Vodič za bušenje akrilne ploče

Oprema za bušenje

Za operacije bušenja na akrilnim pločama prikladna je bilo koja komercijalno dostupna-električna oprema. Ovo uključuje, ali nije ograničeno na, prijenosne ručne bušilice, stolne bušilice, tokarilice, automatizirane jedinice za bušenje s više-vretena, CNC glodalice i obradne centre.

Zahtjevi za svrdlo

Tržište nudi različita svrdla posebno dizajnirana za plastične materijale. Ti su nastavci obično izrađeni od-brzoreznog čelika (HSS), legura kobalta, HSS-a-s karbidnim vrhom ili čvrstog karbida. Dodatno, standardna -HSS spiralna svrdla za obradu metala mogu se koristiti za akrilne materijale uz odgovarajuće modifikacije.

Standardna metalna{0}}svrdla dizajnirana su za aktivno rezanje metala uz agresivno uvlačenje. Ako se koriste na akrilnim materijalima bez ikakvih modifikacija, ovi bitovi će uzrokovati lomljenje, zareze i druga oštećenja na listu. Stoga se ti bitovi moraju ponovno brusiti kako bi se obradila plastika na način "struganja", a ne "oštrog rezanja", čime se sprječava probijanje materijala.

Prilikom prilagođavanja standardnih spiralnih svrdla za metal za obradu plastike, moraju se uzeti u obzir tri glavna aspekta:

Kut točke

Kut vrha standardnih svrdla obično se kreće od 118 do 130 stupnjeva. Ovaj kut vrha mora biti brušen na 60 stupnjeva do 90 stupnjeva. To pomaže da svrdlo glatko uđe i izađe iz akrilne ploče, čime se sprječava pucanje rubova. Veći kutovi (npr. veći od 90 stupnjeva) obično uzrokuju pucanje i izbijanje-kada svrdlo izađe iz ploče.

Za većinu postupaka bušenja akrilnih ploča preporučuje se svrdlo pod kutom od 90 stupnjeva. Kut točke od 90 stupnjeva proizvodi manje strugotine koje je lakše evakuirati, što pomaže u smanjenju taljenja materijala i poboljšava kvalitetu rupa. Posebna pozornost je potrebna prilikom ulaska i izlaska. Također se često koriste svrdla s kutom od 60 stupnjeva, posebno za rupe promjera 1/2 inča i više.

Kut nagiba

Rub za rezanje mora biti ravno brušen kako bi se zadržao nagibni kut između 0 stupnjeva i 4 stupnja. Ovako modificirana oštrica će "strugati" akril, a ne "dlijetom".

Kut zazora / stražnji reljef

Površina iza oštrice mora biti brušena kako bi se osigurao slobodni kut od 12 do 15 stupnjeva. Ovaj stražnji zazor smanjuje kontaktnu površinu između metala i plastike, čime se smanjuje nakupljanje topline. Ova izmjena je obično standardna na visoko-kvalitetnim spiralnim svrdlima.

Kut zavojnice

Kut zavojnice svrdla je kut između oštrice i okomite crte duž središnje crte svrdla. Svrdla s umjerenim kutovima spirale olakšavaju evakuaciju strugotine i stoga se preporučuju za bušenje plastike. Kut spirale koji je premali ometat će evakuaciju strugotine i povećati rizik taljenja. Kut zavojnice koji je prevelik može uzrokovati pucanje na rubovima otvora. Tipično preporučeni kut spirale je 15 stupnjeva do 30 stupnjeva.

Geometrija svrdla ključna je za kvalitetu rupa jer izravno utječe na veličinu strugotine i učinkovitost evakuacije strugotine. Svrdla većeg promjera i svrdla s manjim kutom vrha proizvode veće strugotine. Ako je dubina rupe (H) manja od promjera svrdla (D), velika strugotina se može lako ukloniti. Kako se dubina rupe povećava (tj. H > D), evakuacija velikih strugotina postaje teška zbog vrlo malog razmaka između svrdla i stijenke rupe. Povećanje kuta vrha svrdla može smanjiti veličinu strugotine, čime se olakšava evakuacija strugotine. Međutim, kao što je prethodno spomenuto, ako je kut vrha prevelik (veći od 90 stupnjeva), svrdlo može uzrokovati izbijanje-i lomljenje prilikom izlaska iz akrila.

Radne specifikacije

Prilikom izvođenja operacija bušenja, pridržavajte se sigurnosnih preporuka proizvođača opreme i materijala.

Proizvodnja i kontrola topline

Prilikom bušenja akrilnih ploča stvara se velika količina topline zbog iznimno malog razmaka između svrdla i stijenke rupe, u kombinaciji s otežanim odvođenjem strugotine. Osim toga, relativno niska toplinska vodljivost akrila i visok koeficijent toplinskog širenja uzrokuju širenje materijala, dodatno pogoršavajući trenje. Ako se ne kontroliraju, ti čimbenici mogu dovesti do taljenja materijala i prianjanja, što utječe na kvalitetu rupa. Stoga je presudno smanjenje generirane topline i brzo uklanjanje strugotine.

Pričvršćivanje obratka

Radni komad mora biti čvrsto pričvršćen za radni stol. Najbolje je upotrijebiti drugi komad akrila, druge termoplastične ploče ili vlaknaste ploče srednje -gustoće (MDF) kao potpornu ploču, omogućujući svrdlu da nastavi bušiti u čvrsti materijal dok prodire u donju površinu. To učinkovito sprječava pucanje donje površine.

Kontrola brzine dodavanja

Kada započnete kretanje bušenja, treba koristiti sporiju brzinu napredovanja kako bi svrdlo glatko ušlo u materijal; kada svrdlo treba izaći iz donje površine, brzinu posmaka također treba smanjiti kako bi se spriječilo pucanje ruba.

Preporučeni uvjeti bušenja

Pravilni uvjeti bušenja su kombinacija brzine vretena (RPM) i brzine napredovanja (IPM). Za određivanje ovih uvjeta obično se koriste sljedeća dva parametra:

SFM (površinske stope u minuti): Brzina kojom oštrica svrdla udara u materijal.

IPR (inči po okretaju): Količina uklonjenog materijala po okretaju svrdla, također poznata kao opterećenje strugotine.

Iako se SFM i IPR ne mogu izravno postaviti na ručnoj opremi za bušenje, mogu se koristiti za određivanje brzine vretena (RPM, okretaja u minuti) i brzine napredovanja (IPM, inča u minuti). Ako su određene optimalne vrijednosti SFM i IPR, sljedeće formule mogu se koristiti za određivanje postavki opreme:

Za bušenje akrila, preporučene SFM i IPR vrijednosti prikazane su u sljedećoj tablici:

Kao što je prikazano u gornjoj tablici, svrdla većeg promjera zahtijevaju manji SFM. Ovo je kako bi se osigurale glatke operacije bušenja-bez vibracija, budući da velika svrdla lakše hvataju materijal. Stoga se brzina napredovanja obično mora smanjiti kako bi se spriječilo pucanje rubova, dok se brzina vretena mora smanjiti kako bi se spriječilo taljenje materijala.

Za slučajeve gdje je H > D, trebalo bi primijeniti "peck drilling"-to jest, bušenje u segmentima i povremeno izvlačenje svrdla iz materijala kako bi se očistili strugotine.

Ručno bušenje

Ručne operacije bušenja trebale bi uključivati ​​manje brzine i brzine napredovanja od automatiziranog ili CNC bušenja. Uzimajući u obzir promjer svrdla, debljinu materijala i kapacitet hlađenja, bušenje dubokih rupa treba koristiti bušenje s pekom kako bi se smanjilo taljenje. Budući da ručno bušenje otežava preciznu kontrolu brzine napredovanja, nakon određivanja točnog broja okretaja u minuti, završna obrada površine rupe može se koristiti kao smjernica za brzinu napredovanja. Ako se materijal struga, brzina napredovanja je prebrza i mora se smanjiti. Ako se materijal topi, brzina punjenja je prespora (uzrokuje toplinu uslijed trenja) ili je broj okretaja u minuti previsok, te se moraju izvršiti podešavanja.

Dijagnostika formiranja čipova

Oblik strugotine proizvedene tijekom bušenja može poslužiti kao referenca za procjenu uvjeta bušenja:

Optimalni uvjeti: Površina rupa je glatka, strugotine se pojavljuju kao glatke, kontinuirane vrpce.

Brzina dodavanja je previsoka ili RPM prenizak: Čips je praškast i diskontinuiran, rezanje je neravnomjerno.

Brzina dodavanja je preniska ili broj okretaja u minuti previsok: Pločice su otopljene i zgrudvane, zidovi rupa pokazuju tragove topljenja.

Upotreba rashladnog sredstva

Kada to uvjeti dopuštaju, treba koristiti zrak ili tekuću rashladnu tekućinu kad god je to moguće. Rashladna tekućina može učinkovito smanjiti generiranu toplinu, čime se poboljšava kvaliteta rupe. Na određenim dubinama i veličinama rupa, rashladna tekućina je neophodno sredstvo za sprječavanje taljenja.

Opće pravilo: When hole depth (H) exceeds drill bit diameter (D) (e.g., when D=0.250", coolant should be used if H>0,250") ili kada je promjer rupe veći ili jednak 1/2 inča (D Veći ili jednak 1/2"), treba koristiti rashladno sredstvo.

Izbor: Pištolji s hladnim zrakom pružaju dobar učinak hlađenja i čišći su za korištenje. Međutim, tekuća rashladna sredstva osiguravaju jače hlađenje jer tekućina može teći duž svrdla do dubine rupe, što rezultira boljom završnom obradom rupe. Mogu se koristiti voda, kerozin, mineralno ulje ili druga kompatibilna otapala.

Skidanje srha i upuštanje

Za rupe koje mogu podnijeti sile vijaka ili vijaka, za skidanje srha treba koristiti alat za upuštanje. Zero-upuštači su vrlo prikladni za operacije upuštanja i skidanja srha na akrilnim pločama. Ako alat za upuštanje nije dostupan, može se upotrijebiti svrdlo veće od promjera rupe za uklanjanje oštrih rubova na izlaznoj strani rupe (strana gdje svrdlo izlazi iz ploče).

Posebne primjene i velike rupe

Bušenje tiskanih ploča

Bušenje tiskanih ploča poseban je slučaj, korištenje automatiziranih strojeva za bušenje tisuća sićušnih rupa iznimno velikim brzinama. Za to su potrebna posebno dizajnirana svrdla. Preporučene brzine dodavanja i broj okretaja u minuti mogu se pronaći u odgovarajućim dijagramima.

Bušenje rupa velikog promjera

Za bušenje rupa promjera većeg od 1 inča (25,4 mm) u akrilnim pločama, može se koristiti kružni rezač. Alat se također mora modificirati kako bi odgovarao karakteristikama materijala akrila: rezni vrh mora obrađivati ​​akril na način struganja, a ne klesanja.

Za optimalne rezultate rezanja, slijedite ove preporuke:

Sam kružni rezač i alat za rezanje moraju biti sigurno pričvršćeni.

Duljina produžetka alata za rezanje treba doseći samo potrebnu dubinu rezanja.

Akrilna ploča mora biti odgovarajuće poduprta i stegnuta kako bi se spriječilo savijanje ili vibracije tijekom rezanja.

Materijal treba postaviti što bliže alatu kako bi se smanjio put alata.

Preporučena brzina vretena je između 400-600 o/min.

Za dobivanje čistih, glatkih rupa ključna je spora, stabilna brzina napredovanja.

Kada je rupa gotova i "središnji čep" ispadne, najbolje je isključiti bušilicu bez skidanja alata kako biste spriječili da alat prouzrokuje krhotine rupe tijekom izvlačenja.

Preporuča se mala količina vodene magle za hlađenje kako bi se alat i plastika održali na niskoj temperaturi, a služi i kao mazivo za rezanje.

Bilješka: Kružne rezače treba koristiti samo na stolnim bušilicama, a akrilna ploča mora biti čvrsto pričvršćena za radni stol stroja. Preša za bušenje pruža ujednačen pritisak i konstantno pozicioniranje, što je ključno za sigurno bušenje visoko-kvalitetnih rupa. Nikada nemojte pokušavati koristiti kružni rezač s ručnom bušilicom.

Instalacijske operacije bušenja na terenu

Prethodni odjeljci prvenstveno su se odnosili na kontroliranu proizvodnju i primjenu u radionicama. Međutim, ponekad se bušenje mora izvesti na terenu (npr. na gradilištu), gdje je precizna kontrola brzine i posmaka ograničena. U takvim slučajevima, sljedeće preporuke za svrdlo mogu biti od pomoći.

U nastavku je opisano nekoliko geometrija svrdla koja se mogu uspješno koristiti, iako većina njih ne može proizvesti glatku završnu obradu unutarnjeg promjera rupe. Ova svrdla također moraju slijediti prethodno spomenute zahtjeve za podršku potporne ploče i hlađenje.

Lopatica (1-1/2" do 2"): Koristite napredne dizajne, kao što su tipovi s točkama zakretanja vanjskog ruba, koji pomažu pri poravnanju i omogućuju glatko probijanje kada svrdlo izađe iz materijala.

Brad Point Bit (1/8" do 1"): Ova konstrukcija je slična spiralnoj svrdlu, ali s poboljšanim vrhom i točkom zakretanja sličnom svrdlu. Ima spiralni dizajn žljebova koji pomaže u izvlačenju strugotine, superioran u odnosu na uobičajena šiljasta svrdla.

Koračna bušilica (1/8" do 1/2"): Može se koristiti za ploče debljine do 0,118" (3 mm) za postizanje višestrukih promjera rupa jednim svrdlom. Upotreba zahtijeva maksimalnu potporu iza ploče kako bi se spriječilo pucanje.

Pile za rupe s središnjim pilot svrdlom (3/4" do 6"): Hlađenje je potrebno tijekom rezanja kako bi se spriječilo nakupljanje naprezanja unutar lista. Proizvode lošu završnu obradu unutarnje površine rupa. Prikladno za grube prolazne rupe za HVAC, vodovodne instalacije ili instalacije ožičenja.

Smjernice za udaljenost bušenja od ruba ploče

Prilikom bušenja rupa za potporu limova točkastim pričvrsnim elementima moraju se poštivati ​​dva pravila:

Veličina promjera rupe: Promjer otvora za vijak mora biti najmanje 2 puta veći od promjera zavrtnja. To osigurava dovoljan prostor za toplinsko širenje i širenje/skupljanje vlage.

Rubna udaljenost: Udaljenost od središta rupe do ruba ploče mora biti najmanje 1,5 puta veća od promjera rupe.