Gia công CNC acrylic và polycarbonate

Gia công CNC acrylic và polycarbonate

Các tính chất và ứng dụng chung của acrylic và polycarbonate, bao gồm các yêu cầu đối với gia công CNC của acrylic và polycarbonate, và khi sử dụng acrylic hoặc polycarbonate trong một ứng dụng cụ thể nhất.

Acrylic là gì?

Acrylic, hoặc polymethylmethacrylate (PMMA), là một loại nhựa nhiệt dẻo rõ ràng thường được sử dụng như một thay thế cho thủy tinh. So với thủy tinh, acrylic nhẹ hơn, cứng hơn và có khả năng chống tia UV hơn. Sự rõ ràng quang học của Acrylic làm cho nó lý tưởng cho các ống kính, hộp trưng bày, bể cá và nhiều hơn nữa.

Acrylic được sản xuất ở dạng đúc hoặc dạng đùn, với dạng đúc phù hợp hơn để xử lý do điểm nóng chảy và độ cứng cao hơn, mặc dù với chi phí cao hơn. Acrylic đùn là linh hoạt hơn và phù hợp hơn với các hoạt động uốn hoặc hình thành.

Tính chất của acrylic

Dưới đây là một số thuộc tính chính của acrylic:

Độ trong suốt quang học: Acrylic có độ trong suốt quang học tuyệt vời, với sự truyền ánh sáng có thể nhìn thấy lên tới 92 % và truyền ánh sáng UV là 72 %. Để so sánh, thủy tinh có truyền ánh sáng từ 80 đến 90 phần trăm.

Kháng hóa chất: Acrylic có khả năng chống lại một loạt các hóa chất, bao gồm axit vô cơ, nhiên liệu, dầu và hydrocarbon aliphatic. Tuy nhiên, rượu và dung môi hữu cơ có thể làm hỏng các bộ phận acrylic, khiến chúng bị mờ, nứt hoặc hòa tan.

Điện trở tia cực tím: Acrylic không chỉ có khả năng giảm khả năng truyền UV, mà còn do phơi nhiễm bức xạ UV dài hạn. Không giống như các loại nhựa trong suốt khác như PVC hoặc polycarbonate không biến đổi, acrylic không màu vàng và duy trì độ rõ quang học của nó khi tiếp xúc với ánh sáng UV trong thời gian dài.

Nhẹ: Acrylic nhẹ hơn 50% so với thủy tinh, làm cho nó trở thành một sự thay thế thủy tinh lý tưởng trong các ứng dụng nhạy cảm với trọng lượng.

Dễ bị trầy xước: Acrylic không chống trầy xước và dễ bị hư hỏng, vì vậy các tấm acrylic thường được phủ một màng chống trầy xước. Tuy nhiên, điều trị này là không thực tế nếu bộ phận được gia công CNC.

Độ bền yếu: Acrylic không đặc biệt khó khăn cũng không chịu được tác động. Nếu cần phải có độ bền, polycarbonate hoặc các vật liệu khác được khuyến nghị.

Khi xác định vật liệu tốt nhất để sử dụng cho acrylic hoặc polycarbonate, các thuộc tính trên nên được xem xét để đảm bảo thích ứng với nhu cầu của ứng dụng cụ thể.

Polycarbonate là gì?

Polycarbonate là một loại nhựa nhiệt dẻo kỹ thuật rõ ràng, có độ bền cao thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi độ trong suốt và độ bền. Không giống như acrylic, polycarbonate có thể được uốn ở mức độ cao mà không bị nứt.

Các bộ phận polycarbonate gia công CNC, chẳng hạn như ống kính kính mắt và thiết bị phòng thí nghiệm chẩn đoán, được sử dụng trong nhiều ứng dụng dựa trên độ rõ và độ dẻo dai của chúng. Nếu bạn đeo kính mắt, các ống kính rất có thể được làm bằng polycarbonate, không phải là "thủy tinh" và đã được kể từ những năm 1980.

Tính chất của polycarbonate

Tuy nhiên, polycarbonate nổi bật vì độ dẻo dai, khả năng làm việc và khả năng chống nhiệt của nó, nó bị ảnh hưởng bởi bức xạ UV và có khả năng chống trầy xước kém. Dưới đây là một số thuộc tính chính của polycarbonate:

Độ trong quang học: Polycarbonate có tốc độ truyền ánh sáng là 90 %, thấp hơn một chút so với 92 % của Acrylic nhưng vẫn tốt hơn một chút so với thủy tinh. Polycarbonate cũng chặn bức xạ UV.

Độ bền cao: Polycarbonate là một vật liệu khó khăn có khả năng chống tăng tác động cao và có thể hấp thụ các cú sốc mà không bị phá vỡ. Do độ dẻo dai của nó, polycarbonate được sử dụng trong các cửa sổ chống đạn.

Khả năng chống cháy: Polycarbonate có khả năng chống cháy và sẽ không cháy khi tiếp xúc với ngọn lửa mở, và vật liệu tự phát động, tức là polycarbonate sẽ không cháy khi tiếp xúc với ngọn lửa mở và sẽ ngừng cháy khi loại bỏ ngọn lửa. Cụ thể, polycarbonate có xếp hạng độ trễ ngọn lửa của B1, có nghĩa là nó "thấp" dễ cháy.

Chứa BPA (s): Một số loại polycarbonate chứa bisphenol A (BPA) và do đó không nên sử dụng trong các thùng chứa thực phẩm; Làm nóng polycarbonate tăng tốc phát hành BPA. Hóa chất này có liên quan đến một số tác dụng bất lợi như ung thư và tổn thương sinh sản, nhưng các biến thể polycarbonate không có BPA cũng có sẵn (ví dụ: Tritan).

Kháng UV kém: Polycarbonate không kháng với bức xạ UV, vì vậy theo thời gian, nhựa sẽ màu vàng và bề mặt sẽ bị hỏng bởi bức xạ UV. Các chất ổn định tia cực tím có thể được thêm vào polycarbonate để ngăn chặn màu vàng và chống bóng do tiếp xúc với tia cực tím.

Khả năng chống trầy xước kém: Mặc dù polycarbonate là một loại nhựa cứng, nhưng nó ít chống trầy xước hơn acrylic. Do đó, thường cần phải áp dụng lớp phủ kháng cào như silica hoặc titan dioxide, có thể là thách thức đối với các bộ phận phức tạp về mặt hình học vì sự phức tạp của quá trình lắng đọng chân không.

Gia công acrylic và polycarbonate

Công cụ cắt

Khi gia công acrylic và polycarbonate, điều quan trọng là sử dụng các công cụ cắt sắc nét để hạn chế ma sát giữa công cụ và bộ phận. Các cuộc khoan xỉn có thể làm cho nhựa tan chảy do nhiệt do ma sát tạo ra, tạo ra một lớp phủ.

Thông thường, các công cụ cacbua vonfram được ưa thích cho các công cụ nhiệt nhựa, nhưng các công cụ kim cương đa tinh thể (PCD) cho kết quả tốt nhất. Các công cụ xoắn ốc cắt trên với một hoặc hai sáo xoắn ốc thường là công cụ tốt nhất để phay acrylic và polycarbonate vì chúng cung cấp tốc độ loại bỏ vật liệu cao, rất sắc nét và không để lại các khối trên phần gia công. Các công cụ đa Flute có thể dẫn đến sự tích tụ chip trong các lỗ và sáo và độ bám dính vật liệu vào công cụ cắt. Đối với các hoạt động khoan, góc khoan 135 độ sắc nét được ưa thích.

Kẹp

Cả polycarbonate và acrylic đều có thể cong vênh nếu kẹp quá chặt, vì nó khiến phần bị phình ra trong quá trình gia công. Sau khi được loại bỏ khỏi máy, vật liệu sẽ quay trở lại, khiến tính năng này không thể chịu đựng được. Tuy nhiên, khi kẹp cơ học không lý tưởng, một bàn chân không có thể giữ vật liệu tại chỗ. Ngoài ra, băng hai mặt có thể giữ các tấm mỏng hơn tại chỗ trên máy, mặc dù dư lượng băng có thể khó loại bỏ.

Tốc độ và thức ăn

Tốc độ chính xác và thức ăn cho gia công polycarbonate và acrylic phụ thuộc vào một số yếu tố, bao gồm loại máy, loại bộ phận và vật cố định. Tuy nhiên, polycarbonate và acrylic phải được cắt ở tốc độ trục chính cao (lên đến 18.000 vòng / phút) và tốc độ thức ăn cao cũng được ưa thích vì tốc độ thức ăn chậm có thể làm tan chảy vật liệu.

Polycarbonate có nhiệt độ nóng chảy cao hơn acrylic, do đó nó ít có khả năng tan chảy ở tốc độ và thức ăn thấp, và đôi khi polycarbonate thích thức ăn chậm hơn. Acrylic có xu hướng sứt mẻ dễ dàng hơn, trong khi polycarbonate khó khăn hơn và không dễ bị chip.

Làm mát

Trong hầu hết các trường hợp, không khí nén là đủ để làm mát cả các bộ phận acrylic và polycarbonate trong quá trình gia công. Tuy nhiên, nhiều phụ thuộc vào tốc độ, thức ăn và loại hoạt động cắt. Nếu cần làm mát hoặc làm mát nguyên tử, sử dụng chất làm mát gốc nước vì chất làm mát có chứa dung môi hữu cơ có thể làm hỏng các bộ phận, đặc biệt là acrylic.

Các lựa chọn trong gia công CNC acrylic so với polycarbonate

Khi chọn acrylic so với polycarbonate cho gia công CNC, các quyết định khác nhau tùy thuộc vào một số yếu tố. Ví dụ, các ứng dụng yêu cầu tăng độ dẻo dai, khả năng chống nhiệt cao hơn và độ rõ quang học tốt phù hợp hơn với polycarbonate.

Acrylic tốt hơn một chút về độ rõ quang học và phù hợp hơn cho các ứng dụng trong đó sự rõ ràng là yếu tố thiết kế chính. Cả hai vật liệu đều dễ dàng để máy, được cung cấp tốc độ và nguồn cấp dữ liệu tương đối cao. Trong một số trường hợp, các hoạt động đánh bóng xử lý hậu xử lý có thể được yêu cầu, đặc biệt là khi mong muốn trong suốt.