Polimetilmetacrilat-PMMA pentru chimiști, „chestia aia de plastic” pentru toți ceilalți-transmite aproximativ 92% din lumina vizibilă în timp ce cântărește jumătate din ceea ce face sticla. Materialul a spulberat ipotezele despre ceea ce suprafețele transparente ar putea realiza cu mult înainte de a începe să spulbere așteptările în atelierele din întreaga lume. Dar să o tăiați curat? Acolo lucrurile devin interesante. Și prin interesant, vreau să spun frustrant până când înțelegeți ce se întâmplă de fapt la nivel molecular când lama se întâlnește cu plasticul.
Cele două acrilice despre care nu vă vorbește nimeni
Iată ce mi-aș fi dorit să fi explicat cineva înainte să stric material în valoare de 80 de dolari într-o după-amiază.
Acrilul turnat și acrilul extrudat arată identic. Absolut identic. Aceeași claritate, aceeași greutate, același lucru-până când încercați să le tăiați. Atunci diferențele devin dureros de evidente.
Acrilic turnat se formează atunci când monomerul lichid este turnat între plăcile de sticlă și polimerizează încet. Este nevoie de timp. Creează o structură moleculară mai densă. Punct de topire mai mare. Masini frumos.
Acrilic extrudat? Pelete de polimer împinse prin role încălzite într-un proces continuu. Mai rapid de fabricat. Mai ieftin. Mai consistent dimensional. Dar răcirea rapidă în timpul extrudarii creează tensiuni interne care îl fac predispus la crăpare. Și iată partea care m-a costat o după-amiază: acrilicul extrudat tinde să se topească și să se decoloreze pe uneltele de tăiere, mai degrabă decât să producă așchii curate.
Semnul revelator? Mascarea cu hârtie înseamnă de obicei turnat. Mascarea foliei de plastic indică adesea extrudat. Nu întotdeauna, dar destul de des pentru a fi util.
În special pentru lucrul cu laser, acrilul turnat produce acea margine lustruită cu flacără curată{0}}pe care toată lumea o dorește. Frunzele extrudate bavuri și uneori o decolorare gri. Pentru ferăstraie-de tăiere mecanică, frezele-aruncă curat așchiile acrilice. Extrudat se poate suda înapoi în spatele lamei dacă vă mișcați prea încet.
Un producător cu care am vorbit refuză să mai stoceze extrudat. „Nu merită plângerile clienților”, a spus el. Poate extrem. Dar înțeleg.
Notarea: metoda pe care toată lumea o subestimează
Punctajul funcționează. De fapt funcționează. Pe foi de până la aproximativ 5 mm (aproximativ 3/16 inch), un cuțit ascuțit și puțină răbdare vor depăși uneltele electrice pentru tăieri drepte.
Tehnica este foarte simplă în teorie. Marcați-vă linia. Prindeți o linie de metal de-a lungul ei. Executați un instrument de înțepare cu vârf din carbură-sau un cuțit utilitar greu de-a lungul marginii-nu o dată, nu de două ori, ci din zece până la cincisprezece treceri cu o presiune moderată constantă. Creezi o canelură care concentrează stresul, nu taie.
Întoarce foaia. Marcați partea din spate de-a lungul aceleiași linii. Alte zece treceri.
Poziționați linia punctată peste marginea unei mese sau a unui banc de lucru. Strângeți ferm. Aplicați o presiune puternică în jos pe porțiunea în sus.
Foaia se prinde de-a lungul scorului cu o crăpătură satisfăcătoare. Marginea curată. Fără topire. Nu zboară jetoane. Nu este necesară protecția urechii.
Am marcat aproximativ patruzeci de coli înainte de a-mi da seama de un detaliu care separă rezultatele bune de cele excelente: adâncimea canelurii ar trebui să atingă aproximativ o-treime din grosimea foii înainte de a încerca snap-ul. Mai puțin de atât și primești pauze zimțate care ies de pe linie. Fisura se propagă prin materialul rămas, dar numai dacă ați slăbit suficient mai întâi.
Factorul limitator sunt curbele. Punctajul nu le poate face. Ei bine,-curbele blânde sunt posibile din punct de vedere tehnic dacă sunteți extrem de răbdător, dar orice lucru mai strâns decât raza unei farfurii necesită o abordare diferită.
Ferăstraie electrice: unde totul merge prost
Lasă-mă să te salvez curba de învățare pe care am îndurat-o.
Prima dată când am trecut acril printr-un ferăstrău de masă, am folosit o lamă standard din carbură-din lemn. 24 cu vârf. Acrilicul s-a spart aproximativ patru inci în tăietură. Piese peste tot. Unul m-a prins în antebraț-nimic grav, dar suficient pentru a mă face să-mi reconsider alegerile de viață.
A doua oară, am trecut la o lamă. 60 mai fină. Mai bine. Dar marginile au ieșit aspre și ușor topite, cu acel stres-albicios caracteristic care țipă „ora de amatori”.
A treia oară, am citit în sfârșit specificațiile reale în loc să ghicesc.
Ce funcționează: lame cu 60 până la 80 de dinți pentru un diametru de 10-inchi, concepute pentru materiale plastice sau metale neferoase. Geometria dintelui contează - șlefuirea cu așchii triple (TCG) sau modelele alternative de teșire superioară (ATB) funcționează cel mai bine. Vrei dinți care să taie mai degrabă decât să se zgârie. Unghiurile negative ale cârligului ajută la prevenirea mușcăturii agresive care provoacă ciobirea.
Rata de alimentare derutează oamenii. Intuiția spune că mai lent înseamnă mai sigur. Greşit. Prea lent generează căldură de frecare care topește plasticul. Prea repede provoacă ciobirea și poate crăpa foaia. Punctul favorabil depinde de dimensiunea lamei și de grosimea foii, dar, în general, doriți o mișcare constantă, deliberată-să nu se strecoare de-a lungul, să nu curgă.
Susține materialul corespunzător. Flexurile acrilice și secțiunile nesuportate pot vibra împotriva lamei, provocând urme de vibrații sau fracturi directe. O placă de sacrificiu dedesubt elimină ciobirea-la marginea inferioară.
Și pentru dragostea pentru tot ce este clar și frumos: lăsați masca de protecție în timpul tăierii. Previne zgârieturile la suprafață și reduce șansa ca așchiile să se topească înapoi pe suprafață.
Întrebarea Jigsaw
Oamenii întreabă în mod constant despre puzzle.
Da, puzzle-uri tăiate din acril. Sunt de fapt una dintre cele mai bune opțiuni pentru tăieri curbate atunci când nu aveți acces la echipamente CNC sau laser. Dar marja de eroare este subțire.
Alegerea lamei contează mai mult aici decât cu orice alt instrument. Lamele standard din lemn sunt dezastre care așteaptă să se întâmple-dinții prea agresivi, distanța prea mare. Aveți nevoie de lame-dinte fine, evaluate pentru tăierea metalului sau a plasticului. Unii producători produc lame-specifice acrilice; merită căutate. Căutați cel puțin 10 dinți pe inch, de preferință mai mulți. Un forum în care am încredere recomandă minim 10 TPI pentru orice grosime sub 3/8 inch.
Ajustarea vitezei nu este-negociabilă. Majoritatea puzzle-urilor au control variabil al vitezei. Reduceți-l. Foarte jos. Dacă setarea minimă a ferăstrăului dumneavoastră încă provoacă topirea, este posibil să aveți nevoie de o unealtă complet diferită.
Setarea acțiunii orbitale-aceasta mișcare de balansare pe care o folosesc unele ferăstrău pentru tăierea mai rapidă a lemnului-ar trebui să fie complet dezactivată. Această mișcare în sus-și-în jos flexează acrilicul, creând fracturi de stres care ar putea să nu apară decât câteva zile mai târziu. Întreabă-mă de unde știu.
Fixați totul. Spre deosebire de lemn, acrilul vrea să sară și să vibreze cu acțiunea lamei. Clemele de cauciuc-adiacente direct liniei de tăiere minimizează acest lucru. Unii oameni așează plăci izolatoare din spumă sub foaie pentru o umezire suplimentară.
Un truc pe care l-am luat de la un producător de semne: rulați mai întâi lama pe acrilic fără motorul pornit. Simțiți orice clătinare sau îndoire. Reglați prinderea până când materialul se simte absolut solid. Apoi tăiați.
Ferăstraie circulare
Funcționează bine. Aceleași cerințe de lamă ca și ferăstrăile de masă-dinți fini, plastic-evaluați, geometrie adecvată.
Provocarea este controlul. Ferăstraiele circulare portabile sunt mai grele și mai agresive decât ferăstrăul puzzle. Tentația de a mușchi prin tăieturi creează exact genul de căldură și ciobitură pe care încercați să le evitați.
Folosiți un ghidaj de dreptare prins ferm de lucru. Efectuați trecerea într-o singură mișcare continuă, cu o viteză constantă. Nu vă opriți la mijlocul-tăierii decât dacă este absolut necesar, deoarece a reîncepe adesea creează un semn vizibil.
Unii oameni jură umezirea lamei sau a liniei de tăiere cu apă sau alcool pentru frecare ca lichid de răcire. Le-am încercat pe amândouă. Rezultatele sunt... mixte. Cu siguranță reduce căldura la tăieri mai lungi, dar mizeria și problemele de siguranță (alcoolul este inflamabil și există scântei pentru sculele electrice) mă fac să ezit să-l recomand universal.
Routere CNC: echipamentul serios
Dacă aveți acces la un router CNC, tăierea acrilică devine aproape trivial de ușoară-odată ce formați parametrii.
Cifrele critice:
Viteza axului: 18.000 până la 24.000 RPM pentru majoritatea operațiunilor. Unele materiale groase taie mai bine la capătul inferior; Lucrarea cu detalii fine necesită adesea o gamă superioară. Scopul este menținerea înregistrării corespunzătoare a suprafeței pentru diametrul bitului în timp ce se îndepărtează eficient materialul.
Viteza de avans: 75 până la 300 inchi pe minut, în funcție de dimensiunea bitului și adâncimea de tăiere. Biți mai mici (1/8 inch și mai jos) funcționează mai bine la nivelul inferior. Biți mai mari (1/4 inch și mai sus) pot face față la viteze mai mari. Formula implică încărcarea așchiilor-cât material îndepărtează fiecare dinte pe rotație-dar, sincer, majoritatea oamenilor testează doar resturi până când marginile arată corect.
Adâncime de tăiere: aproximativ jumătate din diametrul bitului pe trecere. Un bit de 1/4 inch ar trebui să taie aproximativ 1/8 inch adâncime înainte de următoarea trecere. Aprofundarea concentrează stresul și căldura la vârf.
Selectarea biților determină totul. Biți standard cu două-caneluri spiralate proiectate pentru lemn creează acumulare de căldură, deoarece așchiile nu se curăță suficient de repede. Bițile „O-caneluri” cu un singur-canelu sunt standardul industrial pentru acril-o singură muchie de tăiere cu spațiu maxim pentru așchii. Geometria ejectează materialul în sus și departe de tăietură, transportând căldură cu el.
Tăiere în sus versus spirale tăiate în jos: tăierea în sus asigură o îndepărtare mai bună a așchiilor și o tăiere mai rece, dar poate ridica foile subțiri de pe masă. Tăierea în jos împinge materialul în jos, bun pentru stoc subțire, dar așchiile se acumulează în tăietură și se pot topi. Nu există un răspuns perfect. Multe magazine folosesc tăierea în sus cu o menținere puternică a vidului-.
Un lucru pe care operatorii CNC își dau seama rapid: acrilul extrudat se topește și gumă pe bucăți, chiar și atunci când acrilul turnat se taie perfect. Dacă sursa dvs. de material se schimbă și brusc vă topiți, verificați dacă cineva a fost expediat extrudat în loc de turnat.
Tăiere cu laser
Etalonul de aur. Fără contact, fără solicitări mecanice, marginile ies la flacără-lustruite.
Laserele cu CO2 sunt calai de lucru aici. Ele vaporizează acrilicul în mod curat prin întreaga gamă de grosimi vizibile-de la foi de 1 mm pentru hobby până la panouri arhitecturale de 25 mm, deși materialul gros necesită mai multe treceri sau tuburi mai puternice.
Laserele cu diodă se luptă cu acrilice-clare și de culoare deschisă, deoarece lungimea de undă trece mai degrabă decât să fie absorbită. Materiale colorate și opace tăiate fin. Dar dacă lucrați în principal cu stocuri clare, CO2 este singura opțiune practică.
Setările variază foarte mult în funcție de puterea mașinii și tipul acrilicului. Acrilul turnat are nevoie de viteze mai mici decât extrudat pentru grosimi echivalente, deoarece absoarbe energie diferit. Dar turnarea produce margini mai bune-acel finisaj lustruit, aproape asemănător sticlei-care face distinctiv acrilul tăiat cu laser-.
Asistența cu aer este esențială. Un curent de aer comprimat îndreptat către punctul de tăiere elimină materialul vaporizat și răcește zona înconjurătoare. Fără el, vaporii se recondensează pe margini, creând o peliculă tulbure. Mai rău, acumularea de căldură poate provoca crăpare în zona adiacentă tăieturii.
Acrilul tăiat cu laser produce fum. Afumuri toxice reale. Fiecare fișă cu date de siguranță pe care am văzut-o subliniază ventilația adecvată. O carcasă adecvată cu evacuare nu este un echipament opțional-ci o siguranță de bază.
Problema căldurii
Fiecare metodă de tăiere, cu excepția întăririi, generează căldură. Iar relația acrilicului cu căldura este... complicată.
Sub aproximativ 80 de grade (176 de grade F), acrilul rămâne stabil. Între 80 de grade și 160 de grade (320 de grade F), se înmoaie și devine flexibilă-utilă pentru îndoire, problematică în timpul tăierii. Peste 160 de grade, începe să se topească.
Temperatura de tranziție sticloasă-la care materialul trece de la rigid la cauciuc-se află în jur de 105 grade (221 grade F). Aceasta este zona de pericol pentru operațiunile de tăiere. Apropiați-vă prea mult și materialul curge în loc să se ciobiască. Se sudează înapoi împreună în spatele muchiilor de tăiere. Se lipește pe pânzele de ferăstrău și pe frezele. Creează acel finisaj matuit, ondulat, care anunță lipsa de experiență.
Frecarea este inamicul. Lamele tocite creează mai multă frecare. Vitezele de avans reduse creează mai multă frecare. Un spațiu insuficient pentru așchii creează mai multă frecare. Tot ceea ce reduce frecarea-uneltele ascuțite, vitezele adecvate, geometria unei-caneluri, lichidul de răcire sau asistența cu aer-îmbunătățește rezultatele.
Un magazin pe care l-am vizitat folosește un tub vortex de aer comprimat îndreptat către bitul de router. Tubul împarte aerul comprimat în fluxuri calde și reci; ei conduc curentul rece pe zona de tăiere. Exagerat pentru pasionați? Absolut. Dar marginile lor ies limpede ca cristalul de fiecare dată.
Dar Dremel Tools?
Uneltele rotative pot funcționa pentru tăieturi mici de detalii și curbe strânse în care nici măcar un ferăstrău nu se potrivește. Dar provocările legate de managementul căldurii sunt severe.
Uneltele de tip Dremel{0}}se rotesc la 10.000 până la 35.000 RPM. Acesta este o mulțime de potențial de frecare concentrat pe suprafețe mici de tăiere. Chiar și cu roțile de tăiere armate cu diamant sau fibră de sticlă-, topirea este aproape inevitabilă, dacă nu ești extrem de atent.
Tehnica presupune treceri foarte usoare. Nu încercați să treceți printr-o singură lovitură. Faceți un șanț superficial, lăsați-l să se răcească, marcați din nou. Țineți unealta în mișcare. În momentul în care întrerupeți sau aplicați presiune, căldura crește.
Am văzut oameni care folosesc cu succes instrumente rotative pentru decupări-și fante în panouri acrilice subțiri. Este posibil. Dar dacă aș avea de ales între un Dremel și un puzzle cu lama potrivită, aș alege puzzle-ul de fiecare dată.
Margini după tăiere
Cu excepția cazului în care tăiați cu laser (care se -lustruiți) sau utilizați echipamente profesionale de lustruire cu diamante-, veți avea de făcut finisarea muchiilor.
Slefuirea este abordarea de bază. Începeți cu granulație grosieră-120 sau 150 pentru a elimina urmele de ferăstrău și pentru a netezi neregulile evidente. Progresează prin granulație mai fină: 220, apoi 320, apoi 400 sau mai fin. Scopul fiecărei etape este de a înlocui zgârieturile granulației anterioare cu zgârieturi mai fine, reducându-le sistematic vizibilitatea.
Slefuitoarele electrice accelerează dramatic acest lucru, dar necesită prudență. Acrilul generează căldură prin frecare. Păstrați șlefuitorul în mișcare constantă. În momentul în care locuiți într-un singur loc, suprafața începe să se tulbure sau să se topească.
Pentru multe aplicații, șlefuirea prin granulație de 400 produce un finisaj satinat acceptabil. Mergând mai fin - 600, 800, până la 2000 - creează rezultate din ce în ce mai lucioase, dar randamentele descrescătoare se instalează rapid.
Claritatea optică reală necesită fie lustruire cu flacără, compuși de lustruire, fie ambele.
Lustruire cu flacără
Acest lucru îi îngrozește pe oameni inițial. Flacără deschisă pe plastic? Dar funcționează remarcabil de bine.
Principiul: topirea scurtă a suprafeței netezește neregularitățile microscopice prin tensiunea superficială, exact așa cum mărgelele de apă pe o suprafață. Acrilicul se răcește într-un finisaj-ca sticla.
torțele cu gaz MAPP funcționează. Propanul abia ajunge la temperaturi adecvate și tinde să lase marginile rotunjite sau distorsionate. Standardul profesional este hidrogenul-oxigenul-arde mai fierbinte și mai curat-dar costul echipamentului îl pune peste bugetele majorității amatorilor.
Tehnica: țineți flacăra la aproximativ doi centimetri de margine. Treceți constant de-a lungul cu o viteză constantă-aproximativ ritmul unei plimbări lente. Urmăriți cum se schimbă marginea de la mată la lucioasă pe măsură ce vă mișcați. Dacă acrilicul începe să îngălbenească sau să barbote, vă mișcați prea încet sau vă țineți prea aproape.
Practică pe fier vechi. Serios. Primele încercări vor produce probabil rezultate deformate, inegale. Abilitatea este de a menține distanța și viteza constante, care se dezvoltă doar prin repetare.
Avertisment pe care nimeni nu-l menționează până când nu ați dat o stricacitate deja: lustruirea cu flacără creează stres intern. Acele zone stresate sunt vulnerabile la spargerea-acelor rețele fine de fisuri care distrug claritatea-mai ales atunci când sunt expuse la anumite substanțe chimice. Detergenți pe bază de-amoniac. Alcoolii. Chiar și niște adezivi.
Dacă lipiți bucăți acrilice împreună, nu lustruiți cu flacără suprafețele de lipire. Marginile tensionate plus cimentul solvent este egal cu o eventuală defecțiune.
Compuși de lustruire
Alternativa la lustruirea cu flacără. Mai lent, dar mai controlabil.
Compuși de lustruire proiectați pentru materiale plastice-Novus face ca un sistem popular în trei-etape- să funcționeze cu roți moi de șlefuit sau chiar cu aplicare manuală cu cârpe din microfibră.
Începeți cu cel mai gros compus din sistem. Aplicați pe o roată de șlefuit de bumbac de pe o mașină de șlefuit de banc sau pe un dorn montat pe burghiu-. Rulați marginea acrilică pe roata care se învârte cu o presiune ușoară. Compusul îndepărtează zgârieturile fine, generând în același timp o strălucire preliminară.
Progres prin compuși mai fini. Etapa finală lasă adesea marginile aproape la fel de clare ca lustruirea cu flacără, fără probleme de stres.
Captura: lustruirea generează și căldură. Presiune ușoară. Ține munca în mișcare. Faceți o pauză dacă plasticul începe să fie cald la atingere.
Greșelile mele, catalogate
Panoul crăpat al acvariului de la utilizarea unei lame greșite. Bit de freza care s-a sudat într-o canelură pentru că am întrerupt tăierea la mijloc-. Aspiratorul-a format o parte care a înnebunit la trei săptămâni după lustruirea cu flacără, deoarece l-am curățat cu Windex.
Windex. Detergentul de sticlă pe bază de amoniac-este în esență otravă acrilică. Prima carcasă pe care am făcut-o vreodată-o cutie de afișare simplă cu cinci-față-l-am lustruit frumos, apoi am curățat-o cu același spray pe care l-am folosit la ferestre. În câteva zile au apărut zgârieturi fine. În săptămâna a doua, de-a lungul marginilor lustruite se dezvoltaseră fisuri reale. înnebunit. Coroziunea la stres de la amoniacul care atacă suprafața-lustruită cu flacără.
Plecat. Totul a fost distrus.
Folosiți numai produse de curățare-specifice din plastic. Novus 1. Săpun de vase ușor diluat în apă. Lavete din microfibră dedicate depozitate în pungi sigilate pentru a preveni contaminarea. Niciodată prosoape de hârtie-abrazive microscopice. Niciodată produse de curățat sticla de uz casnic, cu excepția cazului în care ați verificat că formula nu conține-amoniac.
Grosimea contează mai mult decât ai crede
Acrilic subțire (sub 3 mm) flexează. Această flexibilitate îl face predispus la vibrații în timpul tăierii și crăpare în timpul ruperii. Sprijină-l bine. Folosiți lame mai fine. Acceptați că metoda de scor-și-snap poate necesita mai multe treceri pentru a compensa rigiditatea redusă.
Grosimea medie (3 mm până la 6 mm) este punctul favorabil. Suficient de rigid pentru a fi manevrat, suficient de flexibil pentru a ierta erorile minore de tehnică. Cele mai multe activități de hobby și comerciale ușoare se întâmplă în acest interval.
Acrilul gros (6 mm și mai sus) necesită echipamente mai puternice și o tehnică mai deliberată. Bits de router trebuie să facă treceri mai puțin adânci. Pânzele de ferăstrău trebuie să fie și mai ascuțite. Acumularea de căldură devine din ce în ce mai problematică deoarece masa materialului acționează ca un izolator, reținând căldura în zona tăiată.
Acrilul cu adevărat gros de -12 mm și mai mult-intră pe teritoriul unde echipamentele de amatori deseori defectează. Fierăstraie de masă stand. Trecerile de router se înmulțesc în zeci de-maratoane de trecere. Producătorii profesioniști folosesc ferăstraie dedicate de tăiere a plasticului cu sisteme de răcire de inundație pentru orice depășește aproximativ 25 mm.
Siguranţă
Acrilul este acrilic, nu sticlă. Nu se va sparge în fragmente de brici. Dar se poate ciobi, iar acele cipuri sunt ascuțite. Protecția ochilor este obligatorie la orice operare a sculelor electrice.
Tăierea generează praf și potențial vapori. Ventilația contează. Expunerea prelungită la particulele de PMMA nu este bine studiată-, dar protecția respiratorie în timpul sesiunilor prelungite de tăiere pare prudentă.
Materialul este inflamabil. Cu adevărat inflamabil. Temperatura de aprindere este în jur de 450 de grade (840 de grade F), dar odată ce este arsă susține ușor arderea. Tăierea cu laser cu ajutorul aerului inadecvat a declanșat incendii. Lustruirea cu flacără în spații slab ventilate a declanșat incendii. Păstrați stingătoarele la îndemână.
Mascarea de protecție trebuie să rămână pe timpul tuturor operațiunilor de tăiere. Previne zgârieturile, reduce aderența așchiilor și oferă o suprafață pentru marcarea liniilor de tăiere. Scoateți-l numai după ce toată prelucrarea este finalizată.
Gândul final
Acrilul taie frumos atunci când îi respecți particularitățile. Materialul care arată ca sticla, dar râde la impact, care transmite lumina mai bine decât cel real, care poate fi tăiat și direcționat cu laser în aproape orice formă-este ceva cu adevărat remarcabil.
Curba de învățare există. Nu mă voi preface altfel. Primul meu an de lucru cu acrilice a implicat mai multe eșecuri decât succese, mai mult material ruinat decât proiecte terminate, mai multe seri frustrate decât mulțumiți.
Dar undeva în jurul celei de-a suta tăieturi curate, a miilea muchie lustruită, tehnica a devenit intuitivă. Selectarea lamei a avut loc automat. Rata de avans s-a simțit corect fără verificare. Trecerea flăcării a produs rezultate consistente fără calcul conștient.
Atunci lucrul cu acrilic a încetat să fie dificil și a început să fie doar... muncă. Genul bun de muncă. Genul în care materialul devine obiect, în care foaia brută se transformă în ceva ce merită făcut.
Plasticul transparent face acest lucru posibil.