CNC obdelavaProizvodnja akrilaPodrobnosti

Že več kot desetletje uporabljamo PMMA prek CNC strojev. To, kar sledi, ni pregled iz učbenika-, temveč zbrane opombe iz več sto proizvodnih serij, napisane za inženirje nabave in razvijalce izdelkov, ki morajo razumeti, kaj se dejansko zgodi, ko se akril sreča s karbidom.

 

Lito ali ekstrudirano? Tu bi se moral začeti vsak pogovor, a se redko zgodi.

Oba materiala sta na papirju videti enaka. Oba sta PMMA, oba stroja uporabljata isto opremo, oba specifikacijska lista navajata podobne mehanske lastnosti. V trgovini se obnašajo kot povsem drugačne vrste. Liti akril proizvaja puhaste spirale odrezkov, ki se čisto izvržejo iz območja rezanja-podoben občutek kot pri obdelavi aluminija 6061. Ekstrudirana surovina vam daje nitaste, gumijaste trakove, ki se ovijejo okoli stebla orodja in prilepijo nazaj na obdelovanec. Notranja napetost, zaklenjena v ekstrudirano pločevino med proizvodnjo, povzroča tudi težave na nižji stopnji: razpoke, ki se pojavijo tedne po sestavljanju, zlasti okoli spojev, povezanih s topili-.

Naše standardno priporočilo za zaslonske in optične komponente je lit material, kljub 20-30-odstotni višji ceni. Utemeljitev je preprosta matematika-hitrejši časi ciklov, manj zavrnitev, brez povratnega klica za razpoke zaradi napetosti. Za cenovno-aplikacije, kjer ni potrebna popolna jasnost, lahko deluje ekstrudirano. Vendar se pristop strojne obdelave popolnoma spremeni: hitrost vretena pade pod 4000 vrtljajev na minuto, hitrost pomika se poveča, da potisne odrezke, preden se stopijo, in žarjenje po strojni obdelavi postane obvezno in ne izbirno.

Hitra identifikacija, ko manjkajo potrdila o materialu: test gorenja. Liti akril poka in se kadi brez kapljanja. Ekstrudirano se tiho tali in tvori kapljice. Surovo, vendar deluje.

Upravljanje temperature

Temperatura posteklenitve PMMA je okoli 105-116 stopinj, odvisno od formulacije. Ta številka je manj pomembna, kot bi si mislili. Praktični prag strojne obdelave je veliko nižji-okoli 70 stopinj – in če ga presežete, se spremeni vse glede tega, kako se material odziva na rezanje.

Raziskava, objavljena vPolimeri(pmc.ncbi.nlm.nih.gov) sledi nastajanju odrezkov v primerjavi s temperaturo območja rezanja. Pod 70 stopinjami se PMMA čisto zlomi v krhkem načinu. Nad tem pragom material preide v viskoelastično stanje-se zmehča, razmaže in deformira, namesto da bi se strgal. Nastanejo burrs. Kakovost površine se poslabša. Ostružki se prilepijo nazaj na del.

Pogosta napaka je zmanjšanje hitrosti podajanja za izboljšanje končne obdelave. Pri večini materialov počasnejše podajanje pomeni boljšo kakovost površine. Akril obrne to logiko. Počasno podajanje pomeni, da se orodje zadržuje v rezu, zaradi trenja se toplota dvigne, material se zmehča, orodje drgne, namesto da reže. Deli pridejo motni. Naši operaterji se naučijo zgodaj: ko ste v dvomih, potisnite podajalnik navzgor, ne navzdol.

Hlajenje je stisnjen zrak, ne tekočina. Nekatera -vodotopna hladilna sredstva povzročijo napetostno razpokanje v PMMA, če ostanejo ostanki. Toplotni šok zaradi udarca hladne tekočine ob topel akril povzroči notranjo napetost. Zrak se ohlaja počasneje, vendar odpravlja obe nevarnosti.

Opombe o orodju

Čelni rezkarji z-o-o-naličasto geometrijo. To je standard za obdelavo akrila in velja že leta. Geometrija-en rezalni rob, ogromen požiralnik odrezkov, visok pozitivni naklon (10-15 stopinj), visoka oddaljenost – ohranja rob oster in odrezke premikajo.

Tukaj je nekaj kontraintuitivnega, kar smo sprva zavrnili, ko smo to slišali od strojnika na forumih Practical Machinist (practicalmachinist.com): obrabljeno hitro-rezno jeklo včasih daje boljšo površinsko obdelavo kot oster karbid. Razlaga je očitno v tem, da zatemnjen rob prej zapeče kot da se reže. Izvajali smo teste. Rezultati so bili mešani, a pri končnih prehodih za ne-optične površine je nekaj na tem.

Premaz na akrilu bolj škodi kot pomaga. TiN, TiAlN, karkoli-prevleka dodaja mikrone na rob in orodje učinkovito zamegli. Za trde materiale, kjer je odpornost proti obrabi pomembna, so premazi smiselni. Za mehko plastiko goli karbid ali HSS s poliranim robom prekaša možnosti s premazom.

Spodnja spirala za vakuumske mize in napeljave trakov-preprečuje dviganje. Izrezana spirala za mehansko vpenjanje-boljše odvajanje odrezkov. Izbira orodja sledi oprijemu, ne materialu.

Možnosti površinske obdelave

Samo strojna obdelava ne bo prinesla optične jasnosti. Tudi optimizirani parametri pustijo vidne sledi orodja v območju Ra 1,6-3,2 μm. Za doseganje stekla podobne prosojnosti so potrebne sekundarne operacije.

Mehansko poliranje je nadzorovana možnost. Standardna stopnja zrnatosti: 320, 600, 1000, 2000, nato brusilno kolo s spojino. Delovno-intenzivna. Dosledno. Varno za dele, ki bodo deležni večkratnega čiščenja.

Poliranje s plamenom je hitrejše in daje izjemno jasnost robov-ampak. "Ampak" je pomemben. Postopek povzroči površinsko obremenitev, ki se lahko tedne ali mesece pozneje pokaže kot norost, zlasti če je del v stiku s čistili-na osnovi alkohola. Osem tednov po dostavi smo na seriji razstavnih polic naredili lasne razpoke. Glavni vzrok je bil v plamenih-poliranih robovih v kombinaciji s čistilno raztopino etanola, ki jo je uporabil končni odjemalec. Ta projekt nas je naučil, da moramo biti jasni glede priporočil za naknadno-obdelavo v dokumentaciji.

Parno poliranje z diklorometanom (DCM) dobro obravnava kompleksne geometrije. Čas izpostavljenosti približno 3 sekunde, obvezno ustrezno prezračevanje. Rezultat je 93 %+ prepustnost svetlobe-, kar je primerljivo s polirano lito pločevino. Postopek je dovolj nadzorovan, da ga lahko določimo za proizvodne serije, ne le za prototipe.

Toleranca Resničnost

Te številke predstavljajo, kaj je mogoče doseči, ne pa, kaj je samodejno. Omejitvena dejavnika sta toplotna stabilnost in pritrditev.

Koeficient toplotne razteznosti PMMA pomeni, da del, obdelan pri 28 stopinjah, meri drugače pri 20 stopinjah. Za natančno delo material čez noč postavimo v delavnico pred končnimi rezi, nato pa preverimo dimenzije, ko del doseže toplotno ravnovesje. Debelina stene vpliva tudi na praktične tolerance-pod 0,8 mm, tanki deli se upognejo pod rezalnimi silami in dimenzijska doslednost se poslabša.

Načini napak, ki jih je vredno poznati

Ostružki na robovih običajno kažejo na dolgočasno orodje ali napačno geometrijo. Eno{1}}karbidna trdina z visokimi nagibnimi koti reši večino primerov.

Taljenje ali gumiranje pomeni, da je podajanje prepočasno, hitrost previsoka ali oboje. Povečajte podajanje, preden zmanjšate RPM-nasprotno, a pravilno.

Norost po-sestavljanju je-povezana s stresom. Bodisi zaradi obdelovalnih parametrov, plamenskega poliranja ali obojega-ki se sproščata, ko topila pridejo v stik z obremenjeno površino med lepljenjem. Preprečevanje je žarjenje pri 80 stopinjah pred kakršno koli vezavo topila, pri čemer je čas segrevanja prilagojen debelini materiala (približno 1 ura na mm) in hitrost ohlajanja pod 50 stopinj F na uro.

Ouke Display upravlja obrat za-polno storitev akrilne izdelave v Shenzhenu z-hišno CNC obdelavo, poliranjem in sestavljanjem. ISO-certificirano upravljanje kakovosti, zmogljivost za prototip skozi obseg proizvodnje.