Acryl ist ein klarer glasartiger Kunststoff mit hoher Festigkeit, Steifheit und Transparenz. Es ist auch als „Polymethylmethacrylat (PMMA)“ und „Plexiglas“ bekannt. Acryl wird in verschiedenen industriellen Anwendungen als Alternative zu Glas und Polycarbonat verwendet. Es ist einfach herzustellen und weist im Vergleich zu anderen Kunststoffen einige außergewöhnliche witterungsbeständige Eigenschaften auf.
In diesem Artikel werden die verschiedenen Aspekte der Acrylbearbeitung erörtert, z. B. die Bearbeitung von Acryl, die Werkzeugauswahl und die Endbearbeitungsmethoden. Einige der Schwierigkeiten, denen Sie bei der Bearbeitung von Acryl begegnen können, werden ebenfalls in diesem Artikel besprochen. Die Anwendungen von Acrylprodukten werden ebenfalls unten erwähnt. Das Material ist sehr spröde, sodass es schwierig wird, sich auf herkömmliche Bearbeitungsverfahren zu verlassen. Deshalb CNC-Bearbeitung ist eine geeignete Methode, um Acrylglas mit äußerster Präzision und Genauigkeit zu bearbeiten. Es wird auch für Rapid Prototyping und zur Herstellung hochwertiger Acrylteile für verschiedene Anwendungen verwendet.
Das Bearbeitungs- und Fertigungsunternehmen DEK ist mit modernen CNC-Maschinen für die Durchführung präziser und schneller Bearbeitungsvorgänge ausgestattet. Wenn Sie Acrylbearbeitungsdienste benötigen, dann DEK sollte Ihre erste Wahl sein. Uns liegt vor allem die Zufriedenheit unserer Kunden durch unsere hochwertigen und wirtschaftlichen Produkte am Herzen.
Was ist Acrylbearbeitung?
Acrylmaterial wird verwendet, um verschiedene Produkte wie Prototypen, Schmuck, Gehäuse und verschiedene andere Industrieprodukte zu entwickeln. CNC-Maschinen werden in diesem Prozess verwendet, um verschiedene Bearbeitungsvorgänge wie Drehen, Fräsen, Bohren, Endbearbeiten usw. durchzuführen. Einige der CNC-Maschinen, die zum Schneiden von Acrylmaterial verwendet werden, sind wie folgt:
- Graviermaschine für Acryl
- Fräsmaschine für Acryl
- PMMA-Ätzmaschine
- Acryl-Laserschneidmaschine
- Acryl-Stanzmaschine
- Acryl-Mini-Laserschneidemaschine
Acrylmaterialauswahl für die Bearbeitung:
Acryl wird grundsätzlich in zwei Arten von gegossenem Acryl und extrudiertem Acryl eingeteilt.
- Gegossenes Acryl - Es wird hergestellt, indem das Polyharz in eine Form gegossen wird. Dieser Herstellungsprozess erzeugt weniger innere Spannungen und eignet sich als Laserschneidmaterial und CNC-Bearbeitungsmaterial.
- Extrudiertes Acryl - Bei diesem Verfahren wird das Polyharz zwischen eine Reihe von Stahlformen gedrückt, um großformatige Platten herzustellen.
Die Materialstärke variiert bei den oben genannten Verfahren von 1.5 – 25 mm. Extrudiertes Acryl ist im Vergleich zu gegossenem Acryl spröder. Wir empfehlen Ihnen nur, gegossenes Acryl für CNC-Bearbeitungszwecke zu wählen.
Vorteile der Wahl von Acryl:
Einige der Gründe für die Wahl von Acryl für Bearbeitungszwecke sind die folgenden:
- Absoluter Einfluss auf die Festigkeit, dieses Material ist 5-mal stärker als Glas
- Hervorragende Transparenz unter allen anderen technischen Materialien
- Acryl ist langlebig, nachhaltig und UV-beständig
- Guter elektrischer und thermischer Isolator
- Leicht und einfach zu bearbeiten
- Bieten Sie eine hervorragende Oberflächenveredelung.
Werkzeugauswahl für die Acrylbearbeitung
Bei der Arbeit in einer Maschinenwerkstatt ist die Auswahl eines geeigneten Werkzeugs für jeden Bearbeitungsprozess eine der wichtigsten Aufgaben bei der Ausführung von CNC-Bearbeitungsvorgängen. Werkzeuge, die zur Bearbeitung von Acrylmaterial verwendet werden, unterscheiden sich grundlegend von den Werkzeugen, die für die Metallbearbeitung verwendet werden. Speziell entwickelte Kunststoffbearbeitungswerkzeuge können auch für die Acrylbearbeitung eingesetzt werden. Vermeiden Sie die Verwendung eines Fräsers, der zuvor zur Bearbeitung von Metallen verwendet wurde.
Einige wichtige Werkzeugeigenschaften, die berücksichtigt werden sollten, werden unten diskutiert.
Werkzeuggeometrie
Ein ideales Schneidwerkzeug für die Acrylbearbeitung hat einen Spanwinkel von 5 Grad und einen Freiwinkel von 2 Grad. Ein Freiwinkel ist für die Durchführung eines reibungslosen Bearbeitungsprozesses erforderlich. Viele Zerspanungswerkzeuge haben nur eine einzige Schneide für die Spanabfuhr, während für CNC-Bearbeitungsoperationen ein Schneidewerkzeug (Schaftfräser) mit bis zu 3 Schneiden verwendet werden kann.
Der Hauptzweck für die Auswahl der idealen Werkzeuggeometrie besteht darin, die Späne ohne Hängenbleiben oder Probleme zu entfernen. Einige der Eigenschaften von Schneidwerkzeugen mit weniger Flöten und mehr Flöten sind:
Weniger Spannuten Schneidwerkzeug:
- Es kann mit einer niedrigen Vorschubgeschwindigkeit betrieben werden
- Erzeugen Sie während des Bearbeitungsprozesses weniger Wärme
- Weniger steif durch dünnen Kern
- Schlechte Oberflächengüte mit Aufbauschneiden (BUE)
Mehr Flötenschneidwerkzeug:
- Es arbeitet mit hoher Vorschubgeschwindigkeit
- Es erzeugt mehr Wärme während des Acrylbearbeitungsvorgangs
- Steifer durch dickeren Kern
- Gute Oberflächengüte im Vergleich zu Schneidwerkzeugen mit weniger Nuten.
Verwendung von Upcut-, Downcut- und Straight-Nut-Schaftfräsern
- Upcut-Schaftfräser:
Bei der Bearbeitung mit gegenläufigen Schaftfräsern werden Sie feststellen, dass dies für einen reibungslosen Betrieb sorgt. Das Schneidwerkzeug zieht die Späne aus der Schneidstelle, wodurch die Gefahr des Nachschneidens verringert wird. Upcut-Schaftfräser tragen auch dazu bei, die Temperatur des Schneidpunkts aufrechtzuerhalten. Es erfordert eine starre Klemmung und die Teile mit dünnen Böden sind für diese Art von Schneidwerkzeug nicht geeignet.
- Downcut-Schaftfräser:
Es eignet sich für einige spezifische Anwendungen, bei denen das Werkstück nicht sehr gut gespannt ist. Gleichlauffräser sind die beste Wahl für Blecharbeiten.
- Schaftfräser mit gerader Nut:
Ein Schneidwerkzeug mit gerader Nut ist nicht die beste Wahl für die Acrylbearbeitung, da sein Aufprall das Werkstück aus den Klemmen löst. Werkzeuge mit hoher Steigung werden empfohlen, um den besten Bearbeitungsvorgang zu erzielen.
Werkzeugmaterial und Beschichtungen
Ein Hartmetall-Schneidwerkzeug wird im Allgemeinen verwendet, um das Acrylmaterial zu bearbeiten. Für die Massenproduktion verwenden einige Hersteller diamantbeschichtete Fräser für die Acrylbearbeitung. Das Material kann auch mit dem Hochgeschwindigkeitsstahlschneider bearbeitet werden, ergibt jedoch eine raue Oberflächenveredelung. Die meisten Maschinenwerkstätten bevorzugen Hartmetallfräser zum Schneiden.
Die Beschichtung erzeugt eine leicht abgerundete Schneidkante, wodurch ein Messer weniger scharf wird. Daher wird empfohlen, die unbeschichteten Hartmetall-Schaftfräser zu verwenden. Das Acrylmaterial ist weich und erforderte ein scharfes Schneidwerkzeug, um die Hitzeeinwirkung aufgrund von Reibung zu reduzieren.
Zur Verbesserung der Werkzeuglebensdauer werden die Schneidwerkzeuge im Allgemeinen mit polykristallinem Diamant oder PKD beschichtet. Wenn Sie eine hohe Arbeitsqualität benötigen, ziehen Sie polierte Schaftfräser in Betracht. Damit die Späne aufgrund ihrer glatten Oberflächenveredelung über die Spanfläche gleiten. Dadurch wird eine hohe Oberflächengüte des Werkstücks erreicht.
Wie bearbeitet man Acryl?
Eines der Grundprinzipien der Bearbeitung von Acryl ist es, die Wärme so schnell wie möglich über Späne abzuführen. Acryl hat einen niedrigen Schmelzpunkt von 320 F, weshalb hohe Temperaturen die Schneidleistung und Oberflächenqualität beeinträchtigen. Um die Reibungswirkung zu verringern, wird das Material mit höherem Vorschub bearbeitet.
Fräsen
Vermeiden Sie beim Fräsen tauchende Eingriffe zugunsten von Rampenbewegungen an der Oberfläche. Wenn Sie keine andere Möglichkeit haben, verwenden Sie den Hackzyklus, um die Länge des Spans zu reduzieren. Diese Späne bleiben am Werkzeug haften und schmelzen das Acrylmaterial durch Reibung. Es blockiert auch den Kühlmittelpfad, um Ihr Schneidwerkzeug zu erreichen.
Beim Fräsen sollten einige dieser Faktoren berücksichtigt werden:
- Das Werkstück sollte perfekt gehalten werden
- Das Schneidwerkzeug sollte scharf sein
- Kontinuierliche Kühlmittelzufuhr
- Niedrige Drehzahl
- Oberflächenveredelung nach dem Fräsen
Drehung
Beim Drehen bewegt sich ein Einpunkt-Schneidwerkzeug entlang des rotierenden Werkstücks, um das unnötige Material zu entfernen. Die CNC-Acryl-Drehoperation wird zum Nuten, Plandrehen, Bohren und Schneiden von Außengewinden verwendet.
Die beiden häufigsten Probleme sollten vor der Durchführung einer Drehoperation berücksichtigt werden:
- Im Dauerbetrieb steigt die Temperatur für das Werkstück allmählich an. Um dieses Problem zu vermeiden, sollte das Drehen mit niedriger Drehzahl durchgeführt und das Werkstück regelmäßig gekühlt werden.
- Das zweithäufigste Problem ist die Entstehung von Rissen im Werkstück während des Drehvorgangs. Dies kann durch die Verwendung eines scharfkantigen Schneidwerkzeugs überwunden werden.
Es ist wirklich schwierig, Dreharbeiten an Acrylmaterial durchzuführen. Wenn Sie eine Drehoperation durchführen möchten, sollten Sie die Seite mit dem geringsten Material wählen. Wenn Sie eine Planbearbeitung durchführen, ist es gut, wenn Sie einen Schruppschnitt mit Z-Vorschub ausführen und dann das Schlichten für einen leichten Schnitt in X belassen.
Vorschub und Geschwindigkeit
Bevor Sie ein Material bearbeiten, sollten Sie sich dessen Schnittparameter bewusst sein. Um einen reibungslosen und komfortablen Bearbeitungsvorgang durchzuführen.
Wir empfehlen Ihnen, die Maschine mit niedriger Geschwindigkeit und hohem Vorschub zu betreiben. Es bietet die beste Spankontrolle und verhindert, dass das Material am Schneidwerkzeug haften bleibt. Stellen Sie die Maschinengeschwindigkeit auf 15000 – 18000 U/min ein und die Vorschubgeschwindigkeit sollte das Doppelte oder Dreifache der Schnittgeschwindigkeit betragen. Wenn der Federkörper zu klein ist, schweißen die Späne zurück an das Schneidstück und führen zu einer schlechten Oberflächengüte.
Kühlmittel
Aufgrund des niedrigen Schmelzpunkts von Acrylmaterial sollte die Temperatur während des Schneidvorgangs niedrig gehalten werden. Einige der am häufigsten verwendeten Kühlmittel sind Ölvernebler und Flutkühlmittel. Wenn Sie polierte Werkzeuge oder Diamantschneider verwenden, sollte Luftkühlung Ihre Wahl sein. Wenn das Kühlmittel Öl enthält, stellen Sie sicher, dass es nicht mit PMMA reagiert. Die Verwendung eines Hochdruckkühlmittels kann die richtige Wahl sein, um Späne von der Schneidstelle zu entfernen. Wir empfehlen Ihnen, einen Papierfilter anstelle von Siebfiltern für die Kühlmittelfiltration zu verwenden.
Was ist der beste Weg, um ein Acrylteil für die Bearbeitung zu fixieren?
Eine entsprechende Fixierung des Werkstücks an der Maschine spielt eine entscheidende Rolle, um die gewünschte Produktqualität zu erreichen. Die Vibration wird während des Bearbeitungsprozesses erzeugt und wenn das Werkstück nicht fest eingespannt ist, wird der gesamte Prozess ruiniert. Je nach Größe und Bearbeitungsvorgängen gibt es viele Möglichkeiten, das Werkstück einzuspannen.
Kleine Acrylteile können mit Spannvorrichtungen und Schraubstöcken fixiert werden. Wenn wir große Teile bearbeiten, können sie mit Klebstoff oder Klebeband befestigt werden. Die manuelle Reparatur wird Zeit in Anspruch nehmen und die Ausfallzeit verlängern. Um Verzögerungen zu vermeiden, empfehlen wir Ihnen, einen Vakuumhaltetisch zu kaufen.
Eine perfekte Klemmung erhöht die Arbeitseffizienz und hilft auch bei der Aufrechterhaltung der Produktqualität. DEK verwendet moderne Maschinen für die Acrylbearbeitung, damit die Arbeit präzise ausgeführt wird. Wir sind in der Lage, kundenspezifische Acrylteile gemäß den Anforderungen unserer Kunden zu entwickeln.
Veredelungsmethoden, die bei der Acrylbearbeitung verwendet werden
Dies sind einige der Veredelungstechniken, die für die Veredelung des CNC-bearbeiteten Acrylteils verwendet werden.
- Polieren - Es ist die am weitesten verbreitete Methode zur Endbearbeitung von Acrylteilen. Durch Polieren können Sie die sichtbaren Markierungen leicht von der Oberfläche des Werkstücks entfernen. Ein perfekt poliertes Teil verleiht ein strahlendes Aussehen.
- Texturveredelung - Es wird auch häufig verwendet, um die Acrylteile der CNC-Maschine fertigzustellen. Der Sandsprühweg wird für die Texturveredelung verwendet. Mit dieser Technik können wir verschiedene Arten von Texturen erzeugen.
- Flammenpolieren - Dieses Verfahren wird auch verwendet, um eine klare und glänzende Oberfläche von Acrylprodukten zu erzeugen. Es gibt jedoch einige Nachteile bei der Verwendung des Flammpolierens. Einer davon ist, dass es Spannungen im Material erzeugt, die zu Rissen im Werkstück führen können.
Acrylgravur
Gravieren ist eine andere Art der CNC-Bearbeitung, bei der eine Textur oder ein Design in die Oberfläche des Werkstücks eingraviert wird. Die Acrylgravur wird ähnlich wie das Fräsen durchgeführt, verwendet jedoch andere Schneidwerkzeuge. Mit moderner Technologie können Sie komplexe Acrylteile ganz einfach mit äußerster Präzision und Genauigkeit gravieren. Es kann auch mit Lasergravurmaschinen durchgeführt werden. Um das Design sichtbar zu machen, kann der gravierte Teil mit etwas Farbe gefüllt werden.
DEK bietet seinen Kunden auch kostengünstige und qualitativ hochwertige Gravurdienstleistungen an. Produkte, die vom DEK-Bearbeitungs- und Fertigungsunternehmen entworfen und entwickelt wurden, werden von Herstellern auf der ganzen Welt in großem Umfang eingesetzt.
Schwierigkeiten, denen Sie bei der Bearbeitung von Acryl begegnen können
Dies sind einige der Schwierigkeiten, denen Sie bei der Bearbeitung von Acryl begegnen können.
- Trübes Aussehen - Bevor Sie Kühlmittel oder Lösungsmittel zu Reinigungszwecken verwenden, vergewissern Sie sich, dass diese nicht mit dem Acrylmaterial reagieren. Einige Lösungsmittel oder Kühlmittel auf Ölbasis können mit dem Teil reagieren oder es trübe machen.
- Zähe Chips - Der kontinuierliche Betrieb wird einige fadenziehende Späne entwickeln. Dies ist ein ernsthaftes Sicherheitsproblem sowohl für den Bediener als auch für die Ausrüstung. Versuchen Sie alles, um diese Chips zu vermeiden.
- Überhitzung - Bei der Bearbeitung von Acrylteilen müssen Sie die Temperaturanforderungen strikt einhalten. Das Schneiden mit hoher Geschwindigkeit und niedriger Vorschubgeschwindigkeit erzeugt Wärme, die zum Schmelzen des Werkstücks führt. Um eine Überhitzung zu vermeiden, versuchen Sie, mit niedriger Geschwindigkeit und höherem Vorschub zu bearbeiten.
- Schlechte Oberflächenqualität - Sie können auf ein Problem mit schlechter Oberflächenqualität stoßen. Um dieses Problem zu vermeiden, versuchen Sie, ein scharfkantiges Schneidwerkzeug mit Kühlmittel zu verwenden. Es reduziert die Reibungswirkung und führt zu einer hervorragenden Oberflächenqualität.
- Anhaftende Chips - Einige Späne haften um die Werkzeugmaschine oder am Ort der Bearbeitung. Dies führt zu einer Erhöhung der Temperatur am Arbeitsplatz. Um Späneanhaftungen zu vermeiden, polierte Schneidwerkzeuge bei niedriger Drehzahl und höherem Vorschub verwenden.
- Fehlfunktion der Maschine - Es ist notwendig, eine vorbeugende Wartung der CNC-Acrylmaschinen durchzuführen, um Probleme oder Fehlfunktionen zu vermeiden. Die Bearbeitung unter ungünstigen Umgebungs- und Betriebsbedingungen führt ebenfalls zu Maschinenstörungen.
Anwendungen von Acrylprodukten
Acrylprodukte sind in verschiedenen Branchen weit verbreitet. Einige der typischen Anwendungen von Acrylprodukten sind unten aufgeführt.
- Glasalternative
Aufgrund seiner hervorragenden Transparenz wird dieses Material im Allgemeinen als Glasalternative in verschiedenen Automobil-, Luft- und Raumfahrt- und optischen Industrien verwendet. In der Automobilindustrie wird PMMA hauptsächlich zur Entwicklung von Scheinwerfern mit komplexer Geometrie verwendet. Es wird auch zur Herstellung hochwertiger Brillengläser verwendet.
- Medizintechnik
Aufgrund seiner hervorragenden Biokompatibilität wird der Einsatz in verschiedenen medizinischen Anwendungen dringend empfohlen. Es wird in kosmetischen Operationen als Unterhautfüller verwendet und kann auch in orthopädischen Operationen als Knochenzement verwendet werden.
- Schnelle Musterlieferung
Aufgrund seiner Erschwinglichkeit und Nachhaltigkeit wird Acrylmaterial auch häufig zur Entwicklung von Prototypen verwendet. Verschiedene Fertigungsindustrien verwenden Acryl für das Rapid Prototyping über das subtraktive Bearbeitungsverfahren.
- Verbraucherprodukte
Es wird häufig in verschiedenen Konsumgütern wie Elektronik, Möbeln, Musikinstrumenten usw. verwendet. CDs und DVDs bestehen ebenfalls aus Acrylmaterial.
Zusammenfassung
Im obigen Artikel haben wir die Acrylbearbeitung ausführlich besprochen. Wir haben festgestellt, dass gegossenes Acryl ein geeignetes Material für die Acrylbearbeitung ist und mehrere CNC-Maschinen im Bearbeitungsprozess verwendet werden. Wir kamen zu dem Schluss, dass die Acrylbearbeitung in verschiedenen Fertigungsindustrien weit verbreitet ist. Für Zerspanungszwecke ist ein Schneidwerkzeug mit mehr Spannuten geeignet. Eine ideale Bearbeitung erfolgt bei niedriger Drehzahl und höherem Vorschub. Um eine Überhitzung zu vermeiden, wird bei diesem Verfahren ein poliertes Schneidwerkzeug mit Kühlmittel verwendet.
Einige der geeigneten Möglichkeiten, Acrylteile in Maschinen zu fixieren, werden ebenfalls in diesem Artikel besprochen. Wir haben einige geeignete Techniken zur Veredelung des Acrylmaterials erwähnt, wie z. B. Polieren, Strukturveredelung und Flammpolieren. Die am häufigsten auftretenden Probleme mit ihren Lösungen werden ebenfalls ausführlich besprochen. Abschließend seien noch einige Anwendungen der CNC-Acrylbearbeitung genannt. Jetzt haben Sie genug Wissen über die Acrylbearbeitung. Nachdem Sie diesen Artikel gelesen haben, können Sie ganz einfach ideale Betriebsbedingungen für die Bearbeitung von Acrylprodukten herstellen.
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