Ακρυλικό και πολυανθρακικό μηχανικό κατεργασία CNC

September 24, 2024

Αυτό το άρθρο εξετάζει τις γενικές ιδιότητες και τις εφαρμογές δύο πλαστικών, ακρυλικών και πολυανθρακικών, συμπεριλαμβανομένων των απαιτήσεων μηχανικής επεξεργασίας CNC για ακρυλικό και πολυανθρακικό και όταν είναι πλέον κατάλληλο να χρησιμοποιηθεί ακρυλικό ή πολυανθρακικό σε μια συγκεκριμένη εφαρμογή.

Τι είναι το ακρυλικό;

Ακρυλικό ή πολυμμεθυλομεθακρυλικό (ΡΜΜΑ), είναι ένα σαφές θερμοπλαστικό που χρησιμοποιείται συνήθως ως εναλλακτική λύση στο γυαλί. Σε σύγκριση με το γυαλί, το ακρυλικό είναι ελαφρύτερο, σκληρότερο και πιο ανθεκτικό στο φως UV. Η οπτική σαφήνεια του Acrylic το καθιστά ιδανικό για φακούς, περιπτώσεις εμφάνισης, ενυδρεία και πολλά άλλα.

Το ακρυλικό παράγεται είτε σε μορφή χύτευσης είτε σε εξωθημένη μορφή, με τη μορφή cast να είναι πιο κατάλληλη για επεξεργασία λόγω του υψηλότερου σημείου τήξης και της ακαμψίας του, αν και με υψηλότερο κόστος. Το εξωθημένο ακρυλικό είναι πιο ευέλικτο και καλύτερα προσαρμοσμένο στις εργασίες κάμψης ή χύτευσης.

Ιδιότητες ακρυλικού

Ακολουθούν μερικές βασικές ιδιότητες του ακρυλικού:

Οπτική διαφάνεια: Το ακρυλικό έχει εξαιρετική οπτική διαφάνεια, με ορατή μετάδοση φωτός 92% και διαδοχή υπεριώδους 72%. Σε σύγκριση, το Glass έχει ελαφριά μετάδοση μεταξύ 80% και 90%.

Χημική αντίσταση: Το ακρυλικό είναι ανθεκτικό σε ένα ευρύ φάσμα χημικών ουσιών, συμπεριλαμβανομένων των ανόργανων οξέων, των καυσίμων, των ελαίων και των αλειφατικών υδρογονανθράκων. Ωστόσο, οι αλκοόλες και οι οργανικοί διαλύτες μπορούν να βλάψουν τα ακρυλικά μέρη, προκαλώντας τους να θολώνουν, να σπάσουν ή να διαλύονται.

Αντίσταση υπεριώδους ακτινοβολίας: Το ακρυλικό δεν χαρακτηρίζεται μόνο από μειωμένη διαδοχική υπεριώδη ακτινοβολία, αλλά είναι επίσης ανθεκτική στην μακροχρόνια έκθεση στην ακτινοβολία. Σε αντίθεση με άλλα διαφανή πλαστικά όπως το PVC ή το μη τροποποιημένο πολυανθρακικό, το ακρυλικό δεν κίτρινο και διατηρεί την οπτική του σαφήνεια όταν εκτίθεται σε υπεριώδη φως για παρατεταμένες χρονικές περιόδους.

Ελαφρύ: Το ακρυλικό είναι 50% ελαφρύτερο από το γυαλί, καθιστώντας την ιδανική αντικατάσταση γυαλιού σε εφαρμογές ευαίσθητων στο βάρος.

Εύκολο στο μηδέν: Το ακρυλικό δεν είναι ανθεκτικό στις γρατζουνιές και είναι εύκολα κατεστραμμένο, έτσι τα ακρυλικά φύλλα είναι συχνά επικαλυμμένα με μια ταινία ανθεκτική σε γρατζουνιές. Ωστόσο, αυτή η θεραπεία είναι ανέφικτη εάν το τμήμα είναι επεξεργασμένο με CNC.

Αδύναμη σκληρότητα: Το ακρυλικό δεν είναι ούτε ιδιαίτερα σκληρό ούτε ανθεκτικό στην πρόσκρουση. Εάν απαιτείται σκληρότητα, συνιστώνται πολυανθρακικά ή άλλα υλικά.

Κατά τον προσδιορισμό του καλύτερου υλικού για χρήση για ακρυλικό ή πολυανθρακικό, τα παραπάνω χαρακτηριστικά θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη ότι θα εξασφαλίσουν την προσαρμογή στις ανάγκες της συγκεκριμένης εφαρμογής

Τι είναι το πολυανθρακικό;

Το πολυανθρακικό είναι ένα σαφές, υψηλής αντοχής στη θερμοπλαστική που χρησιμοποιείται συνήθως σε εφαρμογές που απαιτούν διαφάνεια και σκληρότητα. Σε αντίθεση με το ακρυλικό, το πολυανθρακικό μπορεί να λυγίσει σε υψηλό βαθμό χωρίς ρωγμές.

Τα πολυανθρακικά μέρη CNC, όπως φακοί γυαλιών και διαγνωστικός εργαστηριακός εξοπλισμός, χρησιμοποιούνται σε διάφορες εφαρμογές που βασίζονται στη σαφήνεια και την σκληρότητα τους. Εάν φοράτε γυαλιά, οι φακοί είναι πιθανότατα κατασκευασμένοι από πολυανθρακικό, όχι "γυαλί" και έχουν από τη δεκαετία του 1980.

Ιδιότητες πολυανθρακικού

Το πολυανθρακικό ξεχωρίζει για την ανθεκτικότητα, τη λειτουργικότητα και την αντοχή της θερμότητας, ωστόσο, επηρεάζεται από την ακτινοβολία της υπεριώδους ακτινοβολίας και έχει κακή αντοχή στην γρατσουνιά. Εδώ είναι μερικές από τις βασικές ιδιότητες του πολυανθρακικού:

Οπτική σαφήνεια: Το πολυανθρακικό έχει ρυθμό μετάδοσης φωτός 90%, ελαφρώς χαμηλότερο από το 92%του ακρυλικού, αλλά εξακολουθεί να είναι ελαφρώς καλύτερο από το γυαλί. Το πολυανθρακικό εμποδίζει επίσης την υπεριώδη ακτινοβολία.

Υψηλή σκληρότητα: Το πολυανθρακικό είναι ένα σκληρό υλικό που είναι ιδιαίτερα ανθεκτικό στα φορτία κρούσης και είναι σε θέση να απορροφά σοκ χωρίς σπάσιμο. Λόγω της σκληρότητας του, το πολυανθρακικό χρησιμοποιείται σε αλεξίσφαιρα παράθυρα.

Ανθεκτικό στην πυρκαγιά: Το πολυανθρακικό είναι ανθεκτικό στη φλόγα και δεν θα καεί όταν εκτίθεται σε ανοιχτή φλόγα και το υλικό είναι αυτοκαταστροφικό, δηλαδή ο πολυανθρακικός δεν θα καεί όταν εκτίθεται σε ανοιχτή φλόγα και θα σταματήσει να καίει όταν η φλόγα απομακρύνεται. Συγκεκριμένα, το πολυανθρακικό έχει βαθμολογία επιβραδυντικής φλόγας του Β1, πράγμα που σημαίνει ότι είναι "χαμηλό" εύφλεκτο.

Περιέχει BPA: Ορισμένες βαθμίδες πολυανθρακικού περιέχουν δισφαινόλη Α (BPA) και επομένως δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται σε δοχεία τροφίμων. Το πολυανθρακικό θέρμανσης επιταχύνει την απελευθέρωση της BPA. Αυτή η χημική ουσία έχει συνδεθεί με ορισμένες δυσμενείς επιπτώσεις στην υγεία, όπως ο καρκίνος και η αναπαραγωγική βλάβη, αλλά είναι επίσης διαθέσιμες παραλλαγές πολυανθρακικού άλατος BPA (π.χ. tritan).

Κακή αντοχή στην υπεριώδη ακτινοβολία: Το πολυανθρακικό δεν είναι ανθεκτικό στην ακτινοβολία υπεριώδους ακτινοβολίας, έτσι με την πάροδο του χρόνου το πλαστικό θα κίτρινο και η επιφάνεια θα υποστεί βλάβη από την ακτινοβολία υπεριώδους. Οι σταθεροποιητές UV μπορούν να προστεθούν σε πολυανθρακικό για να αποφευχθεί η κιτρίνιση και η ευγένεια λόγω της έκθεσης στην υπεριώδη ακτινοβολία.

Κακή αντίσταση σε γρατσουνιές: Αν και το πολυανθρακικό είναι ένα σκληρό πλαστικό, είναι λιγότερο ανθεκτικό στην γρατσουνιά από το ακρυλικό. Ως αποτέλεσμα, είναι συχνά απαραίτητο να εφαρμοστούν επικάλυψη ανθεκτική σε γρατσουνιές, όπως διοξείδιο του πυριτίου ή τιτανίου, το οποίο μπορεί να είναι δύσκολο για γεωμετρικά σύνθετα μέρη λόγω της πολυπλοκότητας της διαδικασίας εναπόθεσης κενού.

Ακρυλικό και πολυανθρακικό μηχανικό κατεργασία

Εργαλεία κοπής

Κατά τη μηχανική κατεργασία ακρυλικού και πολυανθρακικού, είναι κρίσιμο να χρησιμοποιήσετε εργαλεία αιχμηρής κοπής για τον περιορισμό της τριβής μεταξύ του εργαλείου και του τμήματος. Τα θαμπό τρυπάνια μπορούν να προκαλέσουν το πλαστικό να λιώσει λόγω της θερμότητας που παράγεται από την τριβή, δημιουργώντας μια επικάλυψη.

Συνήθως, τα εργαλεία καρβιδίου βολφραμίου προτιμώνται για τα θερμοπλαστικά, αλλά τα εργαλεία πολυκρυσταλλικών διαμαντιών (PCD) δίνουν τα καλύτερα αποτελέσματα. Τα ελικοειδή εργαλεία με ανώτερη κοπή με ένα ή δύο ελικοειδή φλάουτα είναι συχνά τα καλύτερα εργαλεία για την άλεση ακρυλικού και πολυανθρακικού επειδή προσφέρουν υψηλά ποσοστά απομάκρυνσης υλικών, είναι πολύ αιχμηρά και δεν αφήνουν τα burrs στο κατεργασμένο τμήμα. Τα εργαλεία πολλαπλών πτερυγίων μπορούν να οδηγήσουν σε συσσώρευση τσιπ σε τρύπες και φλάουτα και προσκόλληση υλικών στο εργαλείο κοπής. Για τις εργασίες γεώτρησης, προτιμάται μια αιχμηρή γωνία διάτρησης 135 μοιρών.

Σύσφιξη

Τόσο ο πολυανθρακικός όσο και το ακρυλικό μπορούν να παραμορφωθούν εάν το εξάρτημα είναι πολύ σφιχτό, καθώς προκαλεί το τμήμα να διογκωθεί κατά τη μηχανική κατεργασία. Μόλις αφαιρεθεί από το μηχάνημα, το υλικό θα ξεπεράσει, προκαλώντας το χαρακτηριστικό να είναι εκτός ανοχής. Ωστόσο, όταν η μηχανική σύσφιξη δεν είναι ιδανική, ένας πίνακας κενού μπορεί να κρατήσει το υλικό στη θέση του. Εναλλακτικά, η ταινία διπλής όψης μπορεί να συγκρατήσει λεπτότερες πλάκες στη θέση του στο μηχάνημα, αν και το υπόλειμμα ταινίας μπορεί να είναι δύσκολο να αφαιρεθεί.

Ταχύτητα και τροφοδοσία

Οι ακριβείς ταχύτητες και οι τροφές για την κατεργασία πολυανθρακικών και ακρυλικών εξαρτώνται από πολλούς παράγοντες, συμπεριλαμβανομένου του τύπου της μηχανής, του τύπου του τμήματος και του εξοπλισμού. Ωστόσο, τα πολυανθρακικά και το ακρυλικό πρέπει να κοπούν σε υψηλές ταχύτητες ατράκτου (έως και 18.000 σ.α.λ.) και οι υψηλές ταχύτητες τροφοδοσίας προτιμώνται επίσης επειδή οι αργές ταχύτητες τροφοδοσίας ενδέχεται να λιώσουν το υλικό.

Το πολυανθρακικό έχει υψηλότερη θερμοκρασία τήξης από το ακρυλικό, επομένως είναι λιγότερο πιθανό να λιώσει σε χαμηλές ταχύτητες και τροφοδοσίες και μερικές φορές πολυανθρακικό προτιμά τις βραδύτερες ταχύτητες τροφοδοσίας. Το ακρυλικό τείνει να τσιμπηθεί πιο εύκολα, ενώ το πολυανθρακικό είναι πιο σκληρό και δεν τσιπς τόσο εύκολα.

Ψύξη

Στις περισσότερες περιπτώσεις, ο πεπιεσμένος αέρας είναι αρκετός για να κρυώσει τόσο τα ακρυλικά όσο και τα πολυανθρακικά μέρη κατά τη διάρκεια της μηχανικής κατεργασίας. Ωστόσο, εξαρτάται πολύ από την ταχύτητα, τη ζωοτροφή και τον τύπο της λειτουργίας κοπής. Εάν απαιτείται εμβάπτιση ή ψύξη ψύξης, χρησιμοποιήστε ένα ψυκτικό με βάση το νερό, καθώς τα ψυκτικά που περιέχουν οργανικούς διαλύτες μπορεί να βλάψουν τα μέρη, ειδικά ακρυλικό.

Επιλογές σε ακρυλικό έναντι πολυανθρακικού cnc κατεργασία

Κατά την επιλογή ακρυλικού έναντι πολυανθρακικού για κατεργασία με CNC, οι αποφάσεις ποικίλλουν με βάση έναν αριθμό παραγόντων. Για παράδειγμα, οι εφαρμογές που απαιτούν αυξημένη ανθεκτικότητα, υψηλότερη αντοχή στη θερμότητα και καλή οπτική σαφήνεια είναι καλύτερα προσαρμοσμένες για πολυανθρακικό.

Το ακρυλικό είναι ελαφρώς καλύτερο όσον αφορά την οπτική σαφήνεια και είναι πιο κατάλληλη για εφαρμογές όπου η σαφήνεια είναι ο πρωταρχικός παράγοντας σχεδιασμού. Και τα δύο υλικά είναι εύκολο στη μηχανή, παρέχοντας ταχύτητες και τροφές είναι σχετικά υψηλές. Σε ορισμένες περιπτώσεις, μπορεί να απαιτηθούν οι εργασίες στίλβωσης μετά την επεξεργασία, ειδικά όταν είναι επιθυμητή η οπτική διαφάνεια.