Polimetilmetakrilat-PMMA za kemičare, "ta plastična stvar" za sve ostale-propušta otprilike 92% vidljive svjetlosti dok je upola manja od stakla. Materijal je razbio pretpostavke o tome što prozirne površine mogu postići mnogo prije nego što je počeo razbijati očekivanja u radionicama diljem svijeta. Ali rezanje čisto? Tu stvari postaju zanimljive. Pod zanimljivim, mislim na frustrirajuće dok ne shvatite što se zapravo događa na molekularnoj razini kada se oštrica susreće s plastikom.
Dva akrila o kojima vam nitko ne govori
Evo što bih volio da mi je netko objasnio prije nego što sam u jedno poslijepodne uništio materijal vrijedan 80 dolara.
Lijevani akril i ekstrudirani akril izgledaju identično. Apsolutno identično. Ista jasnoća, ista težina, isto sve-dok ih ne pokušate rezati. Tada razlike postaju bolno očite.
Lijevani akril nastaje kada se tekući monomer ulije između staklenih ploča i polako polimerizira. Treba vremena. Stvara gušću molekularnu strukturu. Viša točka taljenja. Strojevi prekrasni.
Ekstrudirani akril? Polimerne kuglice gurane kroz grijane valjke u kontinuiranom procesu. Brži za proizvodnju. Jeftinije. Dimenzionalno dosljedniji. Ali brzo hlađenje tijekom ekstruzije stvara unutarnja naprezanja koja ga čine sklonim pucanju. A ovo je dio koji me koštao jedno poslijepodne: ekstrudirani akril ima tendenciju rastopiti se i zalijepiti na alatima za rezanje umjesto da proizvodi čiste komadiće.
Izdajnički znak? Papirna maska obično znači odljev. Maskiranje plastičnom folijom često ukazuje na ekstrudiranje. Ne uvijek, ali dovoljno često da bude od koristi.
Posebno za laserski rad, lijevani akril daje čisti plamen-polirani rub kakav svi žele. Ekstrudirano lišće ima neravnine i ponekad slabu sivu promjenu boje. Za mehaničke -pile za rezanje, glodalice-čisto odbacuju akrilne strugotine. Ekstrudirani se može ponovno zavariti iza oštrice ako se krećete presporo.
Jedan proizvođač s kojim sam razgovarao odbija više zalihe ekstrudiranog proizvoda. "Nije vrijedno pritužbi kupaca", rekao je. Možda ekstremno. Ali shvaćam.
Bodovanje: Metoda koju svi podcjenjuju
Bodovanje radi. Zapravo radi. Na listovima do otprilike 5 mm (otprilike 3/16 inča), oštar nož za rezanje i malo strpljenja nadmašit će električne alate za ravne rezove.
Tehnika je teoretski vrlo jednostavna. Označite svoju liniju. Pričvrstite metalno ravnalo duž njega. Prođite -alatom za rezanje karbida ili teškim pomoćnim nožem po rubu-ne jednom, ne dvaput, nego deset do petnaest prolaza s dosljednim umjerenim pritiskom. Stvarate žlijeb koji koncentrira stres, a ne probija.
Okrenite list. Zarežite stražnju stranu duž iste linije. Još deset prolaza.
Postavite zarezanu liniju preko ruba stola ili radnog stola. Čvrsto stegnite. Primijenite oštar pritisak prema dolje na dio koji visi.
List škljoca duž partiture sa zadovoljavajućim pucketanjem. Čist rub. Nema topljenja. Nema letenja žetona. Nije potrebna zaštita za uši.
Dobio sam možda četrdesetak listova prije nego što sam shvatio jedan detalj koji odvaja dobre rezultate od izvrsnih: dubina utora trebala bi doseći otprilike jednu-trećinu debljine lista prije nego što pokušate uskočiti. Manje od toga i dobit ćete nazubljene prekide koji odlutaju izvan linije. Pukotina se širi kroz preostali materijal, ali samo ako ste ga prethodno dovoljno oslabili.
Ograničavajući faktor su krivulje. Bodovanje im ne može. Pa-blage krivulje su tehnički moguće ako ste izuzetno strpljivi, ali sve što je uže od radijusa tanjura za večeru zahtijeva drugačiji pristup.
Električne pile: gdje sve ide po zlu
Dopusti mi da te poštedim krivulje učenja koju sam izdržao.
Prvi put kad sam akril prošao kroz stolnu pilu, upotrijebio sam standardne zube-drvene oštrice s vrhom od karbida. 24. Akril se razbio oko četiri inča u posjekotinu. Komadi posvuda. Jedan me uhvatio u podlakticu-ništa ozbiljno, ali dovoljno da preispitam svoje životne izbore.
Drugi put sam se prebacio na oštricu s finijim zubima. 60. Bolje. Ali rubovi su ispali grubi i blago otopljeni, s onim karakterističnim bjelkastim naglaskom-nazubljenjem koji vrišti "amaterski sat."
Treći put sam napokon pročitao stvarne specifikacije umjesto da nagađam.
Što radi: oštrice sa 60 do 80 zuba za promjer od 10-inča, dizajnirane za plastiku ili obojene metale. Geometrija zuba je bitna - obrasci trostrukog brušenja (TCG) ili naizmjeničnog vrha kosine (ATB) imaju najbolje rezultate. Želite zube koji režu, a ne stružu. Negativni kutovi kuke pomažu u sprječavanju agresivnog zagriza koji uzrokuje lomljenje.
Brzina hranjenja zbunjuje ljude. Intuicija kaže da sporije znači sigurnije. krivo Presporo stvara toplinu trenja koja topi plastiku. Prebrzo uzrokuje pucanje i može puknuti lim. Najbolje mjesto ovisi o veličini oštrice i debljini lima, ali općenito želite ravnomjerno, namjerno kretanje-a ne puzanje, ne jurenje.
Ispravno poduprite materijal. Akril se savija, a nepodržani dijelovi mogu vibrirati na oštrici, uzrokujući mrlje ili potpune lomove. Žrtvena ploča ispod eliminira krhotine donjeg-ruba.
I za ljubav svemu što je jasno i lijepo: ostavite zaštitnu masku tijekom rezanja. Sprječava površinske ogrebotine i smanjuje mogućnost da se strugotine ponovno tope na površinu.
Pitanje slagalice
Ljudi stalno pitaju o ubodnim pilama.
Da, ubodne pile režu akril. Oni su zapravo jedna od boljih opcija za zakrivljene rezove kada nemate pristup CNC ili laserskoj opremi. No margina pogreške je mala.
Odabir oštrice ovdje je važniji nego kod bilo kojeg drugog alata. Standardne drvene oštrice su katastrofa koja čeka da se dogodi-zubi su preagresivni, razmak preširok. Trebate oštrice s finim{3}}zubicama namijenjene za rezanje metala ili plastike. Neki proizvođači proizvode akrilne-oštrice; vrijedi ih potražiti. Potražite najmanje 10 zuba po inču, po mogućnosti više. Jedan forum kojem vjerujem preporučuje 10 TPI kao minimum za sve što je manje od 3/8 inča debljine.
O prilagodbi brzine nema-pregovaranja. Većina ubodnih pila ima promjenjivu kontrolu brzine. Smanjite to. Dolje. Ako minimalna postavka vaše pile još uvijek uzrokuje topljenje, možda će vam trebati potpuno drugačiji alat.
Postavku orbitalne radnje-koju ljuljanje neke ubodne pile koriste za brže rezanje drva-trebalo bi u potpunosti onemogućiti. Taj pokret gore{3}}i-dolje savija akril, stvarajući lomove od stresa koji se mogu pojaviti tek danima kasnije. Pitaj me kako znam.
Stegnite sve. Za razliku od drveta, akril želi poskakivati i vibrirati djelovanjem oštrice. Stezaljke obložene gumom-u neposrednoj blizini linije reza to umanjuju. Neki ljudi postavljaju izolacijsku ploču od pjene ispod plahte za dodatno vlaženje.
Jedan trik koji sam pokupio od proizvođača znakova: prijeđite oštricom po akrilu bez uključenog motora. Osjetite bilo kakvo kolebanje ili savijanje. Prilagodite svoje stezanje dok materijal ne bude potpuno mrtav. Zatim rezati.
Kružne pile
Radi dobro. Isti zahtjevi za oštrice kao kod stolnih pila-finih zuba, plastične-ocjene, pravilne geometrije.
Izazov je kontrola. Ručne kružne pile su teže i agresivnije od ubodnih pila. Iskušenje mišića kroz posjekotine stvara točno onu vrstu topline i krhotina koje pokušavate izbjeći.
Upotrijebite vodilicu ravnala čvrsto stegnutu za rad. Napravite svoj prolaz u jednom neprekidnom pokretu dosljednom brzinom. Ne zaustavljajte se-usred rezanja osim ako baš ne morate, jer ponovni početak često stvara vidljiv trag.
Neki ljudi kunu se u vlaženje oštrice ili linije reza vodom ili alkoholom kao sredstvom za hlađenje. Probala sam oboje. Rezultati su... mješoviti. Definitivno smanjuje toplinu pri dužim rezovima, ali zbog nereda i sigurnosnih problema (alkohol je zapaljiv, a električni alati iskre postoje) oklijevaju da ga preporučim univerzalno.
CNC glodalice: ozbiljna oprema
Ako imate pristup CNC glodalici, rezanje akrila postaje gotovo trivijalno lako-kad odaberete parametre.
Kritični brojevi:
Brzina vretena: 18 000 do 24 000 okretaja u minuti za većinu operacija. Neki debeli materijali bolje se režu na donjem kraju; rad s finim detaljima često zahtijeva viši raspon. Cilj je održavanje odgovarajuće površinske snimke za promjer bita uz učinkovito uklanjanje materijala.
Brzina napredovanja: 75 do 300 inča u minuti, ovisno o veličini bita i dubini rezanja. Manji bitovi (1/8 inča i niže) bolje rade na niskom kraju. Veći bitovi (1/4 inča i više) mogu podnijeti veće brzine. Formula uključuje opterećenje strugotine-koliko materijala svaki zub ukloni po okretaju-ali iskreno, većina ljudi samo testira na otpadu dok rubovi ne izgledaju kako treba.
Dubina rezanja: otprilike polovica promjera svrdla po prolazu. Svrdlo od 1/4 inča trebalo bi rezati oko 1/8 inča duboko prije sljedećeg prolaza. Idući dublje koncentriraju stres i toplinu na oštricu.
Odabir bitova određuje sve. Standardna dva-spiralna svrdla dizajnirana za drvo stvaraju toplinu jer se strugotine ne čiste dovoljno brzo. Jedno-nazubljeni "O-nazubljeni" nastavci su industrijski standard za akrilne-jednorezne oštrice s maksimalnim zazorom strugotine. Geometrija izbacuje materijal prema gore i dalje od reza, noseći toplinu sa sobom.
Upcut u odnosu na downcut spirale: upcut omogućuje bolje uklanjanje strugotine i hladnije rezanje, ali može podići tanke ploče sa stola. Downcut gura materijal prema dolje, što je dobro za tanke materijale, ali strugotine se nakupljaju u rezu i mogu se rastopiti. Ne postoji savršen odgovor. Mnoge trgovine koriste upcut s jakim vakuumskim-držanjem.
Jednu stvar CNC operateri brzo shvaćaju: ekstrudirani akril se topi i gumi na bitove čak i kada se lijevani akril savršeno reže. Ako se vaš izvor materijala promijeni i odjednom se počnete taliti, provjerite je li netko poslao ekstrudirani umjesto lijevanog.
Lasersko rezanje
Zlatni standard. Bez kontakta, bez mehaničkog naprezanja, rubovi izlaze plameno-polirani.
CO2 laseri ovdje su radni konji. Čisto isparavaju akril kroz cijeli vidljivi raspon debljine-od hobi ploča od 1 mm do arhitektonskih ploča od 25 mm, iako debeli materijal zahtijeva više prolaza ili jače cijevi.
Diodni laseri imaju problema s prozirnim i svijetlim-obojenim akrilima jer valna duljina prolazi umjesto da se apsorbira. Obojeni i neprozirni materijali dobro se režu. Ali ako prvenstveno radite s čistim zalihama, CO2 je jedina praktična opcija.
Postavke se jako razlikuju ovisno o snazi stroja i vrsti akrila. Lijevani akril treba manje brzine nego ekstrudirani za jednake debljine jer drugačije apsorbira energiju. Ali lijevani proizvodi bolje rubove-od polirane, gotovo staklene-završne obrade koja čini laserski-akril prepoznatljivim.
Zračna pomoć je kritična. Struja komprimiranog zraka usmjerena na točku rezanja otpuhuje ispareni materijal i hladi okolno područje. Bez njega, para se ponovno kondenzira na rubovima, stvarajući mutni film. Što je još gore, nakupljanje topline može uzrokovati pucanje u području u blizini reza.
Lasersko rezanje akrila proizvodi pare. Stvarni otrovni dimovi. Svaki sigurnosni list koji sam vidio naglašava odgovarajuću ventilaciju. Pravilno kućište s odvodom ispušnih plinova nije dodatna oprema-to je osnovna sigurnost.
Problem topline
Svaka metoda rezanja osim zarezivanja stvara toplinu. A odnos akrila i topline je... kompliciran.
Ispod oko 80 stupnjeva (176 stupnjeva F), akril ostaje stabilan. Između 80 stupnjeva i 160 stupnjeva (320 stupnjeva F), omekšava i postaje savitljiv-korisno za savijanje, problematično tijekom rezanja. Iznad 160 stupnjeva počinje se potpuno topiti.
Temperatura staklastog prijelaza-gdje materijal prelazi iz krutog u gumeni-je oko 105 stupnjeva (221 stupanj F). Ovo je opasna zona za operacije rezanja. Približite se previše i materijal će teći umjesto da se usitnjava. Sama se zavari iza reznih rubova. Zalijepi se na oštrice pile i glodalice. Stvara onaj mat, namreškan završni rub koji najavljuje neiskustvo.
Trenje je neprijatelj. Tupi noževi stvaraju više trenja. Spore brzine dodavanja stvaraju više trenja. Nedovoljan razmak od strugotine stvara više trenja. Sve što smanjuje trenje-oštri alati, odgovarajuće brzine, jedno-geometrija žljebova, rashladna tekućina ili pomoć zraka-poboljšavaju rezultate.
Jedna trgovina koju sam posjetio koristi vrtložnu cijev sa komprimiranim zrakom usmjerenu na njihovu glodalicu. Cijev dijeli komprimirani zrak u tople i hladne struje; oni hladnu struju vode na područje rezanja. Pretjerano za hobiste? Apsolutno. Ali njihovi rubovi svaki put ispadnu kristalno jasni.
Što je s alatima Dremel?
Rotirajući alati mogu raditi za sitne rezove detalja i uske krivulje gdje čak ni ubodna pila ne može stati. Ali izazovi upravljanja toplinom su ozbiljni.
Alati tipa Dremel- vrte se brzinom od 10 000 do 35 000 okretaja u minuti. To je puno potencijala trenja koncentriranog na sitnim reznim površinama. Čak i s dijamantnim ili staklenim vlaknima-ojačanim reznim kotačima, topljenje je gotovo neizbježno osim ako niste izuzetno oprezni.
Tehnika uključuje vrlo lagane prolaze. Ne pokušavajte proći u jednom udarcu. Zarežite plitki utor, pustite da se ohladi, ponovno zarežite. Držite alat u pokretu. U trenutku kada zastanete ili pritisnete, toplina raste.
Vidio sam kako ljudi uspješno koriste rotacijske alate za izreze-i utore u tankim akrilnim pločama. Moguće je. Ali kad bih mogao birati između Dremela i ubodne pile s pravom oštricom, svaki bih put odabrao ubodnu pilu.
Rubovi nakon rezanja
Osim ako ne režete laserom (koji se sam{0}}polira) ili koristite profesionalnu-opremu za poliranje dijamanata, imat ćete završnu obradu rubova.
Brušenje je osnovni pristup. Počnite grubo-120 ili 150 zrnatosti - za uklanjanje tragova piljenja i izravnavanje očitih nepravilnosti. Napredujte kroz sitnije zrnje: 220, zatim 320, zatim 400 ili finije. Cilj svake faze je zamijeniti prethodne ogrebotine finijim ogrebotinama, sustavno smanjujući njihovu vidljivost.
Električne brusilice to dramatično ubrzavaju, ali zahtijevaju oprez. Akril stvara toplinu pod trenjem. Držite brusilicu u stalnom pokretu. U trenutku kada boravite na jednom mjestu, površina se počinje magliti ili topiti.
Za mnoge primjene, brušenje do granulacije 400 daje prihvatljivu satensku završnu obradu. Prelaskom na finije - 600, 800, sve do 2000 - stvaraju se postupno sjajniji rezultati, ali se sve manji povrati pojavljuju brzo.
Stvarna optička jasnoća zahtijeva ili plameno poliranje, sredstva za poliranje ili oboje.
Poliranje plamenom
Ovo u početku užasava ljude. Otvoreni plamen na plastici? Ali radi nevjerojatno dobro.
Načelo: kratko topljenje površine izglađuje mikroskopske nepravilnosti kroz površinsku napetost, baš kao što vodene kuglice kapaju na površini. Akril se hladi u staklo-završnom sloju.
MAPP plinske baklje rade. Propan jedva postiže odgovarajuće temperature i ostavlja rubove zaobljene ili iskrivljene. Profesionalni standard je vodik-kisik-gori toplije i čišće-ali cijena opreme ga stavlja izvan proračuna većine hobista.
Tehnika: držite plamen oko dva inča od ruba. Prolazite ujednačenom brzinom-otprilike brzinom sporog hoda. Gledajte kako se rub mijenja iz matiranoga u sjajni dok se krećete. Ako akril počne žutjeti ili mjehurići, krećete se presporo ili držite preblizu.
Vježbajte na otpadu. Ozbiljno. Prvih nekoliko pokušaja vjerojatno će dati iskrivljene, nejednake rezultate. Vještina je u održavanju dosljedne udaljenosti i brzine, koja se razvija samo kroz ponavljanje.
Upozorenje koje nitko ne spominje dok već niste zeznuli: poliranje plamenom stvara unutarnji stres. Ta područja pod stresom osjetljiva su na pucanje-one fine mreže pukotina koje uništavaju jasnoću-posebno kada su izložene određenim kemikalijama. Sredstva za čišćenje-na bazi amonijaka. Alkoholi. Čak i neka ljepila.
Ako lijepite akrilne dijelove zajedno, nemojte plamenom polirati površine za lijepljenje. Napregnuti rubovi plus cement s otapalom jednaki su eventualnom kvaru.
Smjese za poliranje
Alternativa plamenom poliranju. Sporije, ali bolje kontrolirano.
Smjese za poliranje dizajnirane za plastiku-Novus čini popularan-sustav u tri koraka-rad s mekim kotačima za poliranje ili čak ručno nanošenje s krpama od mikrovlakana.
Počnite s najgrubljim spojem u sustavu. Nanesite na kotačić za poliranje pamuka na stolnoj brusilici ili trnu-montiranom na bušilicu. Laganim pritiskom prijeđite akrilnim rubom na kotač. Smjesa uklanja sitne ogrebotine stvarajući preliminarni sjaj.
Napredak kroz finije spojeve. Završna faza često ostavlja rubove gotovo jednako čiste kao plameno poliranje, bez problema s naprezanjem.
Kvaka: poliranje također stvara toplinu. Lagani pritisak. Nastavite s radom. Zaustavite se ako plastika postane topla na dodir.
Moje pogreške, katalogizirane
Napuknuta ploča akvarija zbog korištenja pogrešne oštrice. Glodalo se zavarilo u utor jer sam pauzirao u-rezanju. Vakuum-je napravio dio koji je poludio tri tjedna nakon poliranja plamenom jer sam ga očistio Windexom.
Windex. Sredstvo za čišćenje-stakla na bazi amonijaka u biti je akrilni otrov. Prvo kućište koje sam napravio-jednostavnu pet-kutiju za prikaz-lijepo sam ulaštio, a zatim ga očistio istim sprejom koji sam koristio za prozore. Fine ogrebotine pojavile su se za nekoliko dana. Do drugog tjedna pojavile su se stvarne pukotine duž poliranih rubova. ludilo. Korozija naprezanja od amonijaka koji napada plamen{10}}poliranu površinu.
nestala. Cijela stvar je uništena.
Koristite samo sredstva za čišćenje-za plastiku. Novus 1. Blagi sapun za suđe razrijeđen u vodi. Namjenske krpe od mikrovlakana pohranjene u zatvorenim vrećicama kako bi se spriječila kontaminacija. Nikada nemojte papirnate ručnike-mikroskopski abrazivne. Nikada ne koristite sredstva za čišćenje stakla u kućanstvu osim ako niste potvrdili da je formula-bez amonijaka.
Debljina je važnija nego što mislite
Tanak akril (ispod 3 mm) se savija. Ta ga fleksibilnost čini podložnim vibracijama tijekom rezanja i pucanju tijekom pucanja. Dobro ga poduprite. Koristite finije oštrice. Prihvatite da metoda ocjene-i-ugriza može zahtijevati više dodavanja kako bi se kompenzirala smanjena krutost.
Srednja debljina (3 mm do 6 mm) je slatka točka. Dovoljno krut za rukovanje, dovoljno fleksibilan da oprosti manje tehničke pogreške. Većina hobija i lakih komercijalnih poslova događa se u ovom rasponu.
Debeli akril (6 mm i više) zahtijeva snažniju opremu i promišljeniju tehniku. Glodalice moraju imati pliće prolaze. Oštrice pile moraju biti još oštrije. Akumulacija topline postaje sve problematičnija jer masa materijala djeluje kao izolator, zadržavajući toplinu u zoni reza.
Stvarno debeli akril-12 mm i više-ulazi u područje gdje amaterska oprema često zakaže. Stolne pile stoje. Prolaznice za rutere množe se u desetke-maratona za prolaze. Profesionalni proizvođači koriste namjenske pile za rezanje plastike sa sustavima rashladne tekućine za sve preko 25 mm.
Sigurnost
Akril je akril, a ne staklo. Neće se razbiti u komadiće žileta. Ali može pucati, a ti su strugoti oštri. Zaštita očiju obavezna je pri svakom radu s električnim alatom.
Rezanje stvara prašinu i potencijalno dim. Ventilacija je važna. Dugotrajno izlaganje česticama PMMA nije dobro-proučeno, ali zaštita dišnih puteva tijekom duljeg rezanja čini se razboritom.
Materijal je zapaljiv. Stvarno zapaljivo. Temperatura paljenja oko 450 stupnjeva (840 stupnjeva F), ali nakon što izgori lako održava izgaranje. Lasersko rezanje s neadekvatnom zračnom pomoći izazvalo je požare. Poliranje plamenom u slabo prozračenim prostorima izazvalo je požare. Držite aparate za gašenje dostupnima.
Zaštitna maska treba ostati uključena tijekom svih operacija rezanja. Sprječava ogrebotine, smanjuje prianjanje strugotine i pruža površinu za označavanje reznih linija. Uklonite ga tek nakon završetka svih obrada.
Završna misao
Akril se lijepo reže kada poštujete njegove posebnosti. Materijal koji izgleda kao staklo, ali se smije pri udaru, koji prenosi svjetlost bolje od prave stvari, koji se može piliti, usmjeravati i laserski obrađivati u gotovo bilo koji oblik-to je zaista izvanredna stvar.
Krivulja učenja postoji. Neću se pretvarati drugačije. Moja prva godina rada s akrilom uključivala je više neuspjeha nego uspjeha, više uništenog materijala nego gotovih projekata, više frustriranih večeri nego zadovoljnih.
Ali negdje oko stotog čistog reza, tisućitog uglačanog ruba, tehnika je postala intuitivna. Odabir oštrice dogodio se automatski. Brzina dodavanja bila je ispravna bez provjere. Prolaz plamena dao je dosljedne rezultate bez svjesnog izračuna.
Tada je rad s akrilom prestao biti težak i postao samo... posao. Dobra vrsta posla. Vrsta gdje materijal postaje objekt, gdje se sirovi lim pretvara u nešto vrijedno izrade.
Prozirna plastika upravo to omogućuje.