Mnoho průmyslových odvětví vyžaduje průhledné plastové díly, jako např automobilová světla, světlovody atd. Polykarbonát a akryl jsou oblíbené materiály pro výrobu optických a průhledných dílů. Výběr mezi polykarbonátem a akrylem pro váš CNC projekt však může být náročný, protože tyto dva materiály mají podobné vlastnosti. Pochopení jedinečných vlastností těchto materiálů je proto rozhodující pro konečný výsledek vašeho CNC projektu. V tomto článku se budeme zabývat tím, co potřebujete vědět o CNC obrábění akrylu a polykarbonátu, abyste si mohli vybrat ten nejlepší materiál pro svůj CNC projekt.
Akryl, také známý jako plexisklo nebo polymetylmetakrylát (PMMA), a polykarbonát jsou lehké, čiré termoplasty, které jsou CNC obráběny tak, aby vytvořily čiré díly. Akryl je známý svou pevností a čirostí, což z něj činí vynikající alternativu ke standardnímu sklu, zatímco polykarbonát je velmi houževnatý a odolný proti nárazu, což z něj činí ideální materiál pro aplikace, které vyžadují průhlednost a větší odolnost, jako je například bezpečnostní sklo.
Zatímco akryl (PMMA) a polykarbonát jsou si v mnoha ohledech podobné, mezi těmito dvěma běžnými materiály jsou některé důležité rozdíly, které mohou jeden materiál učinit lepším než druhý pro konkrétní aplikaci nebo ovlivnit proces CNC obrábění, a tím ovlivnit dobu výroby a náklady. .
CNC obrábění akrylátu a polykarbonátu: Co potřebujete vědět
CNC obrábění akrylu, obvykle je lepší zvolit litý akrylát než extrudovaný akrylát, protože ten má větší pravděpodobnost prasknutí nebo odštípnutí během obrábění. To znamená, že strategie dráhy nástroje je někdy třeba volit opatrně, aby se zabránilo fragmentaci součásti. Vzhledem k tomu, že akryláty nejsou příliš odolné vůči teplu, je třeba k dosažení hladkého povrchu použít ostré řezné nástroje. Nízký bod tání akrylu znamená, že při obrábění je také nutné používat nižší řezné rychlosti než u jiných plastů, protože vyšší rychlosti posuvu vytvářejí větší tření a teplo a mohou poškodit součást. V případě potřeby lze akryl před zpracováním uchovávat v chladničce, aby se zajistilo, že zůstane co nejchladnější.
CNC obrábění polykarbonátu.Polykarbonát je houževnatý a odolný proti nárazu, takže je vhodnější pro obrábění, zejména CNC frézování. Ostrost řezného nástroje je však stále důležitá při CNC obrábění polykarbonátu, protože polykarbonátová deska se může roztavit, pokud během CNC obrábění vzniká příliš mnoho tepla. Vzhledem k tomu, že polykarbonát je méně křehký než akryl, má tendenci být jednodušší na CNC obrábění a umožňuje standardnější strategie dráhy nástroje. Navíc díky vyššímu rozsahu provozních teplot lze použít agresivnější strategie, u kterých je méně pravděpodobné, že způsobí problémy, což potenciálně šetří čas a peníze.
Aplikace akrylu a polykarbonátu
Akryl i polykarbonát jsou lehké, zpracovatelné a mají jedinečné vlastnosti, díky kterým jsou vhodné pro řadu aplikací napříč průmyslovými odvětvími.
Akryl je oblíbeným materiálem v automobilovém, stavebním a leteckém průmyslu a běžně se používá v předmětech, jako jsou sušící boxy, čočky, radiační štíty a exsikátory. Navíc jeho čirost, pevnost a vysoká odolnost proti nárazu z něj činí vynikající náhradu skla a běžně se s ním můžete setkat ve sklenících, akváriích, teráriích, bezpečnostních zábranách a dalších.
Polykarbonát, jako akryl, je oblíbený v automobilovém, leteckém a stavebním průmyslu, ale jeho tepelná odolnost a silná rozměrová stabilita jej činí velmi oblíbeným v lékařském průmyslu, kde CNC polykarbonátové díly vydrží omezenou sterilizaci v autoklávu a radiaci. Mezi jeho běžnější aplikace patří polykarbonát běžně používaný v prodejních displejích v místě nákupu, obličejových štítech, konstrukci, průhledných rozvodech, neprůstřelných oknech a dalších.
Výhody a nevýhody použití CNC akrylu k výrobě dílů
Akryl má řadu pozitivních vlastností, včetně:
Jasnost: Akryl propouští až 92 % světla, díky čemuž je průhlednější než některé druhy skla a většina ostatních termoplastů. Může být také tónován bez ztráty průhlednosti, i když lze vyrobit i více neprůhledné akrylové díly. A co víc, ve složení s UV stabilizátory má lepší odolnost proti UV záření a funguje v teplotním rozsahu 40-80°C.
Pevnost: Akryl je pevnější a odolnější proti nárazu než sklo. Většina druhů akrylu je čtyřikrát až osmkrát pevnější než sklo.
Odolnost vůči prostředí: Akryl je přirozeně odolný proti poškrábání, povětrnostním vlivům a UV záření, takže je ideální pro venkovní aplikace.
Chemická odolnost: Akryl je odolný vůči mnoha chemikáliím, včetně alkálií, detergentů, čističů a zředěných minerálních kyselin.
Hygroskopicita: Akryl má nízkou absorpci vlhkosti, což mu umožňuje zachovat si svou velikost při použití venku.
Kompatibilita s nátěry: Akrylové díly mohou být potaženy antistatickými, tvrdými nebo antireflexními vrstvami pro zlepšení kvality jejich povrchu, prodloužení jejich životnosti a zajištění splnění specifických požadavků.
Cenově: Navzdory své pevnosti, odolnosti a čirosti je akryl relativně levný na výrobu a zpracování. Pro srovnání, polykarbonát je asi o 35 – 40 % dražší.
Barva: Akryl je dostupný v různých barvách.
Nevýhody akrylu
CNC obrábění akrylu není bez nevýhod. Jak již bylo zmíněno, akryl je náchylnější k praskání a odštěpování než polykarbonát a jeho zpracování je o něco obtížnější, protože ztrácí strukturální integritu a začíná se tavit při teplotách nad 160 °C. Při navrhování akrylových dílů pro CNC obrábění je třeba mít na paměti relativně nízký bod tání, protože díky tomu se materiál snadněji deformuje při výrobě. Abyste se vyhnuli riziku roztavení a dosáhli vysoce kvalitního povrchu, je důležité používat správnou rychlost posuvu a hloubku průchodu. Aby se snížilo chvění a dosáhlo se vysoce kvalitních řezů, měly by být akrylové díly opracovány frézami, které mají krátké délky drážek a hloubky řezu, které jsou přibližně poloviční než průměr vrtáku.
Zamýšlené použití vašeho produktu také určí, zda je akrylát tou nejlepší volbou pro váš CNC projekt. Například velmi vysoká biokompatibilita akrylu z něj dělá dobrou volbu pro kostní implantáty, zubní protézy nebo jiné aplikace v kontaktu s pokožkou; stejně tak jeho odolnost vůči povětrnostním vlivům, UV záření a poškrábání jej předurčuje k použití v exteriéru. Na druhou stranu, akryl nemusí být nejlepší volbou pro nádoby na potraviny, které jsou vystaveny vysokým teplotám, jako jsou myčky nádobí nebo mikrovlnné trouby, protože akrylové části si zachovávají své rozměry pouze do 149 °F (65 °C), kde bodu začnou měknout.
Výhody a nevýhody CNC polykarbonátových výrobních dílů
Mezi výhody použití polykarbonátu patří:
Jasnost: Polykarbonát je přirozeně průhledný termoplast s 88% propustností světla a dokáže propouštět světlo stejně účinně jako sklo, takže je ideální pro čočky, osvětlení a neprůstřelná skla. Stejně jako akryl lze polykarbonát barvit bez ztráty čistoty.
Odrůda: Na trhu je několik polykarbonátových formulací, včetně variant se skleněnou náplní a variant vyhovujících FDA, takže budete moci najít takovou, která splňuje potřeby vašeho CNC projektu.
Pevnost a odolnost proti nárazu: Polykarbonát má přibližně 200krát větší pevnost v tahu než sklo a je vysoce odolný proti nárazu. Jako takový se často používá v neprůstřelných sklech a ochranných pomůckách.
Smršťování a rozměrová stabilita: Polykarbonát si zachovává své rozměry ve většině podmínek a má nízké smrštění 0.6 – 0.9 %.
Odolnost vůči prostředí: Polykarbonát je přirozeně odolný vůči UV záření a snese různé úrovně vlhkosti a kolísání teplot, což z něj činí vynikající materiál pro venkovní aplikace a brýle.
Chemická odolnost: Polykarbonát je odolný vůči široké škále chemikálií, včetně zředěných kyselin, olejů, vosků, alifatických uhlovodíků, alkoholů a tuků.
Hygroskopicita: Polykarbonát je o něco méně hygroskopický než akryl.
Kompatibilita s nátěry: Stejně jako akryl, i polykarbonátové komponenty mohou být potaženy antistatickými, tvrdými a antireflexními vrstvami. Polykarbonát je také kompatibilní s UV zářením a zamlžováním.
Vysoká obrobitelnost: Vzhledem k tomu, že polykarbonát je velmi trvanlivý a odolný vůči teplu, je snadněji zpracovatelný než akryl.
Zatímco polykarbonát nabízí mnoho výhod, existují také některé nevýhody použití polykarbonátu v projektech CNC obrábění, včetně vysokých nákladů a sklonu k promáčknutí. Protože se polykarbonát snadno poškrábe, je pravděpodobnější, že bude vyžadována konečná úprava, což je dále komplikováno skutečností, že pro polykarbonátové díly jsou vhodné pouze určité dokončovací procesy, jako je leštění parou a povlakování. Kromě toho má PC průměrnou odolnost proti povětrnostním vlivům, ale ne odolnost proti UV záření.
Také stojí za zmínku, že polykarbonátové díly jsou také náchylné k promáčknutí nebo dutinám v silnějších částech. Abyste tomu zabránili, je nejlepší rozdělit tlustší součásti na menší, tenčí části, které lze později sestavit.
Možnosti povrchové úpravy akrylem a polykarbonátem
Pro akrylát a polykarbonát je k dispozici celá řada možností povrchové úpravy, z nichž některé mohou pomoci připravit díly pro konečné použití z hlediska vzhledu a estetiky a dokonce zlepšit srozumitelnost:
Dodatečně opracovaná povrchová úprava: Standardní a nejekonomičtější povrchová úprava „dodatečně obrobená“ nebo „dodatečně frézovaná“ znamená žádné dodatečné dodatečné zpracování součásti. Obráběné díly mají pevný rozměrový povrch a mohou představovat rychlejší a cenově dostupnější výrobní variantu. V některých případech mohou mít obrobené díly malé, ale viditelné povrchové stopy po nástroji, vady nebo škrábance.
Tryskání pískem: Tryskání je ekonomická metoda přípravy povrchu, která vytváří jednotný vzhled, má tendenci zanechávat matný nebo saténový povrch a je účinná při odstraňování stop po nástroji a povrchových nedokonalostí.
Leštění parou: Tato možnost konečné úpravy využívá páru rozpouštědla k přeměně matných nebo neprůhledných povrchů na hladké, vysoce lesklé nebo opticky čisté povrchy. Leštění parou se často používá u dílů, kde jsou drsné povrchy nepřijatelné nebo kde je kritická čistota.
Obrobený povrch akrylových a polykarbonátových dílů je obvykle průsvitný, pokud je při řezání věnována dostatečná péče, ale může se stát téměř neprůhledným, pokud je materiál roztaven. Pokud dojde k roztavení, lze neprůhlednost povrchu vyřešit pomocí možností následného zpracování, jako je leštění parou. Je však třeba poznamenat, že CNC obrobený povrch akrylových a polykarbonátových dílů nebude opticky čistý, i když je možné dosáhnout optické čistoty, pokud se použijí diamantové nástroje, ale to musí být výslovně požadováno během procesu nabídky, protože to ovlivňuje optická čistota. Výrazně zvýšené náklady.
CNC obrobitelnost akrylu a polykarbonátu
Zvláštní pozornost by měla být věnována návrhu CNC obráběných akrylátů kvůli většímu potenciálu praskání napětím. S ohledem na to se doporučují ostré řezné nástroje, aby se zabránilo roztavení akrylu nebo vzniku trhlin; i když jsou tvrdokovové nože mnohem levnější, diamantové nože poskytují nejlepší povrchovou úpravu. Je také nutné použít relativně vysokou rychlost posuvu, aby se akryl neroztavil, ale mějte na paměti, že příliš rychlý posuv může mít za následek extrémně vysoký řezný tlak a zlomení.
Zatímco polykarbonát je obecně lepší pro CNC obrábění díky své tuhosti, houževnatosti, odolnosti a vyššímu bodu tání, nevýhodou je, že polykarbonát není tak průhledný jako akryl. Pokud však potřebujete vytvořit díly pro speciální účely, jako jsou ochranné pomůcky, pojistkové skříně nebo velké, odolné součásti, průhlednost nemusí být problém. Na druhou stranu, pokud navrhujete produkt, kde je transparentnost nejvyšší prioritou, CNC obrábění akrylu může stát za to.
Získejte vysoce kvalitní PC a PMMA díly s AN-Prototype
AN-Prototype je spolehlivý poskytovatel služeb pro CNC obrábění plastů vysoce kvalitních, vysoce přesných PC a PMMA dílů. Znalosti našich odborných inženýrů a mechaniků nám umožňují poskytovat kvalitní díly vyrobené z technických plastů, jako je akryl a polykarbonát.
Výběr správného materiálu pro váš výrobní projekt může být rozdílem mezi úspěchem a neúspěchem. Zatímco jsme prozkoumali klady a zápory akrylu a polykarbonátu, stojí za to připomenout, že to nejsou vaše jediné možnosti. Mnoho CNC obráběcích materiálů může být kompatibilních s designem vašeho dílu a zamýšlenou aplikací a výběr správného materiálu může být složitý proces.
Naštěstí výrobní partneři, jako je AN-Prototype, mohou snížit složitost a vyřešit problémy, kterým čelí některé materiály. Kromě toho, že vám pomůžeme rozhodnout, zda je pro váš díl nejvhodnější akrylát, polykarbonát nebo jiný materiál, může vám náš tým poskytnout nástroje a odborné znalosti, které potřebujete k zajištění co nejhladšího a nákladově nejefektivnějšího chodu výroby.
Nabízíme také komplexní možnosti obrábění, včetně CNC obrábění, 3D tisku, vakuového lití, rychlého obrábění a dalších. To vše nám pomáhá splnit vaše jedinečné požadavky, bez ohledu na to, jak úzké mohou být tolerance a povrchové úpravy. Kontaktujte nás ještě dnes a nechte nás zpracovat vaše prototypy a výrobu dílů s kratšími dodacími lhůtami a konkurenceschopnými cenami.
Proč investovat do čističky vzduchu?
Ve srovnání s akrylem nabízí CNC obráběný polykarbonát jedinečné vlastnosti požadované pro různé aplikace, díky čemuž jsou tyto materiály ideální náhradou skla. Tento článek porovnává rozdíly ve vlastnostech materiálů, aplikacích, zpracování a možnostech povrchové úpravy. Určení dokonalého materiálu pro váš produkt však bude záviset na vašich potřebách.