Μηχανική CNCΠαραγωγή ΑκρυλικώνΚαθέκαστα

Τρέχουμε PMMA μέσω μηχανημάτων CNC για πάνω από μια δεκαετία τώρα. Αυτό που ακολουθεί δεν είναι μια επισκόπηση σχολικού βιβλίου-είναι οι συσσωρευμένες σημειώσεις από εκατοντάδες σειρές παραγωγής, γραμμένες για μηχανικούς προμηθειών και προγραμματιστές προϊόντων που πρέπει να κατανοήσουν τι πραγματικά συμβαίνει όταν το ακρυλικό συναντά το καρβίδιο.

 

Χυτό ή εξωθημένο; Εδώ πρέπει να ξεκινά κάθε συζήτηση, αλλά σπάνια συμβαίνει.

Τα δύο υλικά φαίνονται πανομοιότυπα στο χαρτί. Και τα δύο είναι PMMA, και τα δύο μηχανήματα στον ίδιο εξοπλισμό, και τα δύο φύλλα προδιαγραφών αναφέρουν παρόμοιες μηχανικές ιδιότητες. Στον όροφο του καταστήματος, συμπεριφέρονται σαν διαφορετικά είδη. Το χυτό ακρυλικό παράγει χνουδωτές σπείρες που εκτοξεύονται καθαρά από τη ζώνη κοπής-παρόμοια αίσθηση με την κατεργασία αλουμινίου 6061. Το εξωθημένο υλικό σας δίνει χορδώδεις, κολλώδεις κορδέλες που τυλίγονται γύρω από το στέλεχος του εργαλείου και συγχωνεύονται ξανά στο τεμάχιο εργασίας. Η εσωτερική πίεση που κλειδώνεται στο εξωθημένο φύλλο κατά την κατασκευή δημιουργεί επίσης προβλήματα κατάντη: τράβηγμα που εμφανίζεται εβδομάδες μετά τη συναρμολόγηση, ιδιαίτερα γύρω από αρθρώσεις που συνδέονται με διαλύτη-.

Η τυπική σύστασή μας για την οθόνη και τα οπτικά εξαρτήματα είναι το χυτό υλικό, παρά το 20-30% premium τιμής. Το σκεπτικό είναι απλά μαθηματικά-γρηγορότεροι χρόνοι κύκλου, λιγότερες απορρίψεις, καμία επιστροφή κλήσης για ρήξη στρες. Για εφαρμογές που βασίζονται σε{8}}κόστος, όπου δεν απαιτείται τέλεια διαύγεια, η εξώθηση μπορεί να λειτουργήσει. Αλλά η προσέγγιση της μηχανικής κατεργασίας αλλάζει εντελώς: η ταχύτητα του άξονα πέφτει κάτω από τις 4.000 RPM, οι ρυθμοί τροφοδοσίας αυξάνονται για να ωθήσουν τα τσιπ πριν λιώσουν και η ανόπτηση μετά τη μηχανική κατεργασία γίνεται υποχρεωτική και όχι προαιρετική.

Γρήγορη αναγνώριση όταν λείπουν τα πιστοποιητικά υλικού: δοκιμή καύσης. Χυτό ακρυλικό κρακ και καπνίζει χωρίς να στάζει. Το εξωθημένο λιώνει σιωπηλά και σχηματίζει σταγονίδια. Ακατέργαστο, αλλά λειτουργεί.

Διαχείριση θερμοκρασίας

Η θερμοκρασία μετάβασης γυαλιού του PMMA είναι περίπου 105-116 μοίρες ανάλογα με τη σύνθεση. Αυτός ο αριθμός είναι λιγότερο σημαντικός από όσο φαντάζεστε. Το πρακτικό κατώφλι κατεργασίας είναι πολύ χαμηλότερο-γύρω στις 70 μοίρες - και η διέλευση του αλλάζει τα πάντα σχετικά με την απόκριση του υλικού στην κοπή.

Έρευνα που δημοσιεύτηκε στοΠολυμερή(pmc.ncbi.nlm.nih.gov) παρακολούθησε το σχηματισμό τσιπ σε σχέση με τη θερμοκρασία της ζώνης κοπής. Κάτω από 70 μοίρες, το PMMA σπάει καθαρά σε εύθραυστη λειτουργία. Πάνω από αυτό το κατώφλι, το υλικό εισέρχεται σε ιξωδοελαστική κατάσταση-μαλακώνει, κηλιδώνει και παραμορφώνεται αντί να διατμείται. Σχηματίζονται Burrs. Η ποιότητα της επιφάνειας υποβαθμίζεται. Τα τσιπ συγχωνεύονται ξανά στο εξάρτημα.

Το κοινό λάθος είναι η μείωση του ρυθμού τροφοδοσίας για τη βελτίωση του φινιρίσματος. Με τα περισσότερα υλικά, η πιο αργή τροφοδοσία σημαίνει καλύτερη ποιότητα επιφάνειας. Το ακρυλικό αντιστρέφει αυτή τη λογική. Η αργή τροφοδοσία σημαίνει ότι το εργαλείο μένει στην κοπή, η τριβή αυξάνεται, το υλικό μαλακώνει, το εργαλείο τρίβεται αντί να κόβει. Τα μέρη βγαίνουν θολά. Οι χειριστές μας μαθαίνουν νωρίς: όταν έχετε αμφιβολίες, πιέστε την τροφοδοσία προς τα πάνω, όχι προς τα κάτω.

Η ψύξη είναι πεπιεσμένος αέρας, όχι υγρό. Μερικά υδατοδιαλυτά ψυκτικά-προκαλούν ρωγμές πίεσης στο PMMA εάν παραμείνουν υπολείμματα. Το θερμικό σοκ από το κρύο υγρό που χτυπά το ζεστό ακρυλικό δημιουργεί εσωτερική πίεση. Ο αέρας κρυώνει πιο αργά αλλά εξαλείφει και τους δύο κινδύνους.

Σημειώσεις εργαλείων

Μύλοι μονής γεωμετρίας-φλάουτου Ο-. Αυτό είναι το πρότυπο ακρυλικής μηχανικής κατεργασίας και ισχύει εδώ και χρόνια. Η γεωμετρία-μία αιχμή, ο τεράστιος ακροφύσιος τσιπ, η υψηλή θετική γκανιότα (10-15 μοίρες ), το υψηλό διάκενο-διατηρούν την άκρη αιχμηρή και τα τσιπ σε κίνηση.

Ακολουθεί κάτι αδιανόητο που αρχικά απορρίψαμε όταν το ακούσαμε από έναν μηχανικό στα φόρουμ του Practical Machinist (practicalmachinist.com): ο φθαρμένος χάλυβας υψηλής-ταχύτητας μερικές φορές παράγει καλύτερο φινίρισμα επιφάνειας από το αιχμηρό καρβίδιο. Η εξήγηση, προφανώς, είναι ότι η θαμπή άκρη γυαλίζει παρά κόβει. Κάναμε δοκιμές. Τα αποτελέσματα ήταν μικτά, αλλά στα τελικά περάσματα για μη οπτικές επιφάνειες, υπάρχει κάτι σε αυτό.

Η επίστρωση πονάει περισσότερο παρά βοηθά στο ακρυλικό. TiN, TiAlN, ό,τι και αν-η επίστρωση προσθέτει μικρά στην άκρη, με αποτέλεσμα να θαμπώνει το εργαλείο. Για σκληρά υλικά όπου η αντοχή στη φθορά έχει σημασία, οι επιστρώσεις έχουν νόημα. Για μαλακά πλαστικά, το γυμνό καρβίδιο ή το HSS με γυαλισμένο άκρο ξεπερνά τις επικαλυμμένες επιλογές.

Το σπιράλ κοπής για τραπέζια και εξαρτήματα ταινίας κενού-αποτρέπει την ανύψωση. Σπειροειδής κοπής για μηχανική σύσφιξη-καλύτερη εκκένωση τσιπ. Η επιλογή εργαλείου ακολουθεί την εργασία, όχι το υλικό.

Επιλογές φινιρίσματος επιφανειών

Η μηχανική κατεργασία από μόνη της δεν θα παράγει οπτική διαύγεια. Ακόμη και οι βελτιστοποιημένες παράμετροι αφήνουν ορατά σημάδια εργαλείου στην περιοχή Ra 1,6-3,2 μm. Για να φτάσετε στη διαφάνεια που μοιάζει με γυαλί απαιτεί δευτερεύουσες λειτουργίες.

Η μηχανική στίλβωση είναι η ελεγχόμενη επιλογή. Τυπική πρόοδος άμμου: 320, 600, 1000, 2000, στη συνέχεια τροχός γυαλίσματος με ένωση. Εντατική εργασία-. Συνεπής. Ασφαλές για εξαρτήματα που θα δουν επαναλαμβανόμενο καθαρισμό.

Το γυάλισμα με φλόγα είναι πιο γρήγορο και παράγει εξαιρετική διαύγεια των άκρων-αλλά. Το «αλλά» έχει σημασία. Η διαδικασία εισάγει επιφανειακή πίεση που μπορεί να εκδηλωθεί ως τρέλα εβδομάδες ή μήνες αργότερα, ιδιαίτερα εάν το εξάρτημα έρθει σε επαφή με καθαριστικά με βάση το αλκοόλ-. Είχαμε μια παρτίδα από ράφια βιτρίνας που ανέπτυξαν ρωγμές στα μαλλιά οκτώ εβδομάδες μετά την παράδοση. Η βασική αιτία εντοπίζεται σε φλόγα-τις γυαλισμένες άκρες σε συνδυασμό με ένα διάλυμα καθαρισμού αιθανόλης που χρησιμοποιούσε ο τελικός πελάτης. Αυτό το έργο μας δίδαξε να είμαστε σαφείς σχετικά με τις προτάσεις επεξεργασίας ανάρτησης στην τεκμηρίωση.

Το γυάλισμα ατμού με διχλωρομεθάνιο (DCM) χειρίζεται καλά πολύπλοκες γεωμετρίες. Περίπου 3 δευτερόλεπτα χρόνος έκθεσης, ο σωστός αερισμός υποχρεωτικός. Το αποτέλεσμα είναι 93%+ μετάδοση φωτός-σε σύγκριση με το γυαλισμένο χυτό φύλλο. Η διαδικασία ελέγχεται αρκετά ώστε να μπορούμε να την καθορίσουμε για τις παραγωγικές σειρές, όχι μόνο για πρωτότυπα.

Πραγματικότητα ανοχής

Αυτοί οι αριθμοί αντιπροσωπεύουν αυτό που είναι εφικτό, όχι αυτό που είναι αυτόματο. Οι περιοριστικοί παράγοντες είναι η θερμική σταθερότητα και η στερέωση.

Ο συντελεστής θερμικής διαστολής του PMMA σημαίνει ότι ένα εξάρτημα που έχει υποστεί κατεργασία στις 28 μοίρες μετρά διαφορετικά στις 20 μοίρες. Για εργασίες ακριβείας, τοποθετούμε το υλικό στο κατάστημα κατά τη διάρκεια της νύχτας πριν από τις τελικές κοπές και, στη συνέχεια, επαληθεύουμε τις διαστάσεις αφού το εξάρτημα φτάσει σε θερμική ισορροπία. Το πάχος του τοιχώματος επηρεάζει επίσης τις πρακτικές ανοχές-κάτω από 0,8 mm, τα λεπτά τμήματα κάμπτονται υπό τις δυνάμεις κοπής και η συνοχή των διαστάσεων υποβαθμίζεται.

Λειτουργίες αποτυχίας που αξίζει να γνωρίζετε

Η κοπή άκρων συνήθως σηματοδοτεί βαρετά εργαλεία ή λανθασμένη γεωμετρία. Ένα καρβίδιο-αυλού με υψηλές γωνίες κλίσης λύνει τις περισσότερες περιπτώσεις.

Το λιώσιμο ή το κόμμι σημαίνει ότι η τροφοδοσία είναι πολύ αργή, η ταχύτητα πολύ υψηλή ή και τα δύο. Αυξήστε τη ροή πριν μειώσετε το RPM-αντιδιαισθητικό αλλά σωστό.

Η τρέλα μετά τη συναρμολόγηση- σχετίζεται με το άγχος. Είτε από τις παραμέτρους μηχανικής κατεργασίας, είτε από στίλβωση με φλόγα, είτε και από τα δύο,-απελευθερώνονται όταν οι διαλύτες έρχονται σε επαφή με την υπό πίεση επιφάνεια κατά τη συγκόλληση. Η πρόληψη είναι η ανόπτηση στους 80 βαθμούς πριν από οποιαδήποτε συγκόλληση με διαλύτη, με το χρόνο θέρμανσης να κλιμακώνεται στο πάχος του υλικού (περίπου 1 ώρα ανά mm) και τον ρυθμό ψύξης να διατηρείται κάτω από τους 50 βαθμούς F ανά ώρα.

Η Ouke Display λειτουργεί μια πλήρη-υπηρεσία κατασκευής ακρυλικών στο Shenzhen με-εσωτερική κατεργασία, στίλβωση και συναρμολόγηση CNC. Πιστοποίηση ISO-διαχείριση ποιότητας, ικανότητα για πρωτότυπο μέσω όγκων παραγωγής.