtłaczana przez dyszę, aby utworzyć arkusze o jednolitej grubości. Jest tańszy w produkcji, ale wadą są pozostałe naprężenia, które sprawiają, że materiał jest kruchy. Ponadto wytłaczany akryl jest anizotropowy, tzn. zachowuje się inaczej w różnych kierunkach cięcia, co utrudnia obróbkę.
Natomiast akryl odlewany powstaje poprzez wlewanie stopionego akrylu do form, które pozostawia się do ostygnięcia i stwardnienia. W wyniku tego procesu akryl jest gęstszy, mocniejszy i ma właściwości izotropowe, tj. takie same właściwości niezależnie od kierunku. Pozwala to na łatwiejszą obróbkę.
Procesy obróbki CNC dla akrylu
Aby nadać akrylowi pożądany kształt i profil, często poddaje się go następującym procesom obróbki:
Frezowanie CNC
Frezowanie CNC usuwa materiał z płyt akrylowych, wprowadzając je do obracających się narzędzi skrawających w tym samym kierunku, w którym obraca się narzędzie. Ta metoda idealnie nadaje się do tworzenia złożonych geometrii, a także do wykonywania płytkich lub głębokich cięć.
Toczenie CNC
Podczas toczenia , akrylowy element obrabiany obraca się, a jednoostrzowe narzędzie skrawające usuwa materiał. Narzędzie skrawające porusza się po linii prostej wzdłuż obwodu przedmiotu obrabianego, nadając mu odpowiedni kształt. Toczenie jest stosowane do obróbki części cylindrycznych oraz do takich zadań, jak gwintowanie, rozwiercanie i planowanie.
Wiercenie CNC
W procesie tym do formowania otworów cylindrycznych wykorzystuje się wiertła wieloostrzowe, wkręcając wiertło prostopadle przez płytę akrylową.
Cięcie i grawerowanie laserowe
To proces bezkontaktowy, który wykorzystuje wiązkę lasera o dużej mocy do cięcia i trawienia akrylu z precyzją. Proces ten jest idealny do cienkich arkuszy akrylowych, które nie wytrzymują naprężeń mechanicznych narzędzi tnących.
Wyzwania w obróbce CNC akrylu
Tworzywa sztuczne i polimery być może nie mają takiej wytrzymałości i twardości jak metale, ale mimo to stwarzają inne wyzwania.
Niska temperatura topnienia
Akryl ma niską temperaturę topnienia, między 140 a 160℃. Dlatego tarcie podczas obróbki może spowodować jego stopienie, co prowadzi do chropowatych powierzchni, odkształceń lub zatykania narzędzi.
Pękanie lub odpryskiwanie
Akryl jest kruchy i jeśli narzędzia tnące nie są ostre lub parametry cięcia są zbyt agresywne, materiał może pęknąć, odprysnąć, a nawet rozbić się.
Rysy powierzchniowe
Akryl jest podatny na zarysowania, dlatego należy podjąć środki ostrożności, aby uniknąć uszkodzeń podczas obsługi i obróbki. Często stosuje się powłoki ochronne lub folie.
Opcje wykończenia powierzchni dla akrylu
Akryl jest popularny ze względu na swoją przejrzystość optyczną i gładkość. Jednak proces obróbki może nie nadać mu takiego wyglądu. Dlatego po obróbce przeprowadza się na nim pewne operacje wykończeniowe:
Polerowanie parowe
Polerowanie parowe wykorzystuje opary chemiczne ( chlorek metylenu ) do wygładzania i polerowania powierzchni akrylu obrabianego maszynowo. Opary delikatnie topią zewnętrzną warstwę powierzchniową, pozostawiając błyszczące, optycznie przejrzyste wykończenie. Metoda ta jest popularna w celu uzyskania wysokiej przezroczystości akrylu.
Polerowanie płomieniowe
W tej metodzie płomień jest kierowany na krawędzie lub powierzchnię akrylu, aby stopić i wygładzić materiał. Proces ten jest szybki i skuteczny w usuwaniu śladów obróbki i nierównych krawędzi. Odlewany akryl reaguje lepiej niż akryl wytłaczany, ponieważ ten ostatni może pękać.
Polerowanie
Polerowanie to proces mechaniczny, w którym miękka ściereczka w połączeniu z substancjami polerującymi służy do wygładzania powierzchni. Polerowanie sprawdza się w przypadku większych, płaskich powierzchni i jest skuteczne w usuwaniu drobnych zarysowań lub skaz.
Rozważania przy obróbce CNC akrylu
Przy obróbce akrylu metodą CNC należy zawsze brać pod uwagę następujące ważne aspekty, aby zminimalizować uszkodzenia i uzyskać jak najlepsze rezultaty.
Uwagi dotyczące projektowania
Obróbka zaczyna się od projektu. Podczas projektowania części akrylowej szczególną uwagę poświęcono grubości ścianek, tolerancjom i podcięciom.
Na przykład minimalna grubość ścianki obrabianego akrylu powinna wynosić około 0.5 mm. Wszystko cieńsze może prowadzić do osłabienia konstrukcji. Podobnie głębokość podcięcia nie powinna przekraczać 10-krotności średnicy narzędzia tnącego.
Narzędzia tnące
Akryl jest polimerem plastycznym, znacznie łatwiejszym w obróbce niż większość metali w branży, ale mimo to musisz trzymać się kompatybilnych narzędzi. Używanie wierteł do drewna nigdy nie jest dobrym pomysłem. Zamiast tego do obróbki akrylu zaleca się narzędzia z końcówkami z węglików spiekanych ze względu na ich trwałość i odporność na ścieranie.
Rozmiar bitu ma również wpływ na jakość cięcia. W przypadku akrylu większy bit może pomóc skuteczniej usuwać wióry. Do ogólnej obróbki akrylu zazwyczaj zaleca się bit 0.25 cala. Użyj narzędzia z małą liczbą ostrzy (prawdopodobnie 1 ostrzem), aby skutecznie odprowadzać wióry.
Parametry obróbki
Ponieważ akryl może się stopić z powodu ciepła tarcia, ważne jest, aby zrównoważyć prędkość wrzeciona i szybkość posuwu. Według ekspertów, prędkość wrzeciona 18,000 100 obr./min w połączeniu ze szybkością posuwu od 300 do XNUMX IPM jest najlepsza dla większości operacji cięcia akrylu.
Trzymanie pracy
Akryl jest stosunkowo miękkim materiałem i może wibrować podczas cięcia, powodując szorstkie cięcia, jeśli nie jest odpowiednio zabezpieczony. Aby uzyskać najlepsze rezultaty obróbki, należy używać solidnych systemów zaciskowych. Aby zapobiec zarysowaniu akrylu, należy umieścić gumowe podkładki pomiędzy nimi.
W przypadku większych lub bardziej skomplikowanych części preferowanym wyborem są systemy próżniowe. Aby zabezpieczyć mniejsze delikatne części, zalecamy użycie taśmy dwustronnej.
Zastosowania obrabianego CNC akrylu
Akryl przejął większość branż jako lekka i mocna alternatywa dla szkła. Niektóre typowe branże i ich odpowiednie zastosowania są zilustrowane w tabeli:
| Przemysłowe | Zastosowania |
| Elektronika | – Obudowy ochronne – Wyświetlacze LED - Włókna optyczne – Panele sterowania |
| Motoryzacja | – Osłony reflektorów – Lampy tylne – Panele wewnętrzne i deski rozdzielcze – Zestawy wskaźników |
| Dyrektorem | – Inkubatory – Sprzęt laboratoryjny (np. probówki wirówkowe, pipety) – Urządzenia stomatologiczne – Tarcze ochronne |
| Budownictwo | – Okna i świetliki – Oznakowanie – Oprawy oświetleniowe – Bariery dźwiękowe |
| Oznakowanie | – Indywidualnie grawerowane oznakowania – wyświetla – Eksponaty targowe |
| Lotnictwo | – Okna samolotów – Daszki – Panele lekkie |
Dodaj Richconn dla usług obróbki CNC akrylu
Czy działasz w jednej z branż wymienionych powyżej? Potrzebujesz produktu lub prototypu obrabianego CNC akrylu? Richconn jest gotowy do pomocy.
Dysponujemy specjalistycznymi maszynami, narzędziami i doświadczonymi technikami, którzy rozumieją wyjątkowe wyzwania związane z obróbką akrylu. Dzięki wieloletniemu doświadczeniu dostarczamy produkty wykonane zgodnie z precyzyjnymi standardami kształtu i rozmiaru.
Próbować Richconn'S Usługi obróbki tworzyw sztucznych CNC już dziś i wciel swój projekt w życie z niezrównaną dokładnością i jakością.
