Mange industrier kræver gennemsigtige plastdele, som f.eks billys, lysledere mv. Polycarbonat og akryl er populære materialer til fremstilling af optiske og gennemsigtige dele. Det kan dog være en udfordring at vælge mellem polycarbonat og akryl til dit CNC-projekt, fordi de to materialer har lignende egenskaber. Derfor er forståelsen af disse materialers unikke egenskaber afgørende for det endelige resultat af dit CNC-projekt. I denne artikel dækker vi, hvad du har brug for at vide om CNC-bearbejdning af akryl og polycarbonat, så du kan vælge det bedste materiale til dit CNC-projekt.
Akryl, også kendt som plexiglas eller polymethylmethacrylat (PMMA), og polycarbonat er letvægts, klar termoplast, der er CNC-bearbejdet til at skabe klare dele. Akryl er kendt for sin styrke og klarhed, hvilket gør det til et fremragende alternativ til standardglas, mens polycarbonat er meget sejt og slagfast, hvilket gør det til et ideelt materiale til applikationer, der kræver gennemsigtighed og større holdbarhed, såsom sikkerhedsglas.
Mens akryl (PMMA) og polycarbonat er ens på mange måder, er der nogle vigtige forskelle mellem disse to almindelige materialer, der kan gøre det ene materiale bedre end det andet til en bestemt applikation eller påvirke CNC-bearbejdningsprocessen og dermed påvirke ledende tid og omkostninger .
CNC-bearbejdning af akryl og polycarbonat: Hvad du behøver at vide
CNC bearbejdning akryl, det er normalt bedre at vælge støbt akryl end ekstruderet akryl, fordi sidstnævnte er mere tilbøjelige til at revne eller skår under bearbejdning. Dette betyder, at værktøjsbanestrategier nogle gange skal vælges omhyggeligt for at undgå delfragmentering. Da akryl ikke er særlig varmebestandigt, skal der bruges skarpe skæreværktøjer for at opnå en glat overfladefinish. Akryls lave smeltepunkt betyder, at der også skal bruges lavere skærefremføringshastigheder end anden plast under bearbejdning, da højere tilspændingshastigheder skaber mere friktion og varme og kan beskadige delen. Om nødvendigt kan akryl opbevares i køleskabet før forarbejdning for at sikre, at det forbliver så køligt som muligt.
CNC bearbejdning polycarbonat.Polycarbonat er sejt og slagfast, hvilket gør det mere velegnet til bearbejdning, især CNC-fræsning. Skæreværktøjets skarphed er dog stadig vigtig ved CNC-bearbejdning af polycarbonat, da polycarbonatpladen kan smelte, hvis der genereres for meget varme under CNC-bearbejdning. Da polycarbonat er mindre skørt end akryl, har det en tendens til at være lettere at CNC-bearbejde og giver mulighed for mere standard værktøjsbanestrategier. På grund af det højere driftstemperaturområde kan der desuden bruges mere aggressive strategier, der er mindre tilbøjelige til at forårsage problemer, hvilket potentielt sparer tid og penge.
Akryl- og polycarbonatapplikationer
Både akryl og polycarbonat er lette, bearbejdelige og har unikke egenskaber, der gør dem velegnede til en række anvendelser på tværs af industrier.
Akryl er et populært materiale i bil-, bygge- og rumfartsindustrien og er almindeligt anvendt i emner som tørrekasser, linser, strålingsskjolde og ekssikkatorer. Plus, dets klarhed, styrke og høje slagfasthed gør det til en fremragende erstatning for glas, og du kan finde det almindeligt anvendt i drivhuse, akvarier, terrarier, sikkerhedsbarrierer og mere.
polycarbonat, ligesom akryl, er populær i bil-, rumfarts- og byggeindustrien, men dens varmebestandighed og stærke dimensionsstabilitet gør den meget populær i den medicinske industri, hvor CNC-polycarbonatdele kan modstå begrænset autoklave- og strålingssterilisering. Blandt dets mere almindelige anvendelser er polycarbonat almindeligvis brugt i detaildisplays, ansigtsskærme, konstruktioner, klare manifolder, skudsikre vinduer og meget mere.
Fordele og ulemper ved at bruge CNC akryl til fremstilling af dele
Akryl har en række positive egenskaber, herunder:
Klarhed: Akryl tillader op til 92% af lyset at passere igennem, hvilket gør det mere gennemsigtigt end nogle glaskvaliteter og de fleste andre termoplast. Den kan også tones uden at gå på kompromis med gennemsigtigheden, selvom der også kan laves mere uigennemsigtige akryldele. Hvad mere er, når den er formuleret med UV-stabilisatorer, har den bedre modstandsdygtighed over for UV-stråling og fungerer i temperaturområdet 40-80°C.
Styrke: Akryl er stærkere og mere slagfast end glas. De fleste kvaliteter af akryl er fire til otte gange stærkere end glas.
Miljømodstand: Akryl er naturligt modstandsdygtig over for ridser, vejrlig og UV-stråling, hvilket gør den ideel til udendørs applikationer.
Kemisk resistens: Akryl er modstandsdygtig over for mange kemikalier, herunder alkalier, rengøringsmidler, rengøringsmidler og fortyndede mineralsyrer.
Hygroskopicitet: Akryl har lav fugtabsorption, hvilket gør det muligt at beholde sin størrelse, når den bruges udendørs.
Kompatibilitet med belægninger: Akryldele kan belægges med antistatiske, hardcoat- eller antireflekslag for at forbedre deres overfladekvalitet, forlænge deres levetid og sikre, at de opfylder specifikke krav.
overkommelige: På trods af sin styrke, holdbarhed og klarhed er akryl relativt billig at fremstille og behandle. Til sammenligning er polycarbonat omkring 35 – 40 % dyrere.
Farve: Akryl fås i mange forskellige farver.
Ulemper ved akryl
CNC-bearbejdning af akryl er ikke uden sine ulemper. Som nævnt er akryl mere tilbøjelig til at revne og skår end polycarbonat og er lidt sværere at behandle, da det mister strukturel integritet og begynder at smelte ved temperaturer over 160°C. Når du designer akryldele til CNC-bearbejdning, skal du huske på det relativt lave smeltepunkt, da det gør materialet lettere at deformere under fremstillingen. For at undgå risikoen for smeltning og opnå en overfladefinish af høj kvalitet er det afgørende at bruge den korrekte fremføringshastighed og gennemløbsdybde. For at reducere skravering og opnå snit af høj kvalitet bør akryldele bearbejdes med fræsere, der har korte rillelængder og skæredybder, der er cirka halvdelen af borets diameter.
Den påtænkte brug af dit produkt vil også afgøre, om akryl er det bedste valg til dit CNC-projekt. For eksempel gør den meget høje biokompatibilitet af akryl det til et godt valg til knogleimplantater, proteser eller andre hudkontaktapplikationer; på samme måde gør dens modstandsdygtighed over for vejrlig, UV-stråling og ridser den ideel til udendørs applikationer brugte dele. På den anden side er akryl muligvis ikke det bedste valg til fødevarebeholdere, der udsættes for høje temperaturer, såsom opvaskemaskiner eller mikrobølgeovne, fordi akryldele kun bevarer deres dimensioner op til 149°F (65°C), hvor punkt de begynder at blive blødere.
Fordele og ulemper ved CNC-polycarbonatfremstillingsdele
Fordele ved at bruge polycarbonat omfatter:
Klarhed: Polycarbonat er en naturligt gennemsigtig termoplast med 88 % lystransmission og kan transmittere lys lige så effektivt som glas, hvilket gør den ideel til linser, belysning og skudsikkert glas. Ligesom akryl kan polycarbonat farves uden at ofre klarheden.
Bred vifte: Der er flere polycarbonatformuleringer på markedet, inklusive glasfyldte og FDA-kompatible varianter, så du vil være i stand til at finde en, der opfylder dit CNC-projekts behov.
Styrke og slagfasthed: Polycarbonat har cirka 200 gange så høj trækstyrke som glas og er meget slagfast. Som sådan bruges det ofte i skudsikkert glas og beskyttelsesudstyr.
Krympning og dimensionsstabilitet: Polycarbonat bevarer sine dimensioner under de fleste forhold og har et lavt svind på 0.6 – 0.9 %.
Miljømodstand: Polycarbonat er naturligt modstandsdygtigt over for UV-stråling og kan modstå varierende fugtniveauer og svingende temperaturer, hvilket gør det til et fremragende materiale til udendørs anvendelser og briller.
Kemisk resistens: Polycarbonat er modstandsdygtigt over for en lang række kemikalier, herunder fortyndede syrer, olier, voksarter, alifatiske kulbrinter, alkoholer og fedtstoffer.
Hygroskopicitet: Polycarbonat er lidt mindre hygroskopisk end akryl.
Kompatibilitet med belægninger: Ligesom akryl kan polycarbonatkomponenter belægges med antistatiske, hardcoat og antirefleksbelægninger. Polycarbonat er også UV- og anti-dug kompatibel.
Høj bearbejdelighed: Da polycarbonat er meget holdbart og varmebestandigt, er det lettere at bearbejde end akryl.
Mens polycarbonat giver mange fordele, er der også nogle ulemper ved at bruge polycarbonat i CNC-bearbejdningsprojekter, herunder høje omkostninger og tendens til buler. Da polycarbonat nemt ridser, er det mere sandsynligt, at der kræves efterbehandling, hvilket kompliceres yderligere af det faktum, at kun visse efterbehandlingsprocesser, såsom damppolering og belægning, er egnede til polycarbonatdele. Derudover har pc en gennemsnitlig vejrbestandighed, men ikke UV-bestandighed.
Det er også værd at bemærke, at polycarbonatdele også er tilbøjelige til buler eller hulrum i tykkere sektioner. For at forhindre dette er det bedst at dele tykkere komponenter op i mindre, tyndere dele, som kan samles senere.
Efterbehandlingsmuligheder i akryl og polycarbonat
Der er en række forskellige efterbehandlingsmuligheder tilgængelige for akryl og polycarbonat, hvoraf nogle kan hjælpe med at forberede dele til slutbrugsapplikationer i udseende og æstetik og endda forbedre klarheden:
Efterbearbejdet overfladebehandling: Standard og mest økonomiske overfladebehandling, "efterbearbejdet" eller "efterfræset" betyder ingen yderligere efterbehandling af delen. De bearbejdede dele har en stram dimensionel finish og kan repræsentere en hurtigere og mere overkommelig fremstillingsmulighed. I nogle tilfælde kan bearbejdede dele have små, men synlige overfladeværktøjsmærker, pletter eller ridser.
Sandblæsning: Sandblæsning er en økonomisk overfladebehandlingsmetode, der skaber et ensartet udseende, har tendens til at efterlade en mat eller satin finish og er effektiv til at fjerne værktøjsmærker og overfladefejl.
Damppolering: Denne efterbehandlingsmulighed bruger opløsningsmiddeldampe til at omdanne matte eller uigennemsigtige overflader til glatte, højglans eller optisk klare overflader. Damppolering bruges ofte på dele, hvor ru overflader er uacceptable, eller hvor klarhed er kritisk.
Den bearbejdede overflade af akryl- og polycarbonatdele er normalt gennemskinnelig, hvis der udvises tilstrækkelig omhu under skæringen, men kan blive næsten uigennemsigtig, hvis materialet smeltes. Hvis der opstår smeltning, kan overfladeopaciteten løses med efterbehandlingsmuligheder såsom damppolering. Det er dog værd at bemærke, at den CNC-bearbejdede overflade af akryl- og polycarbonatdele ikke vil være optisk klar, selvom det er muligt at opnå optisk klarhed, hvis der bruges diamantværktøj, men dette skal specifikt anmodes om under tilbudsprocessen, fordi det påvirker optisk klarhed. Markant øgede omkostninger.
CNC-bearbejdelighed af akryl og polycarbonat
Der bør udvises særlig forsigtighed med designet af CNC-bearbejdet akryl på grund af det større potentiale for spændingsrevner. Med dette i tankerne anbefales skarpe skæreværktøjer for at undgå at smelte akrylen eller forårsage revner; Selvom hårdmetalknive er meget billigere, giver diamantknive den bedste overfladefinish. Det er også nødvendigt at bruge en relativt hurtig fremføringshastighed for at forhindre akrylen i at smelte, men husk på, at for høj tilspænding kan resultere i ekstremt højt skæretryk og brud.
Mens polycarbonat generelt er bedre til CNC-bearbejdning på grund af dets stivhed, sejhed, holdbarhed og højere smeltepunkt, er ulempen, at polycarbonat ikke er så gennemsigtigt som akryl. Men hvis du har brug for at lave specialdele såsom beskyttelsesudstyr, sikringsbokse eller store, hårdføre komponenter, er gennemsigtighed muligvis ikke et problem. På den anden side, hvis du designer et produkt, hvor gennemsigtighed er en topprioritet, kan CNC-bearbejdning af akryl være det værd.
Få højkvalitets pc- og PMMA-dele med AN-prototype
AN-Prototype er en pålidelig leverandør af CNC-bearbejdning af plast af høj kvalitet, høj præcision PC og PMMA dele. Kendskabet til vores ekspertingeniører og mekanikere gør os i stand til at levere kvalitetsdele fremstillet af ingeniørplast som akryl og polycarbonat.
At vælge det rigtige materiale til dit fremstillingsprojekt kan være forskellen mellem succes og fiasko. Mens vi har undersøgt fordele og ulemper ved akryl og polycarbonat, er det værd at huske på, at de ikke er dine eneste muligheder. Mange CNC-bearbejdningsmaterialer kan være kompatible med din dels design og påtænkte anvendelse, og at vælge det rigtige materiale kan være en kompleks proces.
Heldigvis kan produktionspartnere som AN-Prototype reducere kompleksiteten og løse de udfordringer, som nogle materialer står over for. Ud over at hjælpe dig med at beslutte, om akryl, polycarbonat eller et andet materiale er bedst for din del, kan vores team give dig de værktøjer og den ekspertise, du har brug for, for at sikre, at produktionen kører så jævnt og omkostningseffektivt som muligt.
Vi tilbyder også omfattende bearbejdningsmuligheder, herunder CNC-bearbejdning, 3D-print, vakuumstøbning, hurtig bearbejdning og mere. Alle disse hjælper os med at opfylde dine unikke krav, uanset hvor snævre tolerancer og overfladefinisher måtte være. Kontakt os i dag og lad os håndtere din prototyping og delproduktion med kortere leveringstider og konkurrencedygtige priser.
Konklusion
Sammenlignet med akryl tilbyder CNC-bearbejdet polycarbonat unikke egenskaber, der kræves til forskellige applikationer, hvilket gør disse materialer til en ideel erstatning for glas. Denne artikel sammenligner forskellene i materialeegenskaber, anvendelser, forarbejdning og overfladebehandlingsmuligheder. Men at bestemme det perfekte materiale til dit produkt vil afhænge af dine behov.