Обработка оргстекла марок ACRYMA, NOVATTRO, PLAZGAL, PLEXIGLASS

Резка, гибка, сверление, полировка, склеивание, формовка.

Обработка оргстекла марки ACRYMA, NOVATTRO, PLAZGAL, PLEXIGLASS

Органическое стекло - термопластичный прозрачный пластик, обладающий рядом уникальных свойств. Это прочный, лёгкий, устойчивый к ультрафиолету, относительно недорогой, прозрачный материал. Для того чтобы получить максимально качественное изделие необходимо знать ряд особенностей и нюансов обработки.

Резка оргстекла марки ACRYMA, NOVATTRO, PLAZGAL, PLEXIGLASS

Технологически резка оргстекла может быть выполнена как с помощью ручного инструмента (пилы по металлу), так и специальными аппаратами (лазер). Для получения прямых резов лучше подходит дисковая пила, для криволинейных форм — ленточная пила либо фреза. Для обеспечения четкости и гладкости поверхности среза при производстве сложных форм, необходимо применять фрезу. Точные прямые разрезы с четким срезом получаются с помощью дисковой пилы с армированными зубьями. Мелкие работы можно производить пилой с лезвием для легких материалов.

Более качественную кромку можно получить при высокой скорости резания и минимальной скорости подачи. Таким образом, высокоскоростное оборудование позволяет осуществить более технологичную резку. Например, для резки экструзионного оргстекла предпочтительно использовать циркулярные пилы со скоростью вращения диска 4000 об/мин. Для обработки лучше использовать диски из быстрорежущей стали или армированные твердым сплавом диаметром 250 мм, причем зубья пил должны быть неразведенными во избежание деформации.

Лазерная резка имеет достаточно преимуществ: это и ювелирная точность нарезки, и минимальное количество отходов, и разрезы высокого качества, практически не требующие шлифовки. Однако лазерный луч не лишен недостатков. Его применение способствует нарастанию внутреннего напряжения материала, что осложняет дальнейшее склеивание таких поверхностей. Из-за малой теплопроводности литьевое оргстекло быстро нагревается в зоне разрезания, поэтому обработку необходимо проводить на большой скорости резания, но на наименьшей глубине срезаемого слоя.

Специалисты настоятельно рекомендуют не удалять защитную пленку или бумажное покрытие, чтобы предохранить оргстекло от появления царапин во время механической обработки или в процессе хранения.

Холодная и горячая гибка оргстекла марки ACRYMA, NOVATTRO, PLAZGAL, PLEXIGLASS

Органическое стекло (как литое, так и экструдированное) очень легко поддаётся процессу холодного сгибания. Однако для того чтобы не подвергать материал чрезмерному напряжению, необходимо соблюдать и учитывать минимальный радиус изгиба. Так, минимальный радиус сгибания должен быть в 200 раз больше, чем толщина пластика.

В процессе горячей гибки лист при помощи одного или нескольких специальных нагревательных элементов нагревается по оси изгиба. Для того чтобы избежать возникновения напряжения в месте сгибания, следует соблюдать некоторые меры предосторожности. Так, проводить интенсивный нагрев можно только непосредственно в зоне сгибания. Чтобы избежать возникновения напряжения, связанного с разницей температур, зона, не являющаяся местом нагрева, должна быть доведена 70 °С. Также нужно учитывать: чем толще оргстекло, тем больше должна быть нагреваемая зона. Если планируется гибка под прямым углом, то ширина вышеуказанной зоны должна превышать толщину материала не менее, чем в 5 раз. Немаловажно обеспечить естественное охлаждение стекла.

Сверление оргстекла марки ACRYMA, NOVATTRO, PLAZGAL, PLEXIGLASS

Для сверления экструзионного оргстекла используются мобильные или стационарные сверлильные станки, оснащенные специальными сверлами повышенной производительности из быстрорежущей стали для легких металлов. Сверла должны быть особым образом заточены для обработки экструзионного оргстекла. Чтобы не допустить образование трещин следует контролировать гладкость краев просверленного отверстия. При глубоком сверлении специалисты советуют почаще поднимать сверло: это позволит не только извлечь стружку, но и препятствовать чрезмерному нагреву материала. Во избежание внутренних напряжений рекомендуется при сверлении охлаждать и режущий инструмент, и материал сжатым воздухом или специальными смазочными жидкостями.

Полировка оргстекла марки ACRYMA, NOVATTRO, PLAZGAL, PLEXIGLASS

Качественно отполировать срезанные края и матовую поверхность можно механическим способом с помощью специальных алмазных резцов. Впрочем, сделать это не всегда возможно. Например, криволинейный срез рекомендуется полировать пламенем. Этот способ подразумевает обработку оргстекла «жёстким» пламенем с высокой температурой. Используя этот способ важно соблюдать технику безопасности и меры предосторожности. Во-первых, шлифуемая поверхность должна быть чистой. Во-вторых, такой метод способствует возникновению напряжения, которое нужно снять перед склеиванием или нанесением краски.

Очень часто органическое стекло полируется специально созданными для этого пастами. Есть два способа полировки: вручную или при помощи шлифовальной машинки.

Склеивание оргстекла марки ACRYMA, NOVATTRO, PLAZGAL, PLEXIGLASS

Для того чтобы достичь наиболее прочного соединения материалов, а также высокой атмосферостойкости, при склеивании рекомендуется применять так называемые родственные клеи.

Клей СММ на основе полиметилметакрилата рекомендуется использовать для получения бесцветных и прозрачных швов при склеивании встык с односторонней накладкой или внахлёст. При этом перед склеиванием детали из детали из органического стекла её следует отжечь. Это нужно для того, чтобы избавиться от внутренних напряжений изделия. Рекомендуемая температура отжига варьируется от 65 до 80°С, она зависит от температуры размягчения стекла. После этого нужно подождать, пока оргстекло охладится.

Добавим, что сварку используют для получения заготовок, предназначенных, например, для нестандартных изделий. Причём сварку литого органического стекла производят при использовании более высоких температур (до 300 °С). Готовую деталь, предварительно обработав шов, также подвергают термической обработке для снятия внутренних напряжений.

Склеивать листы из экструзионного оргстекла можно не только с точно такими же листами, но и с другими материалами. К материалам для склеивания экструзионного стекла можно отнести несколько типов клея: плёночный, полимеризуемый, эпоксидный, полиэфирный, полиуретановый и др., в частности, марки АК-90, БФ-2 (4,6), МП-88 (81). Растворителями являются дихлорэтан и хлористый метилен. После сушки и застывания клея рекомендуется провести отжиг ( от 2 до 5 часов) при температуре 60°С.

Формовка оргстекла марки ACRYMA, NOVATTRO, PLAZGAL, PLEXIGLASS

Данный способ обработки позволяет придать органическому стеклу различные формы. При этом если даже изготовленная деталь не подходит по форме, её всегда можно нагреть повторно и откорректировать. Тем более что литой акрил обладает «памятью» об исходной форме и способен возвращаться в изначальное положение при повторной тепловой обработке.

Перед формовкой рекомендуется провести предварительную горячую сушку акрила. Это делается для того, чтобы избежать образования ненужных «пузырьков» в готовом изделии. Сушка также необходимо потому, что во время транспортировки материала или его хранения в него может проникнуть влага. Сушка проводится в специальной конвекционной камере, в которой циркулирует воздух нагретый до 75-80 °С, процесс занимает от 1 до 2 часов на каждый миллиметр толщины. Даже при большом содержании влаги, как правило, достаточно 24 часов. Кроме того, сушка может проводиться с помощью инфракрасного излучения (температура и время то же).

Причём для нагрева литого стекла перед формовкой применяется оборудование, которое создаёт равномерную температурную зону с перепадом по толщине и плоскости листа не более -/+ 3 °С. Литое оргстекло нагревают 3-4 мин/ммтолщины до температуры 165-190°С. При нагревании оно достаточно быстро размягчается, однако, по сравнению с экструзионным стеклом, прочность снижается незначительно.

Эструзионный и литой акрил реагируют на нагревание по-разному. Так, например, литое оргстекло достаточно легко переносит неоднородность нагрева в 10-15°С (в перегретом состоянии оно, в отличие от экструзионного, не растрескивается, а также не разрывается при деформации). Разница в температуре нагрева в случае с экструзионным акрилом может привести к появлению значительных напряжений в обрабатываемом материале.

Эти два вида оргстекла по-разному ведут себя и при применении горячей формовки. Чтобы деформировать литой акрил, необходимо прилагать значительное давление. Экструзионный формуется достаточно легко и без особых усилий (рекомендуемый температурный интервал - 160-170°С; время нагрева - 3 минуты на 1 мм толщины материала).

Формы для обработки могут изготавливаться из самых разных материалов: дерева, гипса, стали, алюминия. В горячем состоянии формовку можно проводить простыми способами, к примеру, положив пластик после нагрева на выпуклую или в вогнутую форму. Так оргстекло под своим собственным весом примет необходимые очертания.

Формовку можно проводить методом свободного втягивания в вакуумплотной камере, а также свободным выдуванием сжатым воздухом, используя формы или обходясь без них. В том случае если необходимо произвести сгибание плоского листа акрила по прямой линии, то достаточно только провести местное нагревание материала вдоль оси изгиба, пользуясь одним или несколькими прямолинейными нагревательными элементами, такими как, например, нихромовая струна.

Очень важно помнить, что при формовании или горячей переработке необходимо снимать с органического стекла защитное покрытие и тщательно очистить поверхность материал. Это связано с тем, что остатки клея или же защитной плёнки в процессе обработки могут значительно повредить поверхность материала.

Стоит добавить: для того чтобы избежать возникновения внутреннего напряжения материала, охлаждение должно быть однородным и занимать как можно больше времени. Для более эффективного сохранения формы и для того, чтобы избежать деформации акрила, следует оставить изделие на матрице, пока оно не охладится до температуры 60-70°С. Отформованные детали перед их взаимодействием с краской, растворителями или самоклеющейся плёнкой необходимо подвергнуть термическому кондиционированию.

При формовании необходимо учитывать усадку стекла в направлении экструзии (6% для толщины 3мм) и чувствительность к неравномерному нагреву. При установке требуется учитывать коэффициент линейного расширения материала и его склонность к растрескиванию при концентрациях напряжений.