Giải thích về kỹ thuật hoàn thiện cạnh acrylic
Vấn đề điên rồ mà không ai thấy sắp xảy ra
Từ năm 2020 đến năm 2022, các nhà chế tạo trong toàn ngành bắt đầu nhận được các cuộc gọi bảo hành vô nghĩa. Hộp trưng bày được vận chuyển trong tình trạng hoàn hảo đang phát triển các vết nứt mạng nhện- dọc theo các cạnh. Hai tháng sau khi cài đặt. Ba tháng. Mẫu này nhất quán: các vết nứt nhỏ lan ra từ ngọn lửa-các cạnh được đánh bóng, luôn ở các cơ sở chăm sóc sức khỏe, trường học, môi trường bán lẻ.
Nguyên nhân phải mất một thời gian để xác định. Trên Signs101.com, một nhà chế tạo đã viết: "Chúng tôi đã đánh bóng bằng ngọn lửa trong nhiều năm mà không gặp vấn đề gì... Đột nhiên, trong 2 năm qua, cơn sốt thực sự trở nên điên rồ, những người lao công có một chai 70/30 và có xu hướng sử dụng nó cho mọi thứ."

Thuốc khử trùng bằng cồn. COVID đã thay đổi các quy trình làm sạch ở mọi nơi và các cạnh acrylic chưa được ủ sẽ không tiếp xúc được với cồn isopropyl.
Đây không phải là một vấn đề ngoài lề. Nó định hình lại cách suy nghĩ của toàn bộ ngành về việc hoàn thiện cạnh. Những gì từng được coi là một bước thẩm mỹ hóa ra lại là một quyết định về tính toàn vẹn của cấu trúc với những hậu quả-lâu dài.
Đúc so với ép đùn
Trước khi đi vào các phương pháp hoàn thiện cụ thể, sự khác biệt này cần phải rõ ràng. Nó ảnh hưởng đến mọi thứ ở hạ lưu.
đúc acrylic
Acrylic đúc được tạo ra bằng cách đổ monome lỏng vào giữa các tấm kính và để nó trùng hợp. Chuỗi phân tử dài hơn. Chất liệu cứng hơn. Nó xử lý sạch-các con chip tách ra dưới dạng các hạt riêng biệt thay vì tan chảy trở lại vào công cụ.
Acrylic ép đùn
Acrylic ép đùn được đẩy qua khuôn gia nhiệt. Chuỗi phân tử ngắn hơn. Các mô hình căng thẳng nội bộ khác nhau. Dễ gặp vấn đề trong và sau khi xử lý.
Một thợ máy trên Thực hành Máy móc đã mô tả sự khác biệt như sau: "Acrylic ép đùn rất khó gia công tốt vì nó không cứng như acrylic đúc, ngoài ra, nó rất dễ bị nứt do ứng suất sau khi gia công và trong quá trình đánh bóng, nó rất dễ bị nóng bề mặt và bắt đầu tạo ra vết nứt."
Nhưng nó không đơn giản như "dàn diễn viên thì tốt hơn". Vật liệu ép đùn thực sự cần đánh bóng bằng ngọn lửa dễ dàng hơn so với vật liệu đúc. Quá trình đúc đòi hỏi nhiều công việc chuẩn bị hơn-chà nhám, cạo-để đạt được kết quả đánh bóng-ngọn lửa tương tự. Một nhận xét từ Signs101 ghi lại điều này: "Các vết cắt acrylic đúc mịn hơn và không tan chảy tệ như acrylic ép đùn. Ngọn lửa acrylic ép đùn đánh bóng rất đẹp. Đúc gần như không tốt."
Vì vậy, việc lựa chọn vật liệu và phương pháp hoàn thiện cần phải được quyết định cùng nhau. Chạy ép đùn thông qua quy trình làm việc CNC được tối ưu hóa cho vật đúc sẽ gây ra hiện tượng nóng chảy. Vật liệu đánh bóng bằng ngọn lửa mà không chuẩn bị cạnh thích hợp sẽ để lại dấu vết rõ ràng. Chất liệu quyết định quá trình, hay quá trình quyết định chất liệu. Chọn một cách tiếp cận và duy trì sự nhất quán.

Đánh bóng ngọn lửa
Ngọn lửa hydro{0}}oxy. Nhiệt độ khoảng 1.850 độ đến 2.200 độ tùy theo thiết bị. Ngọn lửa làm tan chảy bề mặt cạnh và trở nên mịn màng khi nguội.
Tốc độ là lợi thế chính. Biển báo 4×6 có thể được thực hiện trong năm phút. Chi phí thiết bị thấp-đầu vào-máy đánh bóng bằng ngọn lửa có giá vài trăm đô la. Đối với biển báo, màn hình đơn giản, bất cứ thứ gì không được kiểm tra kỹ, kết quả đều đầy đủ.
Bản thân kỹ thuật này đòi hỏi một ngọn lửa màu xanh lam, gần như trong suốt, dài khoảng 75mm, được giữ nghiêng 45 độ so với mép. Ngọn lửa màu vàng có nghĩa là đốt cháy không hoàn toàn; bạn sẽ lắng đọng carbon và có được lớp hoàn thiện mờ. Chuyển động cần phải nhanh-nhiều đường chuyền nhanh sẽ hiệu quả hơn một đường chuyền chậm. Chuyển động chậm tạo ra quá nhiều nhiệt ở một khu vực.
Ứng suất nhiệt là hạn chế cơ bản. Chu trình làm nguội-làm nóng nhanh sẽ để lại lực căng dư ở vật liệu ở cạnh. Sức căng đó làm cho cạnh dễ bị nứt do áp lực môi trường khi tiếp xúc với một số hóa chất. Rượu là thủ phạm phổ biến, nhưng amoniac và axeton cũng gây ra vấn đề.
Việc sửa chữa ủ rất đơn giản nhưng tốn thêm thời gian. Giữ mảnh đã hoàn thiện ở 82 độ trong một đến hai giờ trên mỗi độ dày 3 mm. Làm nguội từ từ-tối thiểu hai giờ để hồi chiêu. Bỏ qua bước này và bạn đang vận chuyển một sản phẩm có thể gây sốt trong lĩnh vực này.
Một điều nữa khiến mọi người chú ý: đánh bóng bằng ngọn lửa trước khi dán là một sai lầm. Ứng suất nhiệt tương tác xấu với sự xâm nhập của xi măng dung môi. Các vết nứt phát triển xung quanh các đường liên kết trong vòng vài tuần. Trình tự thực hiện là dán keo trước tiên, xử lý qua đêm, sau đó đánh bóng phần đã lắp ráp bằng ngọn lửa.
Đánh bóng kim cương
Thiết bị tự động chạy cạnh phôi theo các giai đoạn mài mòn kim cương lũy tiến. Trình tự hạt mài thay đổi tùy theo máy, nhưng thiết bị tốt hơn có thể đạt tới mức tương đương 3.000 hạt. Độ nhám bề mặt sau khi đánh bóng kim cương thích hợp đo từ 18 đến 25 RMS-gần bằng độ trong của bề mặt tấm ban đầu. Thuật ngữ công nghiệp đôi khi gọi đây là "chất lượng bảo tàng" hoặc "cấp độ quang học".
Cơ chế mài và đánh bóng đơn giản, về nguyên tắc không khác gì hoàn thiện bằng tay nhưng nhanh hơn và ổn định hơn. Máy cắt MCD (kim cương đơn tinh thể) tạo ra các cạnh sắc nét nhất. PCD (đa tinh thể) tồn tại lâu hơn nhưng không đạt được độ trong như nhau.

1.000 vòng/phút
1mm - 120mm
Không căng thẳng
Thiết bị chạy ở tốc độ khoảng 1.000 vòng/phút đối với bánh xe có đường kính 18 inch tiêu chuẩn. Công suất độ dày vật liệu dao động từ 1mm đến 120mm tùy thuộc vào cấu hình máy. Một bộ dao cắt thay thế có giá khoảng 1.000 bảng Anh. Đầu tư toàn bộ máy móc có giá trị từ 30.000 USD đến hơn 100.000 USD cho các đơn vị công nghiệp.
Hình học là hạn chế. Đánh bóng kim cương xử lý tốt các cạnh phẳng. Vát đều ổn. Những đường cong phức tạp, những đường cắt bên trong, bán kính hẹp-cần những cách tiếp cận khác nhau. Đối với quy trình chế tạo, việc đánh bóng kim cương bao gồm công việc có-cạnh thẳng{6}}có khối lượng lớn trong khi các phương pháp khác xử lý các trường hợp ngoại lệ.
Không có vấn đề về ứng suất nhiệt khi đánh bóng kim cương. Không cần ủ. Các cạnh không dễ bị tổn thương về mặt hóa học như bề mặt được đánh bóng bằng lửa-.
Cắt Laser tạo ra kết thúc cạnh riêng của nó
Laser CO2 ở mức công suất thích hợp sẽ cắt và đánh bóng chỉ trong một thao tác. Mối quan hệ là khoảng 8 đến 15 watt trên mỗi milimet độ dày vật liệu. Một tấm 6 mm cần ít nhất 60 watt. Đối với 12 mm, bạn muốn 100 watt trở lên.
Laser acrylic đúc sạch hơn so với máy ép đùn. Các cạnh trở nên sắc nét hơn, với ít đường vân hơn. Ép đùn có xu hướng hiển thị các dấu tuyến tính theo đường đi của chùm tia, đôi khi có kết cấu thô hơn do tan chảy thay vì bay hơi sạch.
Tài liệu kỹ thuật ACRYLITE (acrylite.co) chỉ định công suất tối thiểu là 40W cho vật liệu 1/4 inch, tối ưu là 180W cho vật liệu dày hơn. Chiều rộng Kerf chạy từ 0,010 đến 0,020 inch. Vị trí lấy nét rất quan trọng - 0,030 đến 0,060 inch vào vật liệu thường tạo ra chất lượng cạnh tốt nhất.
Dưới độ dày khoảng 12 mm của vật liệu đúc, các cạnh được cắt bằng tia laze-thường đủ tốt để vận chuyển mà không cần hoàn thiện thứ cấp. Ở trên mức đó hoặc với vật liệu ép đùn, công việc chỉnh sửa thường là cần thiết. Đánh bóng nhanh bằng lửa hoặc chà nhám và đánh bóng nhẹ.
Cắt laser tạo ra ứng suất nhiệt tương tự như đánh bóng bằng ngọn lửa. Các yêu cầu ủ tương tự cũng được áp dụng nếu sản phẩm tiếp xúc với hóa chất tẩy rửa mạnh.
Thông số kỹ thuật
Chiều rộng Kerf:0.010 - 0.020 inch
Tập trung:0.030 - 0.060 inch vào vật liệu
Công suất (1/4"):Tối thiểu 40W, Tối ưu 180W
Thông số định tuyến CNC
Hầu hết các vấn đề về chất lượng cạnh trong gia công CNC đều xuất phát từ các thông số không chính xác chứ không phải do thiết bị hoặc vật liệu.
Vấn đề nóng chảy xuất hiện liên tục trên các diễn đàn thợ máy. Vật liệu dính vào dao cắt, cạnh trở nên thô ráp và đục. Hầu như luôn luôn, tốc độ trục chính quá thấp hoặc tốc độ tiến dao sai.
>Tốc độ trục chính tối thiểu: ~18.000 vòng/phút
>Ngưỡng tới hạn: Dưới 16.400 vòng/phút gây tan chảy
>Tốc độ nạp (ở tốc độ 18k vòng/phút): 75 đến 300 IPM
>Tải phoi mục tiêu: 0,001 đến 0,004 inch mỗi răng
Lựa chọn dụng cụ: dao phay cacbua hình học-sáo đơn O{1}}. Onsrud 52-638 liên tục xuất hiện trong các cuộc thảo luận trên diễn đàn như một sự lựa chọn đáng tin cậy. Không bao giờ chạy máy cắt đã chạm vào gỗ hoặc MDF trước đó. Các hạt nhúng làm ô nhiễm cạnh acrylic.
Chiến lược cắt giảm ảnh hưởng đến kết quả. Các đường gia công thô bằng phay leo dốc, sau đó là các đường hoàn thiện có độ sâu-toàn bộ chỉ loại bỏ 0,02 inch. Đường chuyền hoàn thiện là yếu tố quyết định chất lượng cạnh cuối cùng.
CNCZone có một chủ đề trong đó có người hỏi về việc làm sạch các cạnh. Lời khuyên trực tiếp: "Hãy sử dụng acrylic đúc. Nhựa ép đùn sẽ tan chảy trên dụng cụ của bạn, vật đúc sẽ cắt sạch sẽ. Với dao cắt sắc bén, bạn sẽ không cần chất làm mát."
Các cạnh được định tuyến cần hoàn thiện thứ cấp. Tiến trình điển hình: 180 hoặc 240 grit khô, 320 grit có thể đi theo một trong hai cách, 400 grit và mịn hơn phải ướt. Nước đóng vai trò làm mát và bôi trơn; chà nhám khô trên 400 grit tạo ra quá nhiều nhiệt ma sát và làm bẩn bề mặt thay vì cắt.
Tiến triển đầy đủ cho các cạnh có chất lượng-trình diễn: 180 → 320 → 400 → 600 → 800 → 1500 → đánh bóng bằng hợp chất thích hợp.
Kỹ thuật đánh bóng
Tốc độ bề mặt từ 1.200 đến 4.000 feet mỗi phút. Bánh xe bằng vải nỉ mềm nên chạy về phía đầu dưới. Đường kính bánh xe thường từ 6 đến 14 inch.
Những vấn đề phức tạp. Màu xanh lam cho vết cắt ban đầu, hợp chất màu trắng cho lớp hoàn thiện cuối cùng. Trước tiên hãy bôi lớp nền mỡ động vật làm nền cho hỗn hợp.
Chi tiết kỹ thuật giúp ngăn ngừa hư hỏng phôi: bắt đầu đánh bóng phần tiếp xúc khoảng một-một phần ba tính từ mép trên chứ không phải ở mép. Bắt đầu từ mép để bánh xe bắt phôi và ném nó.
Đánh bóng hoạt động tốt cho các hình dạng phức tạp. Bề mặt cong, các cạnh không đều, đường viền-bánh xe linh hoạt phù hợp với hình dạng phôi. Với hợp chất đánh bóng phù hợp, bạn có thể đạt được độ bóng cao. Sự đánh đổi-là tốc độ. Quá trình đánh bóng diễn ra chậm, đòi hỏi kỹ năng của người vận hành và chi phí cho mỗi sản phẩm cao hơn so với các phương pháp tự động. Đối với-giá đỡ màn hình và thiết bị chiếu sáng cao cấp có chất lượng cạnh rất quan trọng, đây vẫn là một bước cần thiết trong quy trình làm việc.

Đánh bóng bằng hơi (Sử dụng hạn chế)
Hơi metylen clorua hòa tan lớp bề mặt trong thời gian ngắn, lớp này đông đặc lại trong suốt về mặt quang học. Hữu ích cho các hình học bên trong phức tạp mà các phương pháp khác không thể tiếp cận được. Thời gian phơi sáng được đo bằng giây-tối đa ba giây.
Các nhà sản xuất lớn bao gồm Evonik khuyến nghị không nên sử dụng nó. Methylene chloride có thể là chất gây ung thư. Yêu cầu quy định rất rộng rãi. Đối với công việc chế tạo nói chung, kỹ thuật này thực sự đã lỗi thời.
Giao thức ngăn chặn cơn sốt
Nhìn chung, vết nứt do áp lực môi trường chiếm từ 15 đến 25% các hư hỏng về nhựa và hơn 40% đối với các polyme thủy tinh như PMMA. Các phân tử dung môi nhỏ xâm nhập vào mạng lưới polymer, làm dẻo các vùng cục bộ, tạo ra các vết nứt nhỏ lan truyền thành các vết nứt có thể nhìn thấy được.
Phòng ngừa có ba yếu tố.
Lựa chọn vật liệu
Sử dụng acrylic đúc cho các ứng dụng có nguy cơ tiếp xúc với hóa chất. Trọng lượng phân tử cao hơn mang lại sức đề kháng tốt hơn.
Giảm căng thẳng
Ủ sau bất kỳ quá trình xử lý nhiệt nào-đánh bóng bằng ngọn lửa, cắt laze, tạo hình nhiệt. Lịch trình tiêu chuẩn là 82 độ (180 độ F) trong một giờ trên mỗi độ dày 3mm (⅛ inch). Làm nguội từ từ. Tối thiểu hai giờ đối với vật liệu mỏng, lâu hơn đối với vật liệu dày.
Kiểm soát hóa chất
Xà phòng nhẹ và nước để làm sạch. Không có cồn, amoniac, axeton trên acrylic chưa được ủ. Nếu quá trình ủ không thực tế, hãy truyền đạt giới hạn cho người dùng cuối. Kèm theo hướng dẫn vệ sinh sản phẩm.
Diễn đàn Sawmill Creek có một bản tóm tắt ngắn gọn từ một người đã học được điều này qua những thất bại:
- (1) Nếu bạn cắt acrylic bằng laser và không ủ, nó sẽ bị biến dạng khi bôi cồn.
- (2) Nếu bạn đánh bóng các cạnh bằng ngọn lửa và không ủ, nó sẽ bị cháy khi rưới cồn.
- (3) Nếu bạn mua acrylic ép đùn, thay vì đúc, nó sẽ bị bong ra khi bôi cồn.
Chọn phương pháp phù hợp
Biển hiệu gắn trên cao, nhìn từ xa
Đánh bóng ngọn lửa bằng cách ủ. Sản xuất nhanh, chi phí thấp, chất lượng phù hợp với ứng dụng.
Quầy trưng bày bán lẻ,-điểm-đơn vị mua hàng
Đánh bóng kim cương. Sự khác biệt về chất lượng có thể nhìn thấy được. Độ rõ của cạnh rất quan trọng khi khách hàng quan sát kỹ. Đáng giá thiết bị và chi phí xử lý cao hơn.
Thiết kế phức tạp, chất liệu mỏng, đường cắt phức tạp
Cắt laze, có thể bằng cách chạm nhẹ-. Một thao tác xử lý việc cắt và hoàn thiện cùng nhau.
Hình học tùy chỉnh với các đường cong
Định tuyến CNC sau đó là hoàn thiện bằng tay. Lao động-tốn nhiều công sức nhưng cần thiết đối với các hình dạng mà thiết bị tự động hóa không thể xử lý được.
Ứng dụng y tế
Đánh bóng kim cương trên vật liệu được chứng nhận với đầy đủ tài liệu truy xuất nguồn gốc. Không đánh bóng bằng hơi do lo ngại dư lượng dung môi. Các cạnh phải không có gờ-và đáp ứng các tiêu chuẩn tương thích sinh học có liên quan.
Kệ trưng bày, giải thưởng, đồ trang trí
Đánh bóng kim cương. Kết quả đạt được độ rõ quang học của vật liệu tấm chưa qua xử lý. Đầu tư thiết bị là đáng kể, nhưng sản xuất hàng loạt được hưởng lợi từ tính nhất quán và thông lượng.
Sản phẩm phẳng lớn như tấm
Dây chuyền đánh bóng kim cương tự động xử lý khối lượng.
Biển hiệu đơn giản, sản phẩm nhìn từ xa
Đánh bóng bằng ngọn lửa giúp giảm chi phí. Với ủ thích hợp, nó đáp ứng các yêu cầu chức năng.
Bài học thực hành
Các quyết định hoàn thiện cạnh được đưa ra trong quá trình sản xuất sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của sản phẩm trong nhiều tháng sau đó trên hiện trường. Giai đoạn cuồng rượu-đã chứng minh điều này một cách rõ ràng. Mọi yêu cầu bảo hành từ một chi tiết được đánh bóng bằng ngọn lửa-không được ủ, mọi cạnh bị nóng chảy do thông số CNC sai, mọi đường liên kết điên cuồng do trình tự xử lý không chính xác cũng vậy.
Các chi tiết cụ thể quan trọng. Loại vật liệu. Kiểm soát nhiệt độ. Lịch trình ủ. Sự tiến triển của Grit. Đây không phải là các sàng lọc tùy chọn. Chúng xác định liệu sản phẩm có hoạt động tốt hay không trong quá trình sử dụng thực tế.
Các câu hỏi kỹ thuật về hoàn thiện cạnh cho các ứng dụng cụ thể có thể được chuyển đến nhóm kỹ thuật của chúng tôi.

