Pemesinan CNCProduksi AkrilikDetail

Kami telah menjalankan PMMA melalui mesin CNC selama lebih dari satu dekade sekarang. Berikut ini bukanlah ikhtisar buku teks-tetapi merupakan akumulasi catatan dari ratusan proses produksi, yang ditulis untuk insinyur pengadaan dan pengembang produk yang perlu memahami apa yang sebenarnya terjadi ketika akrilik bertemu karbida.

 

Dicor atau diekstrusi? Di sinilah setiap percakapan harus dimulai, tetapi hal ini jarang terjadi.

Kedua bahan tersebut terlihat identik di atas kertas. Keduanya adalah PMMA, keduanya mesin pada peralatan yang sama, kedua lembar spesifikasi mencantumkan sifat mekanik yang serupa. Di lantai pabrik, mereka berperilaku seperti spesies yang berbeda. Akrilik cor menghasilkan spiral serpihan halus yang keluar dengan rapi dari zona pemotongan-rasanya mirip dengan pemesinan aluminium 6061. Stok yang diekstrusi menghasilkan pita berserabut dan bergetah yang membungkus betis pahat dan menyatu kembali ke benda kerja. Tekanan internal yang terkunci pada lembaran yang diekstrusi selama produksi juga menciptakan masalah di bagian hilir: keretakan yang muncul beberapa minggu setelah perakitan, khususnya di sekitar sambungan yang direkatkan dengan pelarut.

Rekomendasi standar kami untuk komponen tampilan dan optik adalah bahan cor, meskipun harga premiumnya 20-30%. Alasannya adalah matematika sederhana-waktu siklus lebih cepat, lebih sedikit penolakan, tidak ada callback untuk stress cracking. Untuk aplikasi berbasis biaya yang tidak memerlukan kejelasan sempurna, ekstrusi dapat berfungsi. Namun pendekatan pemesinan berubah total: kecepatan spindel turun di bawah 4.000 RPM, laju pengumpanan meningkat untuk mendorong chip keluar sebelum meleleh, dan anil pasca pemesinan menjadi wajib, bukan opsional.

Identifikasi cepat ketika sertifikat material hilang: uji pembakaran. Keluarkan kresek akrilik dan asap tanpa menetes. Diekstrusi meleleh secara diam-diam dan membentuk tetesan. Kasar, tapi berhasil.

Manajemen Suhu

Suhu transisi gelas PMMA berada pada sekitar 105-116 derajat bergantung pada formulasinya. Jumlah itu kurang penting dari yang Anda kira. Ambang batas pemesinan praktis jauh lebih rendah-sekitar 70 derajat -dan melintasinya akan mengubah segalanya tentang respons material terhadap pemotongan.

Penelitian dipublikasikan diPolimer(pmc.ncbi.nlm.nih.gov) melacak pembentukan chip versus suhu zona pemotongan. Di bawah 70 derajat, PMMA pecah dengan bersih dalam mode rapuh. Di atas ambang batas tersebut, bahan memasuki keadaan viskoelastik-bahan tersebut melunak, tercoreng, dan berubah bentuk, bukannya tergeser. Bentuk gerinda. Kualitas permukaan menurun. Keripik menyatu kembali ke bagian tersebut.

Kesalahan umum adalah mengurangi laju umpan untuk meningkatkan hasil akhir. Pada sebagian besar material, pengumpanan yang lebih lambat berarti kualitas permukaan yang lebih baik. Akrilik membalikkan logika ini. Pengumpanan yang lambat berarti pahat tetap berada di dalam potongan, panas gesekan meningkat, bahan melunak, pahat bergesekan, bukannya memotong. Sebagian menjadi keruh. Operator kami belajar sejak dini: jika ragu, dorong umpan ke atas, bukan ke bawah.

Pendinginannya adalah udara bertekanan, bukan cairan. Beberapa cairan pendingin-yang larut dalam air menyebabkan keretakan tegangan pada PMMA jika residu tetap ada. Kejutan termal dari cairan dingin yang mengenai akrilik hangat menciptakan tekanan internal. Udara lebih lambat untuk mendingin tetapi menghilangkan kedua risiko tersebut.

Catatan Perkakas

Pabrik akhir geometri-flute O-tunggal. Ini adalah standar pemesinan akrilik dan telah berlaku selama bertahun-tahun. Geometri-satu tepi tajam, kerongkongan chip besar, rake positif tinggi (10-15 derajat ), jarak bebas yang tinggi-menjaga tepi tetap tajam dan chip bergerak.

Berikut adalah sesuatu yang berlawanan dengan intuisi yang awalnya kami abaikan ketika mendengarnya dari seorang masinis di forum Practical Machinist (practicalmachinist.com): baja berkecepatan tinggi-yang aus terkadang menghasilkan permukaan akhir yang lebih baik daripada karbida tajam. Rupanya, penjelasannya adalah bahwa bagian tepi yang tumpul akan lebih mengilap dan bukannya terpotong. Kami menjalankan tes. Hasilnya beragam, namun pada lintasan akhir untuk permukaan non-optik, ada sesuatu yang menarik.

Pelapisan lebih menyakitkan daripada membantu akrilik. TiN, TiAlN,-apa pun lapisannya menambah mikron pada tepinya, sehingga secara efektif menumpulkan alat. Untuk material keras yang mengutamakan ketahanan aus, pelapisan dapat dilakukan. Untuk plastik lunak, karbida telanjang atau HSS dengan tepi yang dipoles mengungguli opsi yang dilapisi.

Spiral yang dipotong untuk meja vakum dan perlengkapan pita-mencegah pengangkatan. Spiral yang dipotong untuk penjepitan mekanis-evakuasi chip yang lebih baik. Pilihan alat mengikuti cara kerjanya, bukan materialnya.

Opsi Penyelesaian Permukaan

Pemesinan saja tidak akan menghasilkan kejernihan optik. Bahkan parameter yang dioptimalkan meninggalkan tanda pahat yang terlihat pada kisaran Ra 1,6-3,2 μm. Untuk mencapai transparansi seperti kaca memerlukan operasi sekunder.

Pemolesan mekanis adalah pilihan yang terkontrol. Perkembangan grit standar: 320, 600, 1000, 2000, lalu roda buffing dengan kompon. Tenaga kerja-padat. Konsisten. Aman untuk bagian yang akan dibersihkan berulang kali.

Pemolesan dengan api lebih cepat dan menghasilkan kejernihan tepi yang luar biasa-namun. Kata "tetapi" itu penting. Proses ini menimbulkan tekanan pada permukaan yang dapat bermanifestasi sebagai gejala gila berminggu-minggu atau berbulan-bulan kemudian, terutama jika bagian tersebut bersentuhan dengan pembersih berbahan dasar alkohol. Kami memiliki sejumlah rak pajangan yang mengalami retakan garis rambut delapan minggu setelah pengiriman. Akar permasalahan ditelusuri ke-tepi api yang dipoles dikombinasikan dengan larutan pembersih etanol yang digunakan klien akhir. Proyek tersebut mengajarkan kami untuk bersikap eksplisit tentang-rekomendasi pascapemrosesan dalam dokumentasi.

Pemolesan uap dengan diklorometana (DCM) menangani geometri kompleks dengan baik. Sekitar 3 detik waktu pemaparan, ventilasi yang baik wajib. Hasilnya adalah 93%+ transmisi cahaya-sebanding dengan lembaran cor yang dipoles. Prosesnya cukup terkontrol sehingga kita dapat menentukannya untuk proses produksi, bukan hanya prototipe.

Realitas Toleransi

Angka-angka ini mewakili apa yang bisa dicapai, bukan apa yang otomatis. Faktor pembatasnya adalah stabilitas dan fiksasi termal.

Koefisien ekspansi termal PMMA berarti bagian yang dikerjakan pada suhu 28 derajat memiliki ukuran yang berbeda pada suhu 20 derajat. Untuk pekerjaan presisi, kami menempatkan material di bengkel semalaman sebelum pemotongan akhir, lalu memverifikasi dimensi setelah komponen mencapai kesetimbangan termal. Ketebalan dinding juga mempengaruhi toleransi praktis-di bawah 0,8 mm, bagian tipis melentur karena gaya pemotongan dan konsistensi dimensi menurun.

Mode Kegagalan yang Perlu Diketahui

Edge chipping biasanya menandakan alat tumpul atau geometri salah. Karbida-flute tunggal dengan sudut rake tinggi memecahkan sebagian besar kasus.

Mencair atau menggumpal berarti pengumpanan terlalu lambat, kecepatan terlalu tinggi, atau keduanya. Tingkatkan umpan sebelum mengurangi RPM-berlawanan dengan intuisi tetapi benar.

Kegilaan pasca-perakitan berhubungan dengan stres-. Baik dari parameter pemesinan, pemolesan api, atau keduanya-yang dilepaskan ketika pelarut bersentuhan dengan permukaan yang diberi tekanan selama pengikatan. Pencegahannya adalah anil pada suhu 80 derajat sebelum pengikatan pelarut apa pun, dengan waktu pemanasan disesuaikan dengan ketebalan bahan (kira-kira 1 jam per mm) dan laju pendinginan dijaga di bawah 50 derajat F per jam.

Ouke Display mengoperasikan-fasilitas fabrikasi akrilik dengan layanan lengkap di Shenzhen dengan-pemesinan, pemolesan, dan perakitan CNC di rumah. Manajemen mutu bersertifikasi ISO-, kapasitas untuk prototipe hingga volume produksi.