CNC-työstöAkryylin tuotantoYksityiskohdat

Olemme käyttäneet PMMA:ta CNC-koneiden kautta yli vuosikymmenen ajan. Seuraava ei ole oppikirjan yleiskatsaus-se on satojen tuotantoajojen keräämiä muistiinpanoja, jotka on kirjoitettu hankintainsinööreille ja tuotekehittäjille, joiden on ymmärrettävä, mitä todella tapahtuu, kun akryyli kohtaa kovametallin.

CNC Machining Acrylic Production Details

Valettu vai suulakepuristettu? Tästä jokaisen keskustelun pitäisi alkaa, mutta se tapahtuu harvoin.

Molemmat materiaalit näyttävät paperilla samalta. Molemmat ovat PMMA:ta, molemmat koneistetaan samoilla laitteilla, molemmissa teknisissä tiedoissa on samanlaiset mekaaniset ominaisuudet. Myymäläkerroksessa ne käyttäytyvät täysin eri lajien tavoin. Valettu akryyli tuottaa pörröisiä lastuspiraaleja, jotka irtoavat siististi leikkausalueelta -samankaltaisesti kuin 6061-alumiinin työstyksessä. Suulakepuristettu materiaali antaa sinulle sitkeitä, kumimaisia nauhoja, jotka kietoutuvat työkalun varren ympärille ja sulautuvat takaisin työkappaleeseen. Suulakepuristettuun levyyn valmistuksen aikana lukittuva sisäinen jännitys aiheuttaa myös ongelmia loppupäässä: säröilyä, joka ilmenee viikkoja asennuksen jälkeen, erityisesti liuottimella{7}}sidottujen liitosten ympärillä.

Cast acrylic machines beautifully

Näytön ja optisten komponenttien vakiosuositus on valumateriaali 20-30 %:n hinnasta huolimatta. Syynä on yksinkertainen matemaattinen-nopeampi sykli, vähemmän hylkäyksiä, ei takaisinsoittoa jännityshalkeilulle. Suulakepuristus voi toimia kustannustehokkaissa-sovelluksissa, joissa ei vaadita täydellistä selkeyttä. Mutta koneistustapa muuttuu täysin: karan nopeus laskee alle 4 000 rpm, syöttönopeudet kasvavat lastujen työntämiseksi ulos ennen niiden sulamista ja koneistuksen jälkeisestä hehkutuksesta tulee pakollinen eikä valinnainen.

Nopea tunnistaminen, kun materiaalitodistukset puuttuvat: palamistesti. Valettu akryyli rätisee ja savuaa tippumatta. Ekstrudoitu sulaa hiljaa ja muodostaa pisaroita. Karkea, mutta toimii.

Lämpötilan hallinta

PMMA:n lasittumislämpötila on noin 105-116 astetta formulaatiosta riippuen. Tällä numerolla on vähemmän merkitystä kuin uskotkaan. Käytännön koneistuskynnys on paljon matalampi-noin 70 astetta – ja sen ylittäminen muuttaa kaiken materiaalin reagoinnissa leikkaukseen.

Tutkimus julkaistu vuonnaPolymeerit(pmc.ncbi.nlm.nih.gov) seurata lastun muodostumista leikkausalueen lämpötilan funktiona. Alle 70 astetta PMMA murtuu siististi hauraassa tilassa. Tämän kynnyksen yläpuolella materiaali siirtyy viskoelastiseen tilaan-se pehmenee, tahrautuu ja muotoutuu leikkauksen sijaan. Purseet muodostuvat. Pinnan laatu heikkenee. Sirut sulake takaisin osaan.

Koneistustavoite	Karan nopeus	Syöttönopeus	Leikkaussyvyys
Vähimmäiskarheus	8 000-12 000 RPM	0,1-0,15 mm/hammas	0,5 mm
Maksimi poisto	15 000-18 000 RPM	0,15-0,2 mm/hammas	1,0 mm
Tasapainoinen	10 000-15 000 RPM	0,12-0,18 mm/hammas	0,8 mm

Yleinen virhe on vähentää syöttönopeutta viimeistelyn parantamiseksi. Useimmilla materiaaleilla hitaampi syöttö tarkoittaa parempaa pinnanlaatua. Akryyli kääntää tämän logiikan. Hidas syöttö tarkoittaa, että työkalu viipyy leikkauksessa, kitkalämpöpiikkejä, materiaali pehmenee, työkalu hankaa leikkausten sijaan. Osat ovat pilvisiä. Operaattorimme oppivat varhain: jos olet epävarma, työnnä syöttöä ylös, älä alas.

Jäähdytys on paineilmaa, ei nestettä. Jotkut vesiliukoiset jäähdytysaineet aiheuttavat jännityshalkeilua PMMA:ssa, jos jäämiä jää jäljelle. Lämpöshokki kylmän nesteen osumisesta lämpimään akryyliin luo sisäistä jännitystä. Ilma jäähtyy hitaammin, mutta eliminoi molemmat riskit.

Työkalu Huomautuksia

Yksi-huilu O-geometriset päätyjyrsimet. Tämä on akryylin työstöstandardi ja se on ollut vuosia. Geometria-yksi leikkuureuna, massiivinen lastuaukko, korkea positiivinen hara (10-15 astetta), korkea välys - pitää reunan terävänä ja lastut liikkuvana.

Tooling Notes

Tässä on jotain ristiriitaista, jonka alun perin hylkäsimme, kun kuulimme sen koneistajalta Practical Machinist -foorumeilla (practicalmachinist.com): kulunut nopea{1}}nopea teräs tuottaa joskus paremman pinnan kuin terävä kovametalli. Selitys on ilmeisesti se, että himmentynyt reuna kiillottuu mieluummin kuin leikkaa. Teimme testejä. Tulokset olivat vaihtelevia, mutta ei--optisten pintojen viimeisissä läpimenoissa siinä on jotain perää.

Pinnoite satuttaa enemmän kuin auttaa akryylille. TiN, TiAlN, mikä tahansa-pinnoite lisää mikroneja reunaan ja himmentää työkalua tehokkaasti. Koville materiaaleille, joissa kulutuskestävyydellä on merkitystä, pinnoitteet ovat järkeviä. Pehmeille muoveille paljas kovametalli tai kiillotetulla reunalla varustettu HSS on parempi kuin päällystetyt vaihtoehdot.

Alasleikattu spiraali tyhjiöpöydille ja teippivalaisimille-estää nousemisen. Ylös leikattu kierre mekaaniseen kiinnitykseen-parempaa lastunpoistoa varten. Työkalun valinta seuraa työn pitoa, ei materiaalia.

Pinnan viimeistelyvaihtoehdot

Pelkkä koneistus ei tuota optista selkeyttä. Optimoidutkin parametrit jättävät näkyviä työkalujälkiä alueella Ra 1,6-3,2 μm. Lasimaiseen läpinäkyvyyteen pääseminen vaatii toissijaisia operaatioita.

Mekaaninen kiillotus on ohjattu vaihtoehto. Vakiokarkeusasteet: 320, 600, 1000, 2000, sitten kiillotuspyörä seosaineella. Työvaltaista-. Johdonmukainen. Turvallinen osille, jotka näkevät jatkuvan puhdistuksen.

Liekkikiillotus on nopeampaa ja tuottaa poikkeuksellisen selkeän reunan-mutta. "Mutta" on tärkeä. Prosessi aiheuttaa pintajännitystä, joka voi ilmetä värjäytymisenä viikkoja tai kuukausia myöhemmin, varsinkin jos osa joutuu kosketuksiin alkoholi{3}}pohjaisten puhdistusaineiden kanssa. Meillä oli erässä esittelyhyllyjä, joihin muodostui hiushalkeamia kahdeksan viikkoa synnytyksen jälkeen. Perimmäinen syy jäljitettiin liekki-kiillotettuihin reunoihin yhdistettynä loppuasiakkaan käyttämään etanolipuhdistusliuokseen. Tämä projekti opetti meidät olemaan yksiselitteisiä asiakirjoissa{8}}jälkikäsittelysuosituksista.

Höyrykiillotus dikloorimetaanilla (DCM) käsittelee hyvin monimutkaisia geometrioita. Noin 3 sekunnin altistusaika, asianmukainen ilmanvaihto pakollinen. Tuloksena on 93 %+ valonläpäisy-verrattavissa kiillotettuun valulevyyn. Prosessia ohjataan tarpeeksi, jotta voimme määrittää sen tuotantoajoille, ei vain prototyypeille.

Suvaitsevaisuus Todellisuus

Luokka	Arvo	Sovellus
Vakio	±0,10 mm	Yleiset komponentit
Hyvä	±0,05 mm	Liittyvät pinnat
Tarkkuus	±0,02 mm	Optiset valaisimet

Nämä luvut edustavat sitä, mikä on saavutettavissa, eivät sitä, mikä on automaattista. Rajoittavia tekijöitä ovat lämpöstabiilisuus ja kiinnitys.

PMMA:n lämpölaajenemiskerroin tarkoittaa, että 28 asteessa koneistettu kappale mittaa eri tavalla 20 asteessa. Tarkkuustyötä varten lavastamme materiaalia liikkeessä yön yli ennen lopullisia leikkauksia ja tarkistamme mitat sen jälkeen, kun kappale on saavuttanut lämpötasapainon. Seinämän paksuus vaikuttaa myös käytännön toleransseihin -alle 0,8 mm, ohuet osat taipuvat leikkausvoimien vaikutuksesta ja mittojen sakeus heikkenee.

Ilmailu- ja avaruusteollisuus osoittaa, mitä tarkkuuspäässä akryylityöstö on mahdollista. DATRON dokumentoi projektin Aero-Tec (datron.com) koneistaa sotilas-luokan valuakryyliä ohjaamon instrumentointiin-yö{5}}näön-yhteensopiviin valaistuspaneeleihin, jotka vaativat sekä tiukkoja toleransseja että optista selkeyttä. Yksi-kristallitimanttityökalut, ilmasto-ohjattu työstöympäristö, laajennetut kiillotusprotokollat. Se kykytaso on olemassa. Useimmat näyttö- ja kaupalliset sovellukset eivät vaadi sitä, mutta ylärajan ymmärtäminen auttaa muotoilemaan realistisia odotuksia mille tahansa projektille.

Vikatilat, jotka kannattaa tietää

Reunojen halkeilu on tyypillisesti merkki tylsistä työkaluista tai väärästä geometriasta. Yksi-karbidi, jossa on suuret kallistuskulmat, ratkaisee useimmat tapaukset.

Sulaminen tai kumaaminen tarkoittaa, että syöttö on liian hidasta, nopeus liian suuri tai molempia. Kasvata syötettä ennen RPM:n-laskua, mikä on ristiriitaista, mutta oikein.

Kokoonpanon-jälkeinen hulluus liittyy stressiin-. Joko koneistusparametreista, liekkikiillotuksesta tai molemmista -vapautuu, kun liuottimet joutuvat kosketuksiin jännittyneen pinnan kanssa liimauksen aikana. Ennaltaehkäisy on hehkutus 80 asteessa ennen liuotinsidontaa, jolloin lämmitysaika skaalataan materiaalin paksuuteen (noin 1 tunti per mm) ja jäähdytysnopeus pidetään alle 50 asteessa F tunnissa.

Failure Modes Worth Knowing

Tuotantomuistiinpanot laitokseltamme

Tässä kuvatut parametrit ja menetelmät vastaavat Ouke Displayn tuotantolaitoksen vakiokäytäntöä. Akryylikomponenteista vähittäisnäyttelyissä, näyttelykalusteissa ja kaupallisissa sovelluksissa voimme tehdä tarjouksen piirustusten perusteella, joiden tyypillinen toimitusaika on 2-3 viikkoa tuotantomäärien osalta.

Materiaalivalinnasta ja viimeistelyvaatimuksista kannattaa keskustella ajoissa. Liekki-kiillotettu reuna valokuvaa kauniisti, mutta ei välttämättä kestä vuosia vähittäiskaupan käsittelyä. Mekaaninen kiillotus maksaa enemmän työaikaa, mutta tuottaa kestävämpiä tuloksia. Nämä kompromissit vaikuttavat sekä aikajanaan että budjettiin,{4}}joihin on parempi puuttua tarjouksen kuin laaduntarkastuksen aikana.

Tekninen katsaus saatavilla projekteihin, joissa toleranssit, optiset vaatimukset tai kokoonpanomenetelmät vaativat teknisiä tietoja ennen tuotannon aloittamista.

Ouke Displaylla on täyden palvelun-palvelun akryylivalmistuslaitos Shenzhenissä, ja se tarjoaa CNC-työstöä, kiillotusta ja kokoonpanoa. ISO-sertifioitu laadunhallinta, prototyyppikapasiteetti tuotantomäärien kautta.