Polycarbonate (PC) var fyrst uppgötvað árið 1898 af Alfred Einhorn við háskólann í München. Það var ekki fyrr en 1953 sem Bayer fékk fyrsta einkaleyfið til framleiðslu á pólýkarbónati og nefndi það „Makrolon“. Síðan þá hefur pólýkarbónat (PC) orðið sífellt vinsælla efni í framleiðslu. Í dag eru um það bil 2.7 milljónir tonna af pólýkarbónati framleidd á heimsvísu á hverju ári. Í gegnum árin hafa mismunandi fyrirtæki búið til mismunandi pólýkarbónatsamsetningar, svo það eru nokkrar iðnaðargráður af pólýkarbónati til að velja úr. Sum form innihalda meiri trefjaglerstyrkingu, á meðan önnur innihalda aukefni eins og UV-stöðugleikaefni til að vernda gegn langvarandi sólarljósi.
Pólýkarbónat (PC) er formlaust verkfræðilegt hitaplast, sem þýðir að það hefur tilhneigingu til að mýkjast áður en það bráðnar og hefur ekkert fast bræðslumark. Framleiðendur vinna úr pólýkarbónati í svört eða glær blöð og stangir. Skýrleiki þess, brotþol og léttur þyngd gera það að frábærum valkosti við gler. Í samanburði við önnur verkfræðileg plastefni eins og akrýl, er PC (pólýkarbónat) fær um að standast högg á meðan það býður upp á sjónskýrleika, UV viðnám og hærra en venjulega hitaþol. Pólýkarbónat (PC) er valið efni fyrir hluta sem krefjast skýrleika og höggstyrk. Hins vegar framleiðir CNC vinnsla pólýkarbónat í sjálfu sér ekki ljóstæra hluta, þannig að frekari frágangur er nauðsynlegur.
Pólýkarbónat (PC) er tilvalið plastefni fyrir CNC vinnslu vegna framúrskarandi vélrænni eiginleika þess, þar á meðal góðs höggstyrk, hörku, seigleika og háhitaþol, og er auðvelt í vinnslu. PC vörur unnar af CNC eru mikið notaðar í hálfleiðurum, vélum, flutningum, rafeindatækni, ljósfræði, bifreiðum, læknisfræði og öðrum atvinnugreinum.
AN-frumgerð notar CNC vinnslutækni þar á meðal margar mölun, beygja, boruno.fl. til að vinna polycarbonate í svörtu eða glæru laki og stöng. CNC aðstaða okkar og búnaður er nógu háþróaður til að lágmarka rekstrarvillur og titring við vinnslu, sem gerir okkur mjög kleift að framleiða tölvuíhluti með stöðugum gæðum og nákvæmni. AN-frumgerð býður upp á fjórar gerðir af CNC véluðu pólýkarbónati efni:
- Black
- Hreinsa
- hálfgagnsær
- 20% glerfyllt
Hvernig polycarbonate (PC) er búið til?
Hvert fyrirtæki framleiðir pólýkarbónat aðeins öðruvísi, en pólýkarbónatefni eru venjulega framleidd með fjölþéttingarhvarfi bisfenóls A og fosgens. Hins vegar, vegna þess að fosgen er mjög eitrað, hafa mörg fyrirtæki byrjað að nota dífenýlkarbónat í stað fosgen.
Burtséð frá því að nota fosgen eða dífenýlkarbónat er nauðsynlegt að blanda natríumhýdroxíðlausninni af bisfenóli A við fosgen- eða dífenýlkarbónatlausnina í lífrænum leysi til að fjölliða. Þegar pólýkarbónat myndast er það upphaflega í fljótandi ástandi. Lausnin er látin gufa upp til að mynda agnir, eða setja þarf inn etanól til að fella út fasta fjölliðu.
Einu sinni framleitt, polycarbonate er venjulega selt í stöng-, strokka- eða lakformi og er hægt að nota í ýmsum framleiðsluferlum. Pólýkarbónat er hentugur til hitamótunar, útpressunar og blástursmótunar, en er oftast notaður fyrir CNC vinnslu og sprautumótun. Þegar öllu er á botninn hvolft, sem hitaplast, er hægt að bræða, kæla og hita pólýkarbónat án þess að brenna eða brjóta verulega niður, sem gerir það að kjörið efni fyrir sprautumótun.
Við sprautumótun þarf að vinna pólýkarbónat við háan hita og sprauta í mótið við háan þrýsting vegna þess að pólýkarbónat er mjög seigfljótandi. Bræðsluhitastigið ætti að vera á milli 280°C og 320°C og mótshitastigið ætti að vera á milli 80°C og 100°C. Hins vegar geta þessar tölur verið mismunandi eftir því hvaða pólýkarbónati er notað. Til dæmis þarf háhita pólýkarbónat bræðsluhita á milli 310°C og 340°C og mótshitastig á milli 100°C og 150°C, en PC-ABS (pólýkarbónat/akrýlonítríl bútadíen stýren ) Bræðsluhitastig blöndunnar þarf aðeins að vera á milli 240°C og 280°C, og moldhiti þess getur verið allt að 70°C og allt að 100°C.
Eiginleikar og vélrænar upplýsingar um polycarbonate efni
Þó að pólýkarbónat sé til í ýmsum flokkum, hvert með sína mólþunga, uppbyggingu og eiginleika, þá eru nokkur atriði sem öll pólýkarbónöt eiga sameiginlegt.
Þeir eru þekktir fyrir hörku sína og mikla höggþol. Þess vegna eru pólýkarbónöt oft notuð í forritum sem krefjast áreiðanleika og afkasta. Þrátt fyrir hörku og styrkleika er pólýkarbónat létt, sem gerir fjölbreytta hönnunarmöguleika í samanburði við önnur efni.
Pólýkarbónat er einnig mjög hita- og eldþolið. Pólýkarbónat getur haldist seigt við hitastig allt að 140°C, sem þýðir að pólýkarbónathlutar þola endurtekna dauðhreinsun. Pólýkarbónat hefur einnig meira en 90 prósent ljósgjafa og góða efnaþol gegn þynntum sýrum, olíum, fitu, alifatískum kolvetnum og alkóhólum.
Eiginleikar pólýkarbónats fer eftir mólmassa þess og uppbyggingu, þannig að hvert efni er aðeins öðruvísi. Til að gefa þér hugmynd um hvers þú getur búist við eru hér nokkur dæmigerð lykileiginleikar og forskriftir:
- Eðlisþyngd: 1.21
- Bræðsluhiti: 295 – 315°C
- Hitastig móts: 70 – 95°C
- Hitabeygjuhiti: 137°C við 0.45 MPa
- Togstyrkur: 61 MPa
- Beygjustyrkur: 90 MPa
- Samdráttur: 0.5 – 0.7%
- Rockwell hörku: 118R
Eins og þú sérð hefur pólýkarbónatframleiðsla marga kosti. Hins vegar eru nokkur atriði sem þú þarft að vita áður en þú velur þetta efni fyrir verkefnið þitt. Til dæmis geta vélrænir eiginleikar þess minnkað eftir langvarandi útsetningu fyrir vatni yfir 60°C. Pólýkarbónat er einnig viðkvæmt fyrir rispum, er dýrara í framleiðslu en mörg önnur efni og er næm fyrir þynntum basum, arómatískum og halógenuðum kolvetnum. Að auki geta pólýkarbónatsamsetningar án útfjólubláa stöðugleika stundum orðið gular með tímanum þegar þær verða fyrir útfjólubláu ljósi.
Er CNC vinnsla pólýkarbónat auðvelt?
Pólýkarbónat er tiltölulega auðvelt að CNC vél miðað við önnur plast eins og akrýl eða PVC. Pólýkarbónat er samhæft við staðlaða CNC vinnslutækni eins og CNC mölun, CNC beygju, borun og saga. Það er þó athyglisvert að vinnnleiki pólýkarbónats getur verið breytilegur eftir tilteknu efnisflokki og vinnslubreytum sem notaðar eru. Til dæmis geta sumar tegundir af pólýkarbónati verið stökkari en aðrar og geta þurft mismunandi skurðarhraða og straum til að forðast sprungur eða flísar. CNC machining PC (polycarbonate) er vinsæl framleiðsluaðferð til að búa til nákvæma PC plasthluta. Pólýkarbónat er hægt að CNC-vinnsla með því að nota staðlaða skurðarverkfæri, svo sem endafresur og bor, og viðeigandi vinnslubreytur, þar á meðal skurðarhraða, straumhraða og skurðardýpt. Eins og með öll vinnsluferli er mikilvægt að velja rétt verkfæri og færibreytur til að forðast efnisskemmdir og ná tilætluðum árangri.
Besta tólið fyrir CNC mölun polycarbonate
Besta tólið fyrir CNC mölun pólýkarbónat fer eftir tiltekinni skurðarbeitingu, þykkt efnisins og æskileg gæði vinnslunnar. Hér eru nokkur algeng verkfæri sem hægt er að nota fyrir CNC mölun polycarbonat:
– Hringlaga sag með fínt tannblað: Hringlaga sag með fínu tönnu blaði er hægt að nota fyrir beinan skurð í pólýkarbónatplötu sem er allt að 1/4 tommu þykkt. Notaðu alltaf lágan hraða og léttan þrýsting til að forðast sprungur eða bráðnun efnið.
– Jigsaw með fínt tönn blað: Hægt er að nota púslusög með fíntönnuðu blaði til að gera bogadregna eða flókna skurð í allt að 1/2 tommu þykkum pólýkarbónatplötum. Notaðu lágan hraða og léttan þrýsting til að koma í veg fyrir sprungur eða bráðnun efnisins.
– Borðsög með þremur karbítblöðum: Borðsög með þremur karbíðblöðum er hægt að nota til að skera beint á þykkari pólýkarbónatplötur allt að 2 tommu þykkar. Notaðu alltaf lágan hraða og léttan þrýsting til að forðast sprungur eða bráðnun efnið.
- CNC beinar: Hægt er að nota CNC leið til að gera nákvæmar skurðir og flókin form á pólýkarbónati með mikilli nákvæmni og endurtekningarnákvæmni.
Vikmörk fyrir CNC vinnslu pólýkarbónat
Frávikin sem hægt er að ná þegar CNC vinnsla pólýkarbónats fer eftir þáttum eins og tilteknu efnisflokki, vinnsluferlinu sem notað er og hversu flókið hluturinn er smíðaður. Eftirfarandi eru nokkrar almennar leiðbeiningar til að ná væntanlegum vikmörkum við CNC vinnslu pólýkarbónats:
- CNC vinnsluþol: Þegar CNC vinnsla er notuð til að framleiða pólýkarbónathluta, eru dæmigerð vinnsluvikmörk á bilinu +/- 0.005 tommur til +/- 0.010 tommur. Í sumum tilfellum er hægt að ná þrengri vikmörkum, allt eftir tiltekinni notkun og vinnsluferli sem notað er.
– Vikmörk fyrir handvirka vinnslu: Þegar pólýkarbónat er unnið handvirkt, eins og með sög eða fres, geta vikmörkin verið lausari, venjulega á bilinu +/- 0.020 tommur til +/- 0.050 tommur.
– Vikmörk fyrir boraðar pólýkarbónatplötur: Dæmigert vikmörk þegar skorið er eða borað í pólýkarbónatplötur eru +/- 0.060 tommur.
Ábendingar um CNC vinnslu pólýkarbónat
- Notaðu beitt skurðarverkfæri: Pólýkarbónat getur auðveldlega flísað og sprungið við CNC vinnslu, svo það er mikilvægt að nota beitt skurðarverkfæri til að lágmarka álag á efnið.
- Notaðu lágan skurðarhraða: Pólýkarbónat getur bráðnað eða afmyndast þegar það verður of heitt, svo það er mikilvægt að nota lágan skurðarhraða til að lágmarka hitauppsöfnun við CNC vinnslu.
– Notkun kælivökva eða smurefna: Notkun kælivökva eða smurefna við vinnslu hjálpar til við að draga úr hitauppsöfnun og kemur í veg fyrir að efnið bráðni eða afmyndast. AN-Prototype mælir með kælivökva sem ekki er arómatískt vatnsblandanlegt þar sem þeir henta best til framleiðslu á æskilegri yfirborðsáferð og þéttum hlutum. Kælivökvi hefur einnig þann ávinning að lengja endingu verkfæra.
– Notaðu réttan matarhraða og skurðardýpt: Fóðurhraði og skurðardýpt ætti að vera fínstillt til að lágmarka álag á efnið og ná æskilegri yfirborðsáferð.
- Notaðu lofttæmi eða blásara til að fjarlægja flögur: Pólýkarbónatflögur geta safnast upp við CNC-vinnslu og truflað skurðarferlið, svo það er mikilvægt að nota lofttæmi eða blásara til að fjarlægja flís af vinnusvæðinu.
- Forðastu leysiefni: Leysir geta veikt eða leyst upp pólýkarbónat og því er mikilvægt að forðast leysiefni við vinnslu.
- Forðastu að klemma efnið of mikið: Ef pólýkarbónat er of klemmt við vinnslu getur þetta sprungið eða afmyndað, svo það er mikilvægt að nota réttan klemmukraft til að forðast að skemma efnið.
- Íhugaðu að nota hlífðarfilmu: Hægt er að setja hlífðarfilmu á polycarbonate yfirborðið til að koma í veg fyrir rispur eða skemmdir við vinnslu.
Yfirborðsmeðferð á CNC vinnslu PC hlutum
Gufu fægja: Verkfæramerki birtast oft á CNC véluðu pólýkarbónatflötum. Þetta er ekki tilvalið fyrir forrit sem þurfa optískt gagnsæja íhluti. Almennt séð er fægja ferlið við að fjarlægja verkfæri eða lýti og ein af áhrifaríkari aðferðunum við pólýkarbónat er gufufægja. Þetta er náð með því að útsetja yfirborðið fyrir leysi sem hvarfast og veldur því að yfirborðslagið bráðnar og flæðir. Þetta ferli jafnar yfirborðið og fyllir út hvaða verkfæramerki sem er.
Rispuþolin húðun: Einn af ókostunum við pólýkarbónat er að það klórast auðveldlega. Að bæta við sumum húðun hjálpar til við að viðhalda ljóstærleika CNC pólýkarbónathluta á sama tíma og það bætir rispuþol þeirra.
Notkun CNC vinnslu pólýkarbónathluta
Bifreiðar. Seigja og mikil höggþol pólýkarbónats gera það að vinsælu efnisvali fyrir framleiðendur í bílaiðnaðinum, sérstaklega þegar kemur að íhlutum sem verða að vera gagnsæir eða hálfgagnsærir og verða oft fyrir höggi, eins og framljós og stefnuljósslinsur.
Læknisfræðilegt. Pólýkarbónat er að finna í öllu frá útungunarvélum til skilunarvélahúsa. Þegar öllu er á botninn hvolft er pólýkarbónat sterkt, hitaþolið, víddarstöðugt og þolir ófrjósemisaðgerðir með FDA-viðurkenndum aðferðum, þar með talið autoclaving og geislun. Pólýkarbónöt eru notuð í blóðsíur, vökvageyma, súrefnisgjafa og skurðaðgerðartæki. Þar að auki, vegna gagnsæis þess, gerir pólýkarbónat læknum kleift að fylgjast auðveldara með blóði og fylgjast með innrennsli.
Heimilistæki. Pólýkarbónat er einnig valið efni fyrir mörg heimilistæki eins og blandara, hárþurrku, ísskápa og rafrakara. Önnur algeng notkun á pólýkarbónati er meðal annars utanaðkomandi lýsing, vélarvörn, hlífðarbúnaður, skotheld gler, öryggisbox, sjónvarpsgirðingar, þök, þakgluggar, gróðurhús, ferðatöskur, glös og drykkjarílát eins og barnaflöskur, sippybollar og drykkjarílát. Áfyllanleg vatnsflaska.