Permesinan CNC akrilik dan polikarbonat

September 24, 2024

Artikel ini membahas sifat -sifat umum dan aplikasi dua plastik, akrilik dan polikarbonat, termasuk persyaratan pemesinan CNC untuk akrilik dan polikarbonat, dan ketika paling tepat untuk menggunakan akrilik atau polikarbonat dalam aplikasi tertentu.

Apa itu akrilik?

Akrilik, atau polymethylmethacrylate (PMMA), adalah termoplastik bening yang biasanya digunakan sebagai alternatif untuk kaca. Dibandingkan dengan kaca, akrilik lebih ringan, lebih keras, dan lebih tahan terhadap sinar UV. Kejelasan optik Acrylic membuatnya ideal untuk lensa, tampilan kasing, akuarium dan banyak lagi.

Akrilik diproduksi dalam bentuk gips atau bentuk yang diekstrusi, dengan bentuk cor lebih cocok untuk diproses karena titik leleh dan kekakuan yang lebih tinggi, meskipun dengan biaya yang lebih tinggi. Akrilik yang diekstrusi lebih fleksibel dan lebih cocok untuk operasi tekukan atau cetakan.

Sifat akrilik

Berikut adalah beberapa sifat utama akrilik:

Transparansi Optik: Akrilik memiliki transparansi optik yang sangat baik, dengan transmisi cahaya yang terlihat sebesar 92% dan transmitansi UV 72%. Sebagai perbandingan, kaca memiliki transmisi cahaya antara 80% dan 90%.

Resistensi Kimia: Akrilik tahan terhadap berbagai bahan kimia, termasuk asam anorganik, bahan bakar, minyak dan hidrokarbon alifatik. Namun, alkohol dan pelarut organik dapat merusak bagian akrilik, menyebabkannya kabur, retak atau larut.

Resistensi UV: Akrilik tidak hanya ditandai dengan pengurangan transmitansi UV, tetapi juga resisten terhadap paparan radiasi UV jangka panjang. Tidak seperti plastik transparan lainnya seperti PVC atau polikarbonat yang tidak dimodifikasi, akrilik tidak menguning dan mempertahankan kejernihan optiknya ketika terpapar sinar UV untuk waktu yang lama.

Ringan: Akrilik 50% lebih ringan dari kaca, menjadikannya pengganti kaca yang ideal dalam aplikasi yang peka terhadap berat badan.

Mudah Gores: Akrilik tidak tahan terhadap goresan dan mudah rusak, sehingga lembaran akrilik sering dilapisi dengan film yang tahan gores. Namun, pengobatan ini tidak praktis jika bagiannya mesin CNC.

Ketangguhan yang lemah: Akrilik tidak terlalu sulit atau berdampak resisten. Jika ketangguhan diperlukan, polikarbonat atau bahan lainnya direkomendasikan.

Saat menentukan bahan terbaik untuk digunakan untuk akrilik atau polikarbonat, karakteristik di atas harus dipertimbangkan untuk memastikan adaptasi terhadap kebutuhan aplikasi tertentu

Apa itu polikarbonat?

Polycarbonate adalah termoplastik rekayasa tinggi dan berkekuatan tinggi yang biasa digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan transparansi dan ketangguhan. Tidak seperti akrilik, polikarbonat dapat ditekuk hingga tingkat tinggi tanpa retak.

Bagian polikarbonat mesin CNC, seperti lensa kacamata dan peralatan lab diagnostik, digunakan dalam berbagai aplikasi yang mengandalkan kejelasan dan ketangguhannya. Jika Anda memakai kacamata, lensa kemungkinan besar terbuat dari polikarbonat, bukan "kaca", dan telah sejak 1980 -an.

Sifat polikarbonat

Polikarbonat menonjol karena ketangguhannya, kemampuan kerja dan ketahanan panas, namun, itu dipengaruhi oleh radiasi UV dan memiliki resistensi goresan yang buruk. Berikut adalah beberapa sifat utama polikarbonat:

Kejelasan Optik: Polikarbonat memiliki tingkat transmisi cahaya 90%, sedikit lebih rendah dari 92%akrilik, tetapi masih sedikit lebih baik dari kaca. Polycarbonate juga memblokir radiasi UV.

Ketangguhan Tinggi: Polikarbonat adalah bahan yang sulit yang sangat tahan terhadap beban benturan dan mampu menyerap guncangan tanpa pecah. Karena ketangguhannya, polikarbonat digunakan di jendela anti peluru.

Tahan api: Polycarbonate tahan terhadap api dan tidak akan terbakar ketika terkena nyala api terbuka, dan bahannya memusuhi diri sendiri, yaitu, polikarbonat tidak akan terbakar ketika terpapar api terbuka dan akan berhenti terbakar ketika nyala api dihilangkan. Secara khusus, polycarbonate memiliki peringkat tahan api B1, yang berarti "rendah" mudah terbakar.

Berisi BPA (S): Beberapa tingkat polikarbonat mengandung bisphenol A (BPA) dan karenanya tidak boleh digunakan dalam wadah makanan; Pemanasan polikarbonat mempercepat pelepasan BPA. Bahan kimia ini telah dikaitkan dengan sejumlah efek kesehatan yang merugikan seperti kanker dan kerusakan reproduksi, tetapi varian polikarbonat bebas BPA juga tersedia (misalnya Tritan).

Resistensi UV yang buruk: Polikarbonat tidak tahan terhadap radiasi UV, jadi seiring waktu plastik akan kuning dan permukaan akan rusak oleh radiasi UV. Penstabil UV dapat ditambahkan ke polikarbonat untuk mencegah menguning dan kerapuhan karena paparan UV.

Resistensi awal yang buruk: Meskipun polikarbonat adalah plastik yang keras, ia kurang tahan gores daripada akrilik. Akibatnya, seringkali perlu untuk menerapkan lapisan yang tahan gores seperti silika atau titanium dioksida, yang dapat menantang untuk bagian-bagian geometris yang kompleks karena kompleksitas proses pengendapan vakum.

Pemesinan akrilik dan polikarbonat

Alat pemotong

Saat pemesinan akrilik dan polikarbonat, sangat penting untuk menggunakan alat pemotong yang tajam untuk membatasi gesekan antara alat dan bagian. Latihan kusam dapat menyebabkan plastik meleleh karena panas yang dihasilkan oleh gesekan, menciptakan lapisan.

Biasanya, alat tungsten karbida lebih disukai untuk termoplastik, tetapi alat berlian polikristalin (PCD) memberikan hasil terbaik. Alat heliks pemotongan atas dengan satu atau dua seruling heliks sering kali merupakan alat terbaik untuk menggiling akrilik dan polikarbonat karena mereka menawarkan tingkat penghilangan material yang tinggi, sangat tajam, dan tidak meninggalkan gerinda di bagian mesin. Alat multi-flute dapat menyebabkan penumpukan chip di lubang dan seruling dan adhesi material pada alat pemotong. Untuk operasi pengeboran, sudut bor 135 derajat yang tajam lebih disukai.

Menjepit

Baik polikarbonat dan akrilik dapat melengkung jika fixture terlalu ketat, karena menyebabkan bagian tonjolan selama pemesinan. Setelah dihapus dari mesin, bahan akan kembali, menyebabkan fitur tidak toleransi. Namun, ketika penjepit mekanis tidak ideal, tabel vakum dapat menahan bahan di tempatnya. Atau, selotip dua sisi dapat menahan pelat yang lebih tipis pada mesin, meskipun residu pita bisa sulit untuk dihapus.

Kecepatan dan pakan

Kecepatan dan pakan yang tepat untuk pemesinan polikarbonat dan akrilik tergantung pada banyak faktor, termasuk jenis mesin, jenis bagian, dan fixture. Namun, polikarbonat dan akrilik harus dipotong pada kecepatan spindel tinggi (hingga 18.000 rpm), dan laju umpan tinggi juga lebih disukai karena laju umpan lambat dapat melelehkan material.

Polycarbonate memiliki suhu leleh yang lebih tinggi daripada akrilik, sehingga lebih kecil kemungkinannya untuk meleleh pada kecepatan dan pakan rendah, dan kadang -kadang polikarbonat lebih memilih kecepatan umpan yang lebih lambat. Akrilik cenderung lebih mudah chip, sedangkan polikarbonat lebih keras dan tidak mudah diputar.

Pendinginan

Dalam kebanyakan kasus, udara terkompresi cukup untuk mendinginkan bagian akrilik dan polikarbonat selama pemesinan. Namun, banyak tergantung pada kecepatan, pakan dan jenis operasi pemotongan. Jika pembersihan atau pendingin atomisasi diperlukan, gunakan pendingin berbasis air, karena pendingin yang mengandung pelarut organik dapat merusak bagian, terutama akrilik.

Pilihan dalam permesinan akrilik vs. polikarbonat CNC

Saat memilih akrilik vs polikarbonat untuk pemesinan CNC, keputusan bervariasi berdasarkan sejumlah faktor. Misalnya, aplikasi yang membutuhkan peningkatan ketangguhan, ketahanan panas yang lebih tinggi, dan kejernihan optik yang baik lebih cocok untuk polikarbonat.

Akrilik sedikit lebih baik dalam hal kejelasan optik dan lebih tepat untuk aplikasi di mana kejelasan adalah faktor desain utama. Kedua bahan itu mudah untuk mesin, asalkan kecepatan dan pakan relatif tinggi. Dalam beberapa kasus, operasi pemolesan pasca pemrosesan mungkin diperlukan, terutama di mana transparansi optik diinginkan.