Usinagem CNC de acrílico e policarbonato

Usinagem CNC de acrílico e policarbonato

Propriedades e aplicações gerais de acrílico e policarbonato, incluindo requisitos para a usinagem CNC de acrílico e policarbonato, e quando é mais apropriado usar acrílico ou policarbonato em uma aplicação específica.

O que é acrílico?

O acrílico, ou polimetilmetacrilato (PMMA), é um termoplástico claro que é comumente usado como alternativa ao vidro. Comparado ao vidro, o acrílico é mais leve, mais resistente e mais resistente à luz UV. A clareza óptica do acrílico o torna ideal para lentes, casos de exibição, aquários e muito mais.

O acrílico é produzido na forma de fundição ou na forma extrudada, com a forma fundida sendo mais adequada para o processamento devido ao seu ponto de fusão e rigidez mais alto, embora a um custo mais alto. O acrílico extrudado é mais flexível e mais adequado para dobrar ou formar operações.

Propriedades do acrílico

Aqui estão algumas propriedades -chave do acrílico:

Transparência óptica: o acrílico possui excelente transparência óptica, com uma transmissão de luz visível de até 92 % e uma transmissão de luz UV de 72 %. Em comparação, o vidro possui uma transmissão de luz entre 80 e 90 %.

Resistência química: O acrílico é resistente a uma ampla gama de produtos químicos, incluindo ácidos inorgânicos, combustíveis, óleos e hidrocarbonetos alifáticos. No entanto, os álcoois e os solventes orgânicos podem danificar as partes acrílicas, fazendo com que elas embaçem, quebrem ou dissolvam.

Resistência à UV: O acrílico não é apenas resistente à transmitância de UV reduzida, mas também à exposição à radiação UV a longo prazo. Ao contrário de outros plásticos transparentes, como PVC ou policarbonato não modificado, o acrílico não amarra e mantém sua clareza óptica quando exposta à luz UV por longos períodos de tempo.

Leve: o acrílico é 50% mais leve que o vidro, tornando-o uma substituição ideal de vidro em aplicações sensíveis ao peso.

Fácil de arranhar: o acrílico não é resistente a arranhões e é facilmente danificado, portanto, as folhas de acrílico são frequentemente revestidas com um filme resistente a arranhões. No entanto, esse tratamento é impraticável se a peça for usinada com CNC.

Resistência fraca: o acrílico não é particularmente difícil nem resistente ao impacto. Se for necessária resistência, o policarbonato ou outros materiais são recomendados.

Ao determinar o melhor material a ser usado para acrílico ou policarbonato, as propriedades acima devem ser consideradas para garantir a adaptação às necessidades de uma aplicação específica.

O que é policarbonato?

O policarbonato é um termoplástico de engenharia claro e de alta resistência comumente usado em aplicações que requerem transparência e resistência. Ao contrário do acrílico, o policarbonato pode ser flexionado em alto grau sem rachaduras.

Peças de policarbonato usinadas em CNC, como lentes de óculos e equipamentos de laboratório de diagnóstico, são usados ​​em uma variedade de aplicações que dependem de sua clareza e resistência. Se você usa óculos, as lentes provavelmente são feitas de policarbonato, não "vidro" e têm sido desde os anos 80.

Propriedades do policarbonato

O policarbonato se destaca por sua resistência, trabalhabilidade e resistência ao calor, no entanto, é afetada pela radiação UV e tem baixa resistência a arranhões. Aqui estão algumas das principais propriedades do policarbonato:

Clareza óptica: o policarbonato tem uma taxa de transmissão de luz de 90 %, ligeiramente menor que 92 % do acrílico, mas ainda um pouco melhor que o vidro. O policarbonato também bloqueia a radiação UV.

Alta resistência: o policarbonato é um material difícil que é altamente resistente a cargas de impacto e é capaz de absorver choques sem quebrar. Devido à sua resistência, o policarbonato é usado em janelas à prova de balas.

Resistente ao fogo: O policarbonato é resistente à chama e não queima quando exposto a uma chama aberta, e o material é auto-extritivo, ou seja, o policarbonato não queimará quando exposto a uma chama aberta e parará de queimar quando a chama for removida. Especificamente, o policarbonato possui uma classificação de retardamento de chama de B1, o que significa que é "baixo" inflamável.

Contém BPA (s): Alguns graus de policarbonato contêm bisfenol A (BPA) e, portanto, não devem ser usados ​​em recipientes de alimentos; O policarbonato de aquecimento acelera a liberação de BPA. Esse produto químico tem sido associado a vários efeitos adversos à saúde, como câncer e dano reprodutivo, mas também estão disponíveis variantes de policarbonato sem BPA (por exemplo, tritan).

Má resistência à UV: o policarbonato não é resistente à radiação UV; portanto, com o tempo, o plástico será amarelo e a superfície será danificada pela radiação UV. Os estabilizadores de UV podem ser adicionados ao policarbonato para evitar amarelecimento e fragilidade devido à exposição a UV.

Má resistência a arranhões: embora o policarbonato seja um plástico resistente, é menos resistente a arranhões que o acrílico. Como resultado, geralmente é necessário aplicar um revestimento resistente a arranhões, como sílica ou dióxido de titânio, o que pode ser desafiador para partes geometricamente complexas devido à complexidade do processo de deposição a vácuo.

Usinagem acrílica e policarbonato

Ferramentas de corte

Ao usinar acrílico e policarbonato, é fundamental usar ferramentas de corte nítidas para limitar o atrito entre a ferramenta e a peça. Os exercícios opacos podem fazer com que o plástico derreta devido ao calor gerado pelo atrito, criando um revestimento.

Normalmente, as ferramentas de carboneto de tungstênio são preferidas para termoplásticos, mas as ferramentas de diamante policristalino (PCD) fornecem os melhores resultados. As ferramentas helicoidais de corte superior com uma ou duas flautas helicoidais geralmente são as melhores ferramentas para mover acrílico e policarbonato porque oferecem altas taxas de remoção de material, são muito nítidas e não deixam rebarbas na peça usinada. As ferramentas multi-flute podem levar ao acúmulo de chips em orifícios e flautas e adesão ao material à ferramenta de corte. Para operações de perfuração, é preferível um ângulo de perfuração nítido de 135 graus.

Aperto

Tanto o policarbonato quanto o acrílico podem se deformar se os grampos estiverem muito apertados, pois faz com que a parte seja incendiada durante a usinagem. Uma vez removido da máquina, o material voltará, fazendo com que o recurso esteja fora da tolerância. No entanto, quando o aperto mecânico não é o ideal, uma mesa de vácuo pode manter o material no lugar. Como alternativa, a fita dupla face pode manter as placas mais finas no lugar na máquina, embora o resíduo da fita possa ser difícil de remover.

Velocidade e alimentação

As velocidades e alimentos exatos para usinagem de policarbonato e acrílico dependem de vários fatores, incluindo o tipo de máquina, o tipo de peça e o acessório. No entanto, o policarbonato e o acrílico devem ser cortados em altas velocidades do fuso (até 18.000 rpm) e as altas taxas de alimentação também são preferidas, pois as taxas de alimentação lentas podem derreter o material.

O policarbonato tem uma temperatura de fusão mais alta que o acrílico, por isso é menos provável que derrete em baixas velocidades e alimentação, e às vezes o policarbonato prefere alimentos mais lentos. O acrílico tende a chip com mais facilidade, enquanto o policarbonato é mais difícil e não lança tão facilmente.

Resfriamento

Na maioria dos casos, o ar comprimido é suficiente para resfriar as peças de acrílico e policarbonato durante a usinagem. No entanto, muito depende da velocidade, alimentação e tipo de operação de corte. Se for necessária imersão ou resfriamento atomizado, use um líquido de arrefecimento à base de água, pois os refrigerantes contendo solventes orgânicos podem danificar peças, especialmente acrílico.

Escolhas em usinagem de acrílico vs. policarbonato CNC

Ao escolher acrílico vs. policarbonato para usinagem CNC, as decisões variam dependendo de vários fatores. Por exemplo, aplicações que requerem maior resistência, maior resistência ao calor e boa clareza óptica são mais adequadas para o policarbonato.

O acrílico é um pouco melhor em termos de clareza óptica e é mais apropriada para aplicações onde a clareza é o principal fator de projeto. Ambos os materiais são fáceis de usinar, desde que as velocidades e os alimentos sejam relativamente altos. Em alguns casos, podem ser necessárias operações de polimento de pós-processamento, principalmente quando a transparência óptica é desejada.