→ Следует учитывать важные аспекты. С целью избежать получения изделия с размерами меньше запрашиваемых, необходимо обратить внимание на ожидаемую усадку (литье: 2% в длину и ширину; экструзия: от 3 до 6% в зависимости от направления экструзии или от 1 до 2%).
Обработка оргстекла
Оргстекло представляет собой аморфный полимер, что делает его подверженным образованию трещин вследствие напряжений. В России оргстекло является одним из самых востребованных пластиков, возможно, даже более известным, чем Фторопласт-4 или Капролон. У него существует множество обозначений и названий.
→ Полное химическое наименование – Полиметилметакрилат, сокращенное обозначение — PMMA (в международной практике), и ПММА в России. Однако чаще всего в практике мы сталкиваемся с такими названиями, как ACRYMA / Акрима, PLEXIGLAS / Плексиглас или просто Акрил (краткое название для Полиметилметакрилата).
По сути, все эти варианты представляют собой одно и то же органическое стекло, свойства которого могут варьироваться в зависимости от метода производства и производителя (в первую очередь различается качество). Оргстекло изготавливается двумя основными способами: экструзией (экструзионное оргстекло) и литьем (литьевое, литое оргстекло).
Оргстекло можно обрабатывать различными методами: резка, сверление, шлифование, фрезерование, полирование, сварка и склеивание. Часто для получения необходимого дизайна изделия применяется термоформование (формовка в горячем состоянии) и холодное сгибание.
Существует множество рекомендаций и параметров обработки оргстекла, которые можно найти в открытых источниках, поэтому ниже мы остановимся только на основных моментах.
Резка Оргстекла
Резка оргстекла может выполняться без особых трудностей с использованием ручных, дисковых и ленточных пил, а также чаще всего — лобзиков и гильотин (при небольших толщин листа), резцов-циклей, лазеров и фрез. Выбор инструмента зависит от формы заготовки (лист, стержень, труба), её размеров (толщина, ширина, длина, диаметр) и от требуемого качества готового изделия.
Дисковые пилы и фрезы диаметром от 200 до 350 мм с зубьями, армированными карбидом, позволяют получать точные и аккуратные срезы. Эти методы в основном применяются для раскроя листовых пластиков. Обычно рекомендуется использовать этот метод для распилки листов толщиной более 3 мм, но при тщательном креплении листа и правильных параметрах резки можно добиться хорошего качества среза даже при толщине до 3 мм.
Рекомендуется использовать диски с твердосплавными наконечниками, которые имеют наибольшее количество зубьев, поскольку они служат дольше по сравнению с дисками из инструментальной стали. Тупые и неправильно установленные диски могут вызывать появление сколов и неровные края. Зубья могут быть как прямыми, так и скошенными поочередно.
Перед началом распиловки убедитесь, что оргстекло лежит на ровной и устойчивой поверхности и надежно закреплено (это крайне важно для предотвращения его перемещения во время работы).
→ При выборе диска обратите внимание на маркировку и характеристики. Существуют специальные диски для резки оргстекла, которые позволяют добиться отличного качества среза.
Для распиловки заготовок в виде стержней и труб (втулок), а также для контурной порезки и обрезки краев формованных частей оргстекла часто применяются ленточные пилы, обычно используемые в деревообработке и металлообработке. Полотна ленточных пил всегда имеют небольшое разведение зубьев, что приводит к образованию более грубой кромки по сравнению с кромкой от дисковых пил. Поэтому, как правило, требуется последующая обработка краев. Ширина полосы, используемого полотна, варьируется от 3 мм до 13 мм и определяется согласно желаемому контуру реза и типу используемой пилы. Количество зубцов на 1 см длины ленты должно составлять от 3 до 8. Правильный выбор скорости подачи ленты и скорости опускания поможет избежать перегрева пластика.
Для резки тонких листов с изменением направления могут использоваться лобзики. Чтобы избежать появления металлической стружки, появляющейся во время резки, её следует удалять с помощью сжатого воздуха. Низкая скорость подачи лобзика и скорость резки должны быть ниже 1500 м/мин для предотвращения перегрева материала. Инструменты, которые движутся не только вверх и вниз, но и в горизонтальном направлении, особенно полезны для этого.
Неоднократно в практике встречаются также ручные пилы и лобзики, которые используются для мелкого производства или при создании изделий на себя, и они должны иметь тонкие зубья.
Ранее применялся метод, при котором на листах толщиной до 3 мм создавались бороздки с помощью резца (цикли) вдоль линейки или изогнутого шаблона с не слишком малым радиусом, а затем лист аккуратно ломался по месту бороздок. С кромки необходимо удалить заусенцы с помощью шабера.
Перед высечкой или гильотинной порезкой, листы следует нагреть в пределах от 100 до 140°C. Режущие инструменты должны достигать температуры от 120 до 130°C. Рекомендуется максимальная толщина листа не превышает 4 мм. Стальные шаблоны обеспечивают очень ровные резы, если угол клина составляет 20°С. Во время высечки или гильотинной порезки нагретого материала необходимо учитывать эффект теплового расширения и сжатия.
Виды обработки
Чтобы подробно обсудить, как можно обрабатывать оргстекло в домашних условиях, необходимо ознакомиться с основными разновидностями таких операций. Если рассмотреть все возможные способы, то список будет выглядеть следующим образом:
- резка;
- фрезерование;
- шлифовка;
- обработка оргстекла с использованием пемзы;
- штамповка;
- формование;
- токарная работа.
Данный материал, независимо от конкретной разновидности (это касается как акрилового стекла, так и изделий из поливинилхлорида), классифицируется как термопластичная пластмасса. При повышении температуры, даже до 150 градусов, существует повышенный риск деформации. Поэтому сверление из оргстекла является более сложной задачей, чем шлифование, фрезеровка или нарезка по размеру. Для того чтобы правильно просверлить отверстие как на числовом программном управлении, так и вручную, необходимо тщательно подобрать сверло по размеру.
Также стоит уделить внимание марке сверлильного инструмента.
Важно помнить, что оргстекло, по сравнению с обычным стеклом, обладает следующими преимуществами:
- вдвое легче;
- более прочное;
- стоит лучше переносит удары;
- оптимально защищает от теплового распространения;
- гораздо более прозрачное.
Стандартно акрил покрыт изолирующей пленкой, которая не должна быть повреждена. Во время работы с этим материалом необходимо внимательно следить, чтобы он не перегревался, что можно достичь путем правильного выбора инструмента и режима работы. Рабочие движения должны быть максимально аккуратными. Любые резкие движения могут привести к сломам и повреждениям этого чувствительного материала.
Правила работы
Резка оргстекла может выполняться даже с использованием простейших подручных средств. Наиболее подходит для этого и обычная пила по металлу. В промышленных условиях иногда применяются даже специальные лазерные машины. Однако чаще всего пытаются найти компромисс между идеальными инструментами и их стоимостью. В большинстве случаев для этой задачи используются дисковые пилы, ленточные пилы и фрезы. Ленточная пила целесообразна там, где не требуется идеальный прямой рез (например, при получении предварительных заготовок для формовки).
Скорость вращения ленточного механизма должна составлять 700-800 м за минуту. В ситуациях, когда требуется получение четкого и гладкого контура, рекомендуется использовать фрезы. С помощью дисковых пил можно получить точные прямые срезы, линия реза будет четко выглядеть.
Льстил акрил рекомендуется пилить зубьями с карбидным упрочнением; оптимальная скорость вращения составляет от 800 до 1200 м за минуту.
В промышленных условиях целесообразно обрабатывать оргстекло на высокоскоростных станках. Быстрая резка и энергоэкономичный режим подачи обеспечивают идеальное оформление краев. Сам диск может иметь диаметр 25 см и изготавливается из быстрорежущих сплавов. Можно использовать и обычный черный металл, но с добавлением твердых сплавов для повышения его прочности.
Лазерная резка обеспечивает гораздо более высокую точность, чем механические инструменты. При использовании лазера образуется значительно меньше отходов, однако напряжение внутри материала может увеличиться. Это делает процесс склеивания таких поверхностей опасным.
Сверлить оргстекло можно как на неподвижном, так и на подвижном сверлильном оборудовании. Сверло должно быть изготовлено из быстрорежущего сплава, чтобы обеспечить максимальную эффективность. Чем глубже сверление, тем чаще потребуется поднимать сверло, что позволяет удалять стружку и предотвращать перегрев материала. Сократить скрытые внутренние напряжения можно путем охладительных процессов, используя специальные жидкости или сжатый воздух.
Для гравировки чаще всего используют рыхлители, установленные на пантографах, оснащенные мелкими фрезами разнообразных профилей.
В сложных ситуациях для гравировки применяются лазерные резаки. Чтобы добиться качественной гравировки, следует ограничивать глубину действия лазерного луча.
Шлифовать грубое или поврежденное оргстекло можно с помощью влажного наждака с мелкими зернами корунда. После того как грубая шлифовка завершена, поверхность следует обработать полирующими смесями, такими как ВИАМ или крокус. Данная работа может выполняться как вручную, так и с использованием полировального оборудования. Срезанные края и матовые поверхности легко полируются механически с помощью алмазных резцов. При работе с криволинейными срезами и в других сложных ситуациях осуществляется полировка высокотемпературным огнем. Работать следует с максимальной осторожностью, тщательно очищая обрабатываемую область; напряжения предотвратим с помощью отжига, что облегчит процесс склеивания или покраски.
Формование оргстекла выполняется в три этапа:
- разогрев;
- собственно формовка;
- отвод тепла и охлаждение.
Оборудование
Сверление может проводиться как ручными, так и автоматическими инструментами.
- Дрель – это обычный ручной переносной инструмент, используемый как индивидуально, так и в небольших мастерских. Здесь крайне важно обеспечить надежное удержание материала. Для этого используют специализированные рабочие столы с зажимами либо обычные тиски.
- Вертикально-сверлильные станки – лист материала фиксируется на столе с регулируемой высотой, а сверло устанавливается в шпиндельной головке, которая перемещается по оси. Обработка выполняется при перемещении детали относительно сверла.
Станок для настольного сверления оргстекла
Видов сверлильных станков можно выделить несколько:
- настольные – предназначены для обработки небольших объемов и чаще всего используются в мастерских;
- вертикальные одношпиндельные – здесь рабочий стол может вращаться вокруг колонны со шпиндельной головкой, что упрощает процесс обработки;
- многошпиндельные;
- редукторные – используют для получения отверстий большого диаметра;
- глубокого сверления.
Оборудование бывает как с числовым программным управлением, так и полностью автоматическим.
Заключение
Сверление оргстекла можно считать довольно простой задачей, но она требует большой аккуратности. Материал чувствителен к воздействию температур, поэтому при сверлении, как вручную, так и с помощью станка, проблема охлаждения и удаления стружки должна быть решена в первую очередь.
Видео процесса сверления оргстекла на станке:
Понравилась статья? Поделитесь с друзьями в социальных сетях:
Подписывайтесь на обновления сайта в Контакте, Одноклассниках, Facebook или Twitter.
Чем резать оргстекло?
Благодаря своим уникальным характеристикам, особенно термопластичности, ПММА легко поддается резке даже в домашних условиях. Для этого достаточно использовать простейшие инструменты. Чаще всего для этой задачи применяется ручная пила по металлу или циркулярная пила, резак, фрезерный станок. Тонкие листы акрила (менее 2 мм) можно разрезать даже с помощью обычного канцелярского ножа.
Следует отметить, что поверхность оргстекла при резке быстро нагревается, и за температурой следует внимательно следить.
Резак (для толщины до 2-3 мм)
Наиболее простым и распространенным способом является использование резака. Материал необходимо положить на ровную поверхность, приложить стальную линейку к месту реза и провести резаком по линейке несколько раз, чтобы создать канавку.
Разрезать лист следует до половины его толщины, а затем остаток можно просто отломать. Этот способ подходит для ПММА толщиной до 2-3 мм; для более крупных работ следует использовать более серьезные инструменты.
Ножовка по металлу
Резать материал по прямой линии можно и с использованием обычной ножовки по металлу.
Тем не менее, необходимо учитывать, что по твердости оргстекло сопоставимо с буком, потому процесс резки будет долгим и кропотливым. Акрил тоже имеет склонность нагреваться во время резки, поэтому важно работать медленно и постоянно следить за тем, чтобы полимер не перегревался.
Полотно может застревать во время работы. В таком случае следует немного остудить линию реза при помощи воды.
Трехзубый диск для болгарки
Трехзубый пильный диск для дерева отлично справляется с резкой оргстекла. При этом материал не нагревается и не прилипает к инструменту. Такой способ подойдет для прямолинейных резов листов толщиной 5-10 мм.
Не забудьте надеть защитную маску, чтобы защитить лицо от осколков.
Нихромовая спираль
В случае, если необходимо вырезать ПММА криволинейной формы, подходит данный способ. Оргстекло начинает плавиться при температуре 160°C, тогда как нихромовая спираль способна достигать температур до 1000°C и выше. По этой причине следует использовать реостат для контроля нагрева.
Так как акрил может загореться, при работе с спиралью рекомендуется оставлять запас 0,5 мм, а затем обрабатывать место реза с помощью шлифовальной шкурки.
Лазерная резка
Наилучший вариант — это приобретение лазерного резака, который обеспечивает идеальные ровные линии, минимальное количество отходов и почти идеальные торцы, требующие минимальных усилий для последующей обработки. Однако лазерная резка имеет свои недостатки: высокая стоимость оборудования (хотя можно воспользоваться услугами профессионалов) и возможность возникновения небольшого внутреннего напряжения в материале.
Чем склеить оргстекло?
Склеивание деталей из этого полимера не требует значительных финансовых и трудозатрат, но требует аккуратности и внимательности. В нашем ассортименте представлено множество различных средств:
- Полимеризуемые клеи;
- Полиприсоединяемые клеи;
- Красящий лак;
- Клейкие ленты.
Наиболее простым способом является склеивание с использованием диффузионного клея для акрила Cosmofen PMMA.
Однокомпонентный клей от немецкого производителя быстро фиксирует поверхности из ПММА, акриловые и соэкструдированные профили между собой, обеспечивая высокую стойкость к ультрафиолетовым излучениям и термическим нагрузкам, обладает высокой адгезией и невысокой стоимостью. Средство используется в автомобилестроении, в производстве оконной и рекламной продукции, и может быть применимо как для наружных, так и для внутренних работ.
Алгоритм применения клея включает следующие шаги:
- Тщательная сушка и очистка от загрязнений обрабатываемой поверхности;
- Нанесение клея на одну из соединяемых деталей;
- Состыковка элементов и их фиксация под давлением;
- Держание деталей в одном положении около 60 секунд;
- Ожидание 24 часа (при температуре воздуха + 20°C).
Если всё сделать правильно и учесть основные рекомендации, в итоге получится прочный и жесткий шов мутного цвета.
Поскольку процесс склеивания происходит практически мгновенно, рекомендуется использовать резиновые перчатки, чтобы избежать риска повредить кожу.
Отверстия в оргстекле. Как и чем делать?
Оргстекло — это прочный, но в то же время податливый материал, который допускает механическую обработку. Его можно резать, сверлить, полировать и подвергать фрезеровке, при этом, соблюдая правильный подход, можно избежать повреждений. Однако сверление плексигласа считается наиболее сложной процедурой — многие стремятся узнать, как просверлить оргстекло без трещин и сделать это в домашних условиях. В данной процедуре много нюансов: начиная от выбора оптимального сверла и заканчивая определением наилучших оборотов для сверления.
Резка оргстекла может осуществляться даже с помощью простейших инструментов. Простая пила по металлу будет вполне подходящей. В промышленных условиях могут быть применены и специальные лазеры. Но чаще всего действует компромисс между совершенством инструмента и его ценой. Поэтому на практике используется дисковые, ленточные пилы и фрезы. Ленточная пила будет целесообразной, где требуется предварительная заготовка, а не очень точный прямой рез.
Скорость вращения ленточного механизма должна составлять 700-800 метров в минуту. Там же, где нужно получить четкий и ровный контур, целесообразно использовать фрезы. При помощи дисковых пил можно обеспечивать точные прямые резы. Линия реза будет четкой и аккуратной.
Литьевой акрил рекомендуется распиливать зубьями с карбидным упрочнением; оптимальная скорость вращения должна составлять от 800 до 1200 метров в минуту.
В промышленных условиях оптимально обрабатывать оргстекло на высокоскоростных станках. Быстрая резка и низкая скорость подачи помогают сформировать качественную кромку. Диск, как правило, может иметь диаметр 25 см и сделан из быстрорежущих сплавов. При этом возможно использование обычного черного металла, но с добавлением твердых сплавов для повышения его прочности.
Лазерная резка значительно точнее, чем при использовании механических инструментов. При этом образуется минимум отходов, однако возникает и повышенное внутреннее напряжение в материале. Это делает последующее склеивание таких тканей довольно опасным.
Сверление оргстекла вполне возможно как на неподвижном, так и на подвижном станке. Механизм сверла должен быть изготовлен из быстрорежущего сплава, за счет чего достигается максимальная производительность. Чем глубже сверление, тем чаще необходимо поднимать сверло, позволяя воздуху удалять стружку и снижая вероятность перегрева материала. Это также помогает избежать внутреннего напряжения, которое можно снизить при помощи охлаждающих жидкостей или сжатого воздуха.
Для гравировки чаще применяются рыхлители, установленные на пантографах. Эти рыхлители оснащены фрезами малого диаметра с разнообразными профилями.
В более сложных ситуациях задействуются лазерные установкан для резки. Для достижения качественной гравировки рекомендуется ограничивать глубину воздействия луча.
Шлифовать грубое или поврежденное оргстекло можно с помощью влажного наждака, имеющего мелкие зерна корунда. Как только грубая шлифовка завершена, поверхность обрабатывают полирующими смесями на основе ВИАМ или крокуса. Работа может производиться как вручную, так и на полировальном оборудовании. Срезанные края и матовые поверхности удачно смогут полироваться механически с использованием алмазных резцов. На криволинейных срезах и в других сложных случаях происходит полировка высокотемпературным огнем. В процессе работ необходимо соблюдать максимальную осторожность, тщательно очищая обрабатываемую область; напряжения можно уменьшить за счет отжига, что улучшает процессы склеивания или окрашивания.
