数ブラウズ：0 著者：サイトエディタ 公開された： 2021-05-26 起源：パワード
アクリル 高強度、剛性、透明性を備えた透明なガラス状のプラスチックです。「ポリメチルメタクリレート（PMMA）」および「プレキシガラス」としても知られています。アクリルは、ガラスやポリカーボネートの代替品として、さまざまな産業用途で広く使用されています。加工が容易で、他のプラスチックに比べて優れた耐候性を備えています。
この記事では、アクリルの加工方法、工具の選択、仕上げ方法など、アクリル加工のさまざまな側面について説明します。この記事では、アクリル加工中に直面する可能性のあるいくつかの問題についても説明します。アクリル製品の用途についても以下に記載しています。材料は非常に脆いため、従来の機械加工プロセスに頼ることが難しくなります。それが理由です CNC加工 アクリルを極度の精度と正確さで機械加工するのに適した方法です。また、ラピッド プロトタイピングや、さまざまな用途向けの高品質のアクリル パーツの作成にも使用されます。
DEK 機械加工および製造会社は、正確かつ迅速な機械加工作業を実行するための最新の CNC 機械を装備しています。アクリル加工サービスが必要な場合は、 DEK あなたの最初の選択肢であるべきです。私たちは、高品質で経済的な製品を通じて、お客様の満足を第一に考えています。
アクリル加工とは？
アクリル素材は、プロトタイプ、ジュエリー、ケーシング、およびその他のいくつかの工業製品など、さまざまな製品の開発に使用されています。このプロセスでは、CNC マシンを使用して、旋削、フライス加工、穴あけ、仕上げなどのさまざまな機械加工操作を実行します。アクリル材料の切断に使用される CNC マシンの一部を以下に示します。
アクリル彫刻機
アクリルフライス盤
PMMAエッチング機
アクリルレーザー切断機
アクリルダイカット機
アクリルミニレーザー切断機
機械加工のためのアクリル材料の選択:
アクリルは、大きくキャストアクリルと押し出しアクリルの2種類に分類されます。
キャスト アクリル - ポリ樹脂を型に流し込むことによって製造されます。この製造プロセスにより、内部応力が少なくなり、レーザー切断材料やCNC機械加工材料として使用するのに適しています.
押し出しアクリル – この方法では、ポリレジンを一連のスチール ダイの間に押し込んで、大きなサイズのシートを製造します。
上記の方法では、材料の厚さは 1.5 ～ 25 mm です。押し出しアクリルは、キャスト アクリルに比べて脆いです。CNC 機械加工の目的でのみ、キャスト アクリルを選択することをお勧めします。
アクリルを選択する利点:
加工目的でアクリルを選択する理由のいくつかを以下に示します。
強度に絶対的な影響を与えるこの素材は、ガラスの 5 倍の強度があります
エンジニアリング材料の中でも優れた透明性
アクリルは耐久性があり、持続可能で、UV 耐性があります
優れた電気絶縁性と断熱性
軽量で加工しやすい
優れた表面仕上げを提供します。
アクリル加工用ツールの選択
機械工場で作業している間、あらゆる機械加工プロセスに適したツールを選択することは、CNC 機械加工操作を実行する上で最も重要なタスクの 1 つです。アクリル材料の加工に使用する工具は、金属加工に使用する工具とはまったく異なります。特別に開発されたプラスチック加工ツールは、アクリル加工にも使用できます。以前に金属の加工に使用されていたカッターの使用は避けてください。
考慮すべきいくつかの主要なツール プロパティについて、以下で説明します。
ツール形状
アクリル加工に理想的な切削工具は、刃先のすくい角が 5 度、逃げ角が 2 度です。加工をスムーズに行うためには逃げ角が必要です。多くの切削工具には切りくず除去用のフルートが 1 つしかありませんが、CNC 加工操作には最大 3 つのフルートを備えた切削工具 (エンドミル) を使用できます。
理想的な工具形状を選択する主な目的は、スタックしたりトラブルを発生させたりせずに切りくずを除去することです。フルート数の少ない切削工具とフルート数の多い切削工具の特性には、次のようなものがあります。
少ないフルート 切削工具:
低送りで動作可能
加工プロセス中の発熱が少ない
芯が薄いため剛性が低い
構成刃先 (BUE) による不十分な仕上げ面仕上げ
より多くのフルート切削工具:
高い送り速度で動作します
アクリル加工作業中により多くの熱を発生します
芯が太いので剛性アップ
フルート数の少ない切削工具と比較して、良好な表面仕上げ。
アップカット、ダウンカット、ストレート フルート エンドミルの使用
アップカット エンドミル:
アップカット エンドミルで機械加工を行っていると、スムーズな操作が実現することがわかります。切削工具は切りくずを切削箇所から引き抜き、再切削のリスクを軽減します。アップカット エンドミルは、切削点の温度を維持するのにも役立ちます。しっかりとクランプする必要があり、床が薄い部品はこのタイプの切削工具には適していません。
ダウンカット エンドミル:
これは、ワークピースが十分に固定されていない特定の用途に適しています。ダウンカットエンドミルは板金加工に最適です。
ストレート フルート エンドミル:
真っ直ぐなフルート切削工具は、その影響でワークがクランプから外れてしまうため、アクリル加工には最適な選択ではありません。最高の加工操作を体験するには、多条工具をお勧めします。
ツールの材質とコーティング
アクリル材料の加工には、一般的に超硬切削工具が使用されます。大量生産の場合、一部のメーカーはアクリル加工にダイヤモンド コーティング カッターを使用します。材料はハイスカッターでも加工できますが、粗い表面仕上げになります。ほとんどの機械工場は、切削目的で超硬カッターを使用することを好みます。
コーティングにより、わずかに丸みを帯びた刃先が生成され、カッターの鋭さが低下します。したがって、コーティングされていない超硬エンドミルを使用することをお勧めします。アクリル素材は柔らかく、摩擦による熱の影響を減らすために鋭利な切削工具が必要でした。
工具の寿命を延ばすために、切削工具は通常、多結晶ダイヤモンドまたは PCD でコーティングされています。高い加工品質が必要な場合は、研磨されたエンドミルを検討してください。その滑らかな表面仕上げにより、切りくずがフルート面を横切って滑ります。これにより、ワークピースの高い表面仕上げが得られます。
アクリルを機械加工するには？
アクリル加工の基本原則の 1 つは、切りくずを介してできるだけ早く熱を除去することです。アクリルの融点は華氏 320 度と低いため、高温が切断性能と表面品質に影響を与えます。摩擦の影響を減らすために、材料はより高い送り速度で加工されます。
フライス加工
フライス加工を実行するときは、プランジ エンゲージを避けて、サーフェス ランピング モーションを優先してください。他に選択肢がない場合は、ペッキング サイクルを使用して切りくずの長さを短くします。これらの切りくずはツールに付着し、摩擦によってアクリル材料を溶かします。また、切削工具に到達するためのクーラント経路をブロックします。
フライス加工中は、次の要因のいくつかを考慮する必要があります。
ワークは完全に保持する必要があります
切削工具は鋭利でなければなりません
クーラントの連続供給
低回転数
フライス加工後の表面仕上げ
旋回
旋削加工では、一点切削工具が回転する工作物に沿って移動し、不要な材料を取り除きます。溝入れ、面取り、中ぐり、おねじ切りはCNCアクリル旋削加工で行います。
旋削加工を行う前に、次の 2 つの最も一般的な問題を考慮する必要があります。
連続運転中、ワークの温度は徐々に上昇します。この問題を回避するには、旋削を低速で実行し、ワークピースを定期的に冷却する必要があります。
2 番目に多い問題は、旋削加工中に工作物に亀裂が発生することです。これは、鋭利な刃先切削工具を使用することで克服できます。
アクリル素材の旋削加工は本当に大変です。旋削加工を実行する場合は、材料が最も少ない面を選択する必要があります。端面加工を行う場合は、Z送りで荒削りを行い、仕上げはX送りで軽切削すると良いでしょう。
送りと速度
材料を加工する前に、その切削パラメータに注意する必要があります。スムーズで快適な加工作業を行うために。
機械を低速で高送りで運転することをお勧めします。最高の切りくず処理を提供し、材料が切削工具に付着するのを防ぎます。機械の速度を 15000 ～ 18000 RPM に設定し、送り速度は切断速度の 2 倍または 3 倍にする必要があります。フェデレートが小さすぎると、切りくずが切削ピースに溶接され始め、表面仕上げが不十分になります。
クーラント
アクリル素材は融点が低いため、切断作業中は温度を低く保つ必要があります。最も一般的に使用されるクーラントには、オイル ミスターとフラッド クーラントがあります。研磨工具またはダイヤモンド カッターを使用している場合は、エア ブラスト冷却を選択する必要があります。クーラントにオイルが含まれている場合は、PMMA と反応しないことを確認してください。高圧クーラントの使用は、切削箇所から切りくずを除去するための正しい選択です。クーラントのろ過には、メッシュ フィルターの代わりにペーパー フィルターを使用することをお勧めします。
機械加工のためにアクリル部品を固定する最良の方法は何ですか?
工作物を機械に適切に固定することは、目的の製品品質を達成する上で重要な役割を果たします。加工プロセス中に振動が発生し、ワークピースがしっかりと固定されていないと、プロセス全体が台無しになります。ワークピースをクランプするには、そのサイズと加工操作に応じてさまざまな方法があります。
小さなアクリルパーツは治具や万力を使って固定できます。大きな部品を加工する場合は、接着剤またはテープを使用して固定できます。手動による修正には時間がかかり、ダウンタイムが長くなります。遅延を避けるために、真空保持テーブルを購入することをお勧めします。
完璧なクランプは作業効率を高め、製品の品質維持にも役立ちます。DEK はアクリル加工に最新の機械を使用しているため、作業は正確に行われます。お客様のご要望に応じて、カスタムアクリルパーツを開発することができます。
アクリル加工の仕上げ方法
これらは、CNC 機械加工されたアクリル パーツの仕上げに使用される仕上げ技術の一部です。
研磨 – アクリル部品の仕上げに最も広く使用されている方法です。研磨により、ワークピースの表面から目に見えるマークを簡単に取り除くことができます。完璧に磨かれた部分は輝きを放ちます。
テクスチャー仕上げ - CNC 機械のアクリル部品の仕上げにも一般的に使用されます。テクスチャー仕上げにはサンドスプレー方式を採用。この技法を使用して、さまざまな種類のテクスチャを作成できます。
フレーム研磨 - この方法は、アクリル製品の透明で光沢のある表面を生成するためにも使用されます.しかし、火炎研磨を使用することにはいくつかの欠点があります。そのうちの 1 つは、材料に張力が発生し、ワークピースにクラックが発生する可能性があることです。
アクリル彫刻
彫刻は、ワークピースの表面にテクスチャやデザインを彫刻するもう 1 つのタイプの CNC 加工です。アクリル彫刻はフライス加工と同様に行われますが、異なる切削工具を使用します。最新のテクノロジーを使用すると、複雑なアクリル部品を非常に正確かつ正確に簡単に彫刻できます。レーザー彫刻機を使用して行うこともできます。デザインを見えるようにするために、彫刻部分に塗料を塗ることができます。
DEK また、費用対効果の高い高品質の彫刻サービスをクライアントに提供します。DEKの機械加工・製造会社が設計・開発した製品は、世界中のメーカーで広く使用されています。
アクリル加工で直面する問題
これらは、アクリル加工中に直面する可能性のある問題の一部です。
曇った外観 - クリーニング目的でクーラントまたは溶剤を使用する前に、それらがアクリル素材と反応しないことを確認してください。一部の溶剤または油性クーラントは、部品と反応したり、曇ったりする場合があります。
糸状のチップ – 連続操作により、糸状のチップが発生します。これは、オペレーターと機器の両方にとって深刻な安全上の懸念です。これらのチップを回避するためにできる限りのことを試してください。
過熱 – アクリル部品の加工中は、厳密に温度要件に従う必要があります。送り速度を下げて高速で切削すると発熱し、ワークが溶けてしまいます。過熱を避けるために、送り速度を上げて低速で加工してみてください。
表面品質が悪い – 表面品質が悪いという問題が発生する場合があります。この問題を回避するには、鋭利な切削工具とクーラントを使用してください。摩擦効果を低減し、優れた表面品質を実現します。
くっついた切りくず – いくつかの切りくずが工作機械の周りや機械加工の場所にくっつきます。その結果、作業場の温度が上昇します。切りくずがくっつかないように、研磨した切削工具を低速で高い送り速度で使用してください。
機械の誤動作 – トラブルや誤動作を避けるために、CNC アクリル マシンの予防保守を実行する必要があります。好ましくない環境および操作条件での加工も、機械の誤動作の原因となります。
アクリル製品の用途
アクリル製品は、さまざまな産業で広く使用されています。アクリル製品の代表的な用途の一部を以下に示します。
ガラス代替
その優れた透明性により、この材料は一般に、さまざまな自動車、航空宇宙、および光学産業でガラスの代替品として使用されています。自動車業界では、PMMA は主に複雑な形状のヘッドランプの開発に使用されています。また、高品質の眼鏡レンズの製造にも使用されています。
医学
その優れた生体適合性により、さまざまな医療用途での使用を強くお勧めします。美容整形では皮下フィラーとして使用され、整形外科では骨セメントとしても使用されます。
ラピッドプロトタイピング
手頃な価格と持続可能性のため、アクリル素材は試作品の開発にも広く使用されています。さまざまな製造業が、サブトラクティブ加工法によるラピッド プロトタイピングにアクリルを使用しています。
消費者製品
電化製品、家具、楽器など、さまざまな消費財に広く使用されています。CD や DVD もアクリル素材でできています。
結論
上記の記事では、アクリル加工について詳しく説明しました。キャスト アクリルはアクリル加工に適した材料であり、加工プロセスでは複数の CNC マシンが使用されることがわかりました。アクリルの機械加工は、さまざまな製造業で広く使用されていると結論付けました。より多くのフルートを備えた切削工具は、機械加工の目的に適しています。理想的な加工操作は、低速で高送り速度で行われます。過熱を避けるために、このプロセスではクーラントで研磨された切削工具が使用されます。
この記事では、アクリル パーツを機械に固定する適切な方法についても説明します。研磨、テクスチャー仕上げ、フレーム研磨など、アクリル素材を仕上げるのに適した技術について説明しました。それらのソリューションで最も一般的に発生する問題についても詳しく説明します。最後に、CNC アクリル加工のいくつかのアプリケーションについても説明します。これで、アクリル加工に関する十分な知識が得られました。この記事を読めば、アクリル製品を加工するための理想的な操作条件を簡単に設定できます。
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