CNC obradaProizvodnja akrilapojedinosti

Provodimo PMMA kroz CNC strojeve više od desetljeća. Ono što slijedi nije pregled udžbenika-to su akumulirane bilješke iz stotina proizvodnih serija, napisane za inženjere nabave i razvojne programere proizvoda koji trebaju razumjeti što se zapravo događa kada se akril susreće s karbidom.

CNC Machining Acrylic Production Details

Lijevano ili ekstrudirano? Ovdje bi svaki razgovor trebao započeti, ali to se rijetko događa.

Ova dva materijala izgledaju identično na papiru. Oba su PMMA, oba rade na istoj opremi, obje specifikacije navode slična mehanička svojstva. U trgovini se ponašaju kao potpuno različite vrste. Lijevani akril stvara pahuljaste spirale strugotine koje čisto izlaze iz zone rezanja-slično kao kod strojne obrade aluminija 6061. Ekstrudirani materijal daje vam žilaste, gumene vrpce koje se omotaju oko drške alata i stapaju natrag na obradak. Unutarnji stres blokiran u ekstrudiranom limu tijekom proizvodnje također stvara probleme nizvodno: pukotine koje se pojavljuju tjednima nakon sastavljanja, osobito oko spojeva-povezanih otapalom.

Cast acrylic machines beautifully

Naša standardna preporuka za zaslonske i optičke komponente je lijevani materijal, unatoč 20-30% premiji cijene. Obrazloženje je jednostavna matematika-brža vremena ciklusa, manje odbijanja, nema povratnog poziva za pucanje pod stresom. Za troškovno-aplikacije gdje nije potrebna savršena jasnoća, ekstrudirano može funkcionirati. Ali pristup strojnoj obradi potpuno se mijenja: brzina vretena pada ispod 4.000 okretaja u minuti, brzine napredovanja se povećavaju kako bi se strugotine istisnule prije nego što se otope, a žarenje nakon strojne obrade postaje obavezno, a ne izborno.

Brza identifikacija kada nedostaju certifikati materijala: test gorenja. Lijevani akril pucketa i dimi se bez kapanja. Ekstrudirano se topi tiho i stvara kapljice. Grubo, ali radi.

Upravljanje temperaturom

Temperatura staklastog prijelaza PMMA je oko 105-116 stupnjeva, ovisno o formulaciji. Taj broj je manje važan nego što mislite. Praktični prag strojne obrade mnogo je niži-oko 70 stupnjeva - a njegov prelazak mijenja sve o tome kako materijal reagira na rezanje.

Istraživanje objavljeno upolimeri(pmc.ncbi.nlm.nih.gov) praćeno stvaranje strugotine u odnosu na temperaturu zone rezanja. Ispod 70 stupnjeva, PMMA se čisto lomi u krtom stanju. Iznad tog praga, materijal ulazi u viskoelastično stanje-omekšava, razmazuje se i deformira umjesto da se smiče. Nastaju neravnine. Kvaliteta površine se smanjuje. Strugotine se spajaju natrag na dio.

Cilj obrade	Brzina vretena	Brzina dodavanja	Dubina rezanja
Minimalna hrapavost	8.000-12.000 okretaja u minuti	0,1-0,15 mm/zub	0,5 mm
Maksimalno uklanjanje	15.000-18.000 okretaja u minuti	0,15-0,2 mm/zub	1,0 mm
Uravnotežena	10.000-15.000 okretaja u minuti	0,12-0,18 mm/zub	0,8 mm

Uobičajena pogreška je smanjenje brzine dodavanja radi poboljšanja završne obrade. Kod većine materijala sporije povlačenje znači bolju kvalitetu površine. Akril preokreće ovu logiku. Sporo pomicanje znači da se alat zadržava u rezu, dolazi do skokova topline zbog trenja, materijal omekšava, alat trlja umjesto da reže. Dijelovi izlaze zamućeni. Naši operateri rano uče: kada ste u nedoumici, gurnite dovod prema gore, a ne dolje.

Hlađenje je komprimirani zrak, a ne tekućina. Neka rashladna sredstva-topiva u vodi izazivaju pucanje uslijed naprezanja u PMMA ako ostane ostataka. Toplinski udar od udara hladne tekućine u topli akril stvara unutarnje naprezanje. Zrak se sporije hladi, ali eliminira oba rizika.

Napomene o alatima

Glodala s-o-ometrijskom geometrijom s jednom žljebom. Ovo je standard strojne obrade akrila i postoji godinama. Geometrija-jedna rezna oštrica, masivan otvor za strugotine, visok pozitivni nagib (10-15 stupnjeva), veliki zazor - održava oštricu oštrom i strugotinu pokretnom.

Tooling Notes

Evo nešto kontraintuitivno što smo isprva odbacili kada smo to čuli od strojara na forumima Practical Machinist (practicalmachinist.com): istrošeni brzo-brzi čelik ponekad daje bolju završnu obradu od oštrog karbida. Objašnjenje je, po svemu sudeći, u tome što otupljeni rub više izgara nego što reže. Proveli smo testove. Rezultati su bili mješoviti, ali kod završnih prolaza za ne-optičke površine, ima nešto u tome.

Premaz više šteti nego pomaže na akrilu. TiN, TiAlN, koji god-premast dodaje mikrone rubu, učinkovito otupljujući alat. Za tvrde materijale kod kojih je otpornost na trošenje važna, premazi imaju smisla. Za meku plastiku, goli karbid ili HSS s poliranim rubom nadmašuju opcije s premazom.

Spuštena spirala za vakumske stolove i trake-sprečava podizanje. Izrezana spirala za mehaničko stezanje-bolje odvođenje strugotine. Izbor alata slijedi radni držač, a ne materijal.

Mogućnosti završne obrade površine

Sama strojna obrada neće proizvesti optičku jasnoću. Čak i optimizirani parametri ostavljaju vidljive tragove alata u rasponu Ra 1,6-3,2 μm. Za postizanje prozirnosti poput stakla potrebne su sekundarne operacije.

Mehaničko poliranje je kontrolirana opcija. Standardni stupanj zrnatosti: 320, 600, 1000, 2000, zatim kotačić za poliranje sa smjesom. Radno-intenzivno. Dosljedan. Sigurno za dijelove koji će se više puta čistiti.

Poliranje plamenom je brže i daje iznimnu jasnoću rubova-ali. Ono "ali" je bitno. Proces uvodi površinski stres koji se može manifestirati kao lupanje tjednima ili mjesecima kasnije, osobito ako dio dođe u kontakt sa-sredstvima za čišćenje na bazi alkohola. Imali smo šaržu izložbenih polica koje su dobile pukotine osam tjedana nakon isporuke. Glavni uzrok nalazi se u plameno-poliranim rubovima u kombinaciji s otopinom za čišćenje etanolom koju je koristio krajnji klijent. Taj nas je projekt naučio da budemo eksplicitni u vezi s preporukama za naknadnu-obradu u dokumentaciji.

Parno poliranje s diklorometanom (DCM) dobro se nosi sa složenim geometrijama. Vrijeme izlaganja oko 3 sekunde, obavezna odgovarajuća ventilacija. Rezultat je 93%+ propusnost svjetlosti-što se može usporediti s poliranim lijevanim limom. Proces je dovoljno kontroliran da ga možemo odrediti za proizvodne serije, a ne samo za prototipove.

Tolerancija Stvarnost

Klasa	Vrijednost	Primjena
Standard	±0,10 mm	Opće komponente
Fino	±0,05 mm	Spajanje površina
Preciznost	±0,02 mm	Optička tijela

Ovi brojevi predstavljaju ono što je moguće postići, a ne ono što je automatski. Ograničavajući čimbenici su toplinska stabilnost i pričvršćivanje.

PMMA koeficijent toplinske ekspanzije znači da dio strojno obrađen na 28 stupnjeva mjeri drugačije na 20 stupnjeva. Za precizan rad, materijal stavljamo u radionicu preko noći prije konačnog rezanja, zatim provjeravamo dimenzije nakon što dio postigne toplinsku ravnotežu. Debljina stjenke također utječe na praktične tolerancije-ispod 0,8 mm, tanki dijelovi se savijaju pod silama rezanja i smanjuje se konzistentnost dimenzija.

Zrakoplovni sektor pokazuje što je moguće s akrilnom strojnom obradom na kraju preciznosti. DATRON je dokumentirao projekt za Aero-Tec (datron.com) strojne obrade vojnog-razreda lijevanog akrila za instrumente u kokpitu-noć-vid-kompatibilne rasvjetne ploče koje zahtijevaju i uske tolerancije i optičku jasnoću. Jedno-kristalni dijamantni alat, klimatski-okruženje obrade, prošireni protokoli poliranja. Ta razina sposobnosti postoji. Većina zaslonskih i komercijalnih aplikacija to ne zahtijeva, ali razumijevanje gornje granice pomaže oblikovati realna očekivanja za bilo koji projekt.

Načini kvarova koje vrijedi znati

Rubljenje rubova obično signalizira tupe alate ili pogrešnu geometriju. Jednostruki-kabid s velikim nagnutim kutovima rješava većinu slučajeva.

Topljenje ili gumiranje znači da je punjenje presporo, brzina previsoka ili oboje. Povećajte uvlačenje prije smanjenja RPM-kontraintuitivno, ali točno.

Ludilo nakon-montaže povezano je sa-stresom. Ili od parametara strojne obrade, plamenog poliranja ili oboje-koji se oslobađaju kada otapala dođu u kontakt s opterećenom površinom tijekom lijepljenja. Prevencija je žarenje na 80 stupnjeva prije vezivanja otapala, s vremenom zagrijavanja prilagođenim debljini materijala (otprilike 1 sat po mm) i brzinom hlađenja ispod 50 stupnjeva F po satu.

Failure Modes Worth Knowing

Bilješke o proizvodnji iz našeg pogona

Ovdje opisani parametri i metode odražavaju standardnu praksu u proizvodnom pogonu Ouke Displaya. Za akrilne komponente u maloprodajnim izlozima, izložbenim postavama i komercijalnim primjenama, možemo dati ponude na temelju crteža s tipičnim obrtom u rasponu od 2-3 tjedna za proizvodne količine.

O odabiru materijala i zahtjevima za završnu obradu vrijedi razgovarati rano. Plamenom{1}}polirani rub lijepo fotografira, ali možda neće preživjeti godine rukovanja u maloprodaji. Mehaničko poliranje košta više vremena, ali daje dugotrajnije rezultate. Ovi kompromisi utječu i na vremenski okvir i na proračun-bolje ih je riješiti tijekom ponude nego tijekom provjere kvalitete.

Inženjerski pregled dostupan za projekte gdje tolerancije, optički zahtjevi ili metode sklapanja zahtijevaju tehničke podatke prije početka proizvodnje.

Ouke Display upravlja pogonom za-potpunu uslugu proizvodnje akrila u Shenzhenu s-kućnom CNC obradom, poliranjem i sastavljanjem. ISO-certificirano upravljanje kvalitetom, kapacitet za prototip kroz količine proizvodnje.