什么是數控機械加工?
數控(計算機數控)機械加工是一種利用計算機控制的機械設備進行切割、成型和加工材料的制造過程。在數控機械加工中,使用計算機程序來控制機械設備的運動,其中包括車床(數控車削)、銑床和3D打印機。該程序被設計為精確地遵循用戶提供的指令,執行精密且可重復的切割和成型操作。
什么是PMMA,為什么在數控機械加工中使用它?
PMMA,或聚甲基丙烯酸甲酯,是一種以其透明性、強度和耐久性而聞名的塑料。由于其物理結構,PMMA對紫外線具有抗性并具有良好的耐候性,使其適用于戶外應用。這些物理特性使PMMA非常適用于透明性至關重要的應用,如標牌和顯示器。它還用于在受磨損的情況下的應用,如汽車零件。
丙烯酸甲酯也是玻璃的一種常見替代品,因為其成本效益顯著。例如,當本文發布時,一個12"x12"x0.25"的硼硅玻璃片的價格為49.60美元,而一個12"x12"x0.25"的透明丙烯酸片的價格為8.46美元——這是一個巨大的價格差異!
由于PMMA易于加工并且可以被加工成精確的公差,因此它是數控機械加工的流行選擇。它相對容易加工,堅韌(比硅玻璃堅韌度更高10倍以上)且易于處理,使其成為即使對于復雜零件也是一種常見選擇。對于制造用于數控機械加工的PMMA,有兩種制造方法:鑄造和擠壓。鑄造產生的內部應力較小,因此鑄造丙烯酸甲酯比擠壓丙烯酸甲酯更不脆,更適用于數控機械加工過程。最終,選擇鑄造還是擠壓型PMMA取決于您所期望的制造工藝和產品應用。
專業提示:無論您是想要設計使用PMMA或任何其他材料的下一個項目,都可以查看我們的有用的“設計適用于數控機械加工的主課程”,在那里您將學習如何最小化數控機械加工的挑戰,并設計出更便宜、更快和風險更小的零件。
PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)/丙烯酸的常見用途
展示器材:由于其透明性以及對展示品保護免受損壞、灰塵和濕氣的能力,PMMA通常用于展示柜、銷售點展示和其他類型的零售展示。
原型制作:由于其低成本和對各種形狀和大小的高加工性,PMMA是原型制作的常用材料。對于復雜的機械零件,PMMA也非常有用,因為投資者、利益相關方和其他部門可以看到設計內部的工作原理。
標牌:如前所述,由于其透明性和可加工成各種形狀和大小的能力,PMMA常用于標牌制作。由于其透明性,可以通過照明使PMMA發光,從而創建出外觀漂亮的設計,因此常用于店面字體、標識牌和其他標識。
醫療器械:由于其生物相容性、可靠性和低毒性,PMMA在醫療行業廣泛應用。PMMA出現在許多醫療行業組件中,如假肢、人工關節、緊固件、隱形眼鏡,甚至是骨水泥。
照明:由于其光學透明性或傳光性,PMMA常用于照明行業。它通常用于光散射器、透鏡和其他照明組件。
汽車:在汽車行業,PMMA用于各種應用,包括前燈、尾燈和其他照明組件,以及內外飾件。
建筑:在建筑行業,PMMA用于各種應用,包括窗戶玻璃、天窗和其他透明的建筑元素。
CNC加工PMMA/丙烯酸的關鍵技巧
1.刀具選擇:由于PMMA是相對軟的材料,因此需要鋒利且精心選擇的切削工具,以防止刀具磨損和斷裂。高速鋼(HSS)工具通常是加工PMMA的最佳選擇,盡管還可以使用硬質合金和鍍鉆刀具。僅使用專為塑料加工指定的刀具來切割PMMA,一個好的經驗法則是使用高抗剪刃幾何(1或2刃刀具),大約5°的刃傾斜角和2°的凈空角。
2.切削速度:由于PMMA的熔點相對較低,因此在加工該材料時使用適中到低的切削速度至關重要。過高的切削速度可能導致材料熔化或變形,導致表面質量差和刀具磨損。
3.進給速率:查看這項研究,展示了對PMMA進行加工時進給速率對切割邊緣質量的影響。研究顯示,進給速率設置為刀具斷裂速率的75%是切割邊緣質量的最佳選擇。有關使用金剛石微銑加工亞克力的更全面的白皮書可以在這里找到。
4.冷卻液:由于PMMA的熱膨脹系數較低,因此在加工該材料時使用冷卻液是個好主意。冷卻液有助于防止材料過熱,并提高表面質量。由于PMMA與各種溶液兼容,因此找到適用的冷卻液并不難。