Обработка акрила на станках с ЧПУ: подробное руководство | JS Precision

Обработка акрила на станках с ЧПУ — это очень точный метод производства, который в полной мере использует полезные свойства полиметилметакрилата (ПММА, сокращенно акрила).

Акрил обладает тремя основными свойствами: очень высокой светопропускаемостью, превосходной устойчивостью к атмосферным воздействиям и легкостью в обработке. Вследствие этого он нашел применение в высококачественной рекламе, медицинском оборудовании, оптических компонентах и ​​бытовой электронике.

Обработка на станках с ЧПУ является предпочтительным методом, если необходимо получить высокоточные, сложные формы и превосходную чистоту поверхности акриловых заготовок.

В этой статье, которая станет вашим исчерпывающим руководством, мы подробно рассмотрим весь процесс от оптимизации конструкции до высокоточного производства, помогая вам избежать технологических ошибок и создавать идеальные акриловые компоненты на заказ.

Краткое изложение ключевых ответов

Основные выводы

• Основная сложность при обработке акрила на станках с ЧПУ заключается в контроле термических воздействий (плавление) и механических напряжений (растрескивание). Использование специализированных однозубчатых спиральных концевых фрез и оптимизированных систем охлаждения является обязательным условием.
• Проектирование с учетом требований станков с ЧПУ имеет первостепенное значение: следование таким проектным рекомендациям, как радиус внутреннего угла 1 мм и толщина стенки 2 мм, может не только значительно повысить вероятность успеха, но и снизить стоимость и сроки поставки.
• При работе с деталями, имеющими сложные изогнутые поверхности или многоугольные элементы , выбор производителей 5-осевых обрабатывающих центров с ЧПУ является оптимальным решением для обеспечения качества и эффективности.
• Конечный оптический эффект поверхности (например, кристаллическая прозрачность) во многом зависит от параметров обработки и методов постобработки (полировка, обработка пламенем), поэтому требования должны быть четко указаны производителю.
• Выбор производителя станков с ЧПУ, такого как JS Precision, обладающего богатым опытом работы с акрилом, является гарантией того, что проект будет успешно завершен.

Обработка акрила на станках с ЧПУ: преимущества JS Precision.

Компания JS Precision более десяти лет является крупным игроком в отрасли обработки акрила на станках с ЧПУ. За это время было выполнено более 5000 заказов на изготовление деталей из акрила по индивидуальному проекту .

Благодаря наличию нескольких высококлассных обрабатывающих центров с ЧПУ, можно работать с широким спектром акриловых материалов, таких как литейные, экструзионные и модифицированные. Параметры резки подбираются индивидуально для каждого материала, что позволяет решать ряд проблем, возникающих в процессе обработки, таких как сварные швы и растрескивание .

Благодаря использованию нашего профессионального оборудования с ЧПУ, оснащенного высокоточными шпинделями и линейными направляющими, а также более чем тысяче технологических экспериментов, нам удалось снизить процент брака при обработке прецизионных акриловых деталей до 1,5%.

Для сложных деталей с изогнутыми поверхностями мы используем высококлассный 5-осевой обрабатывающий центр с ЧПУ и интеллектуальной системой управления, что позволяет изготавливать детали за один цикл . Благодаря интеллектуальному планированию траектории движения инструмента, время выполнения заказа сокращается на 30% по сравнению с традиционным методом многократного зажима.

Согласно стандарту ISO 9001:2015 , основой обработки акрила является специализированный инструмент. Мы создали специальную библиотеку инструментов, в которой представлен широкий ассортимент специализированных инструментов, таких как одноканавочные спиральные концевые фрезы и алмазные полировальные резцы с покрытием.

Для обеспечения возможности обработки различных марок акрила всем инструментам проводится профессиональная обработка кромок. Мы также регулярно проводим калибровку оборудования для поддержания точности и тщательного контроля стабильности резания.

В области медицинской оптики мы производим детали для жидкостных камер с надежной точностью размеров 0,025 мм и оптической прозрачностью высшего класса, которые идеально соответствуют высоким требованиям отрасли , используя только медицинское оборудование с ЧПУ, предназначенное для нашей чистой комнаты, а также системы 2D-визуализации и координатно-измерительные машины для высокоточных испытаний.

Хотите убедиться в наших возможностях обработки акрила на станках с ЧПУ? Свяжитесь с инженерами JS Precision прямо сейчас. В течение 48 часов вы получите бесплатные образцы деталей из оптического акрила и индивидуальные технологические решения, чтобы лично оценить точность нашей обработки.

Что такое обработка акрила на станках с ЧПУ? С какими уникальными проблемами она сталкивается?

Глубокое понимание того, что представляет собой обработка акрила на станках с ЧПУ и каковы ее основные проблемы, является не только необходимым условием для изготовления высококачественных деталей на заказ, но и самой сутью успешного внедрения технологий прецизионной обработки акрила и обработки на станках с ЧПУ.

Природные преимущества акрила и его ценность с точки зрения обработки.

Акрил обладает светопропусканием 92%, что соответствует уровню оптического стекла , его ударопрочность в 16 раз выше, чем у обычного стекла, и он обладает высокой устойчивостью к атмосферным воздействиям, поэтому не желтеет даже при использовании на открытом воздухе.

По сравнению с процессами литья под давлением, обработка акрила на станках с ЧПУ незаменима для мелкосерийного производства и быстрого создания нестандартных акриловых деталей. Она позволяет производить продукцию без использования дорогостоящих пресс-форм , благодаря чему можно изготавливать даже сложные конструкции, такие как микроканалы и асферические поверхности, которые трудно получить методом литья под давлением.

Три основные проблемы и ответы экспертов

Задание 1: Плавление, адгезия и образование заусенцев

Температура плавления акрила составляет приблизительно 160℃, поэтому стружка от механической обработки легко прилипает к поверхности заготовки.

Для обработки можно использовать остроконечную однолезвийную спиральную концевую фрезу с крупными канавками для стружки, применяя охлаждение холодным воздухом или туманом вместо водяного охлаждения, а также высокую скорость вращения шпинделя 15000-20000 об/мин и среднюю скорость подачи 500-1500 мм/мин.

Задание 2: Царапины на поверхности и растрескивание под напряжением.

Акрил — довольно мягкий материал, и если зажимы не обеспечивают равномерное распределение давления или инструменты внезапно останавливаются, это может привести к концентрации напряжений.

Для распределения усилия зажима можно использовать гибкие приспособления, а для стабилизации непрерывной подачи инструмента — специальную оснастку и программное обеспечение. После механической обработки детали подвергаются термообработке под напряжением.

Задача 3: Создание оптически прозрачных поверхностей.

Свет рассеивается следами от инструмента и микроцарапинами, что ухудшает оптические характеристики. Процедура состоит из трех этапов: черновой, получистовой и чистовой обработки . Чистовая глубина резания контролируется на уровне 0,1 мм. Затем прозрачность изделия повышается с помощью алмазной или пламенной полировки.

Рисунок 1: Фрезерный станок с ЧПУ режет акриловый лист, образуя мелкую белую стружку, что демонстрирует точность процесса обработки.

Как оптимизировать изготовление акриловых деталей на заказ с помощью принципов проектирования для обработки на станках с ЧПУ?

Тщательно продуманный проект для обработки на станке с ЧПУ может значительно упростить изготовление акриловых деталей на заказ и снизить затраты, но он также имеет решающее значение для повышения вероятности успеха проекта.

Основные принципы проектирования с учетом технологичности производства (DFM): как мыслить в процессе проектирования, чтобы минимизировать риски?

1. Внутренний радиус закругления углов: Все углы должны быть закруглены. Лучше, если они будут как минимум равны радиусу инструмента ( обычно ≥1 мм ), чтобы избежать как концентрации напряжений, так и повреждения инструмента, вызванного острыми углами.

2. Минимальная толщина стенки: Общая толщина стенки должна быть ≥2 мм, включая более тонкие участки ≥ 1,5 мм , поскольку более толстые стенки уменьшают вероятность вибрации, деформации во время обработки или растрескивания при последующем использовании.

3. Текст и гравировка: Глубина гравировки текста составляет 0,3 мм, а ширина линии — 0,5 мм. Для большей четкости и увеличения срока службы инструмента используются закругленные шрифты.

4. Обработка глубоких полостей: Если глубина полости превышает ее ширину более чем в 5 раз , то потребуется послойная обработка с использованием удлиненных держателей инструмента, что приведет к увеличению стоимости и времени. Для оценки этого следует использовать этап проектирования.

Эффективное сотрудничество: четкая подготовка документов и требования.

Заказчики должны предоставить 3D-модель в формате STEP и 2D-чертежи с указанием основных размеров и допусков, особенно поверхностей, подлежащих оптической полировке, и допустимых зон зажима , чтобы избежать доработок из-за недостаточной ясности.

Какую точность может обеспечить прецизионная обработка акрила?

Точность обработки акрила напрямую определяет эксплуатационные характеристики деталей в соответствии со стандартом ISO 286-1:2010 . Профессиональные производители обрабатывающих центров с ЧПУ могут достичь более высокой точности за счет многомерного контроля.

Основные факторы, влияющие на точность

1. Оборудование и стабильность: Высокая жесткость и низкий уровень вибрации являются основополагающими требованиями для станков с ЧПУ. Производители обрабатывающих центров с ЧПУ, чтобы обеспечить стабильное перемещение инструмента, оснащают свои станки высокоточными шпинделями и линейными направляющими.

2. Контроль температуры: Коэффициент теплового расширения акрила составляет около 7×10^-5 /°C . Нагрев при обработке, а также изменения температуры окружающей среды вызывают искажения в точности размеров, поэтому необходимо поддерживать постоянную температуру в цехе на уровне 22°C.

3. Планирование процесса: правильная последовательность операций, новые инструменты и научно обоснованная траектория движения инструмента — три основных фактора , обеспечивающих стабильность размеров.

Типичный достижимый диапазон точности

Таблица сравнения точности обработки акрила:

Необходима высокоточная обработка акрила с оптической точностью? Свяжитесь с JS Precision. Мы предоставим вам доступ к цехам с контролируемой температурой и оборудованию для 2D-визуализации, чтобы гарантировать соответствие деталей стандартам точности.

Рисунок 2: Различные прозрачные детали из обработанного акрила, включая цилиндр, расположены рядом с микрометром, демонстрирующим точное измерение на светлой поверхности.

Почему так важно выбирать профессиональных производителей обрабатывающих центров с ЧПУ?

Успешная обработка акрила на станках с ЧПУ во многом зависит от наличия надежных партнеров по обработке. Существует огромная разница между профессиональными производителями обрабатывающих центров с ЧПУ и обычными мастерскими общего профиля.

Различия между специализированными производителями и мастерскими общего назначения.

• База знаний о технологических процессах: Специализированные производители располагают несколькими базами данных, охватывающими различные типы акрила (литье, экструзия), а также хорошо разработанной коллекцией решений проблем.
• Специализированное оборудование и условия работы: цеха оборудованы акриловыми элементами, специальными системами охлаждения, помещениями с низким уровнем пыли и высокоточным измерительным оборудованием, таким как системы 2D-визуализации, для предотвращения царапин на деталях.
• Процесс контроля качества: Создание комплекса мер контроля качества, работающих согласованно, начиная с проверки сырья (внутренняя проверка на прочность и проверка на наличие царапин), заканчивая проверкой в ​​процессе производства и окончательной полной проверкой.

Ключевые моменты для оценки потенциальных поставщиков

• Ознакомьтесь с различными примерами работ поставщика по обработке акрила, уделяя особое внимание качеству поверхности прозрачных и сложных деталей , и запросите фотографии обработки на станках с ЧПУ.
• Поинтересуйтесь у поставщика, какие конкретные методы он использует для решения основных проблем, связанных с прочностью сварных швов и образованием трещин, и выясните, может ли он предоставить обратную связь по DFM (проектированию с учетом технологичности).

Ищете надежных производителей обрабатывающих центров с ЧПУ для сотрудничества? Компания JS Precision предлагает полный набор примеров работ по обработке акрила и фотографий, полученных на станках с ЧПУ, а также может организовать выездные визиты в мастерскую, что обеспечит вам спокойствие при сотрудничестве.

Рисунок 3: Крупный план сверла, изготовленного на станке с ЧПУ, врезающегося в бежевый акрил и образующего белую пластиковую стружку на клетчатой ​​рабочей поверхности.

В каких случаях следует рассмотреть возможность использования услуг производителей 5-осевых обрабатывающих центров с ЧПУ?

Для изготовления акриловых деталей сложной конструкции на заказ услуги производителей 5-осевых обрабатывающих центров с ЧПУ могут решить многие проблемы, возникающие при традиционной 3-осевой обработке.

Основные особенности 5-осевой технологии

• Однопроходная обработка сложных геометрических форм: одним из главных преимуществ является возможность изготовления деталей с подрезами, сложными криволинейными поверхностями и наклонными отверстиями без ошибок, вызванных многократным зажимом и помехами от зажимных приспособлений.
• Улучшенное качество поверхности: изменяя угол наклона инструмента, режущая кромка всегда находится в оптимальном положении для контакта с заготовкой, что позволяет получить более ровную и гладкую поверхность.
• Повышенная точность и производительность: меньше времени затрачивается на замену зажимов, снижается потребность в специальных приспособлениях, экономится время в производстве, и повышается общая точность деталей .

Типичные примеры применения

К ним относятся интегрированные светодиодные абажуры со свободными поверхностями, детали медицинских приборов с угловыми соединениями, сложные архитектурные масштабные модели и акриловые панели с 3D-текстурами.

Рисунок 4: Отдельная прозрачная акриловая деталь со сложными внутренними каналами и точно просверленными отверстиями, показанная на белом фоне, чтобы подчеркнуть ее сложную структуру.

Каковы наиболее распространенные области применения акриловых деталей, изготовленных на заказ?

Благодаря своим превосходным характеристикам, акриловые компоненты, изготовленные на заказ, широко используются в различных отраслях промышленности. Кроме того, высокоточная обработка акрила позволяет удовлетворить высокие требования различных секторов.

Медицинские и биологические науки

К требованиям медицинской промышленности в отношении камер для жидкостей, смотровых окон и хирургических направляющих относятся отсутствие микротрещин, высокая прозрачность и устойчивость к стерилизации гамма-излучением.

Компания JS Precision специализируется на обработке материалов в чистых помещениях, выдает сертификат биосовместимости и изготавливает микроканальные структуры с допуском 0,05 мм.

Оптика, освещение и дисплеи

В отрасли предъявляются требования к таким компонентам, как световодные пластины, линзы и оптические измерительные кронштейны, где ключевым моментом является контроль пропускания и преломления света, что обуславливает необходимость очень низкой степени мутности .

Вклад компании JS Precision заключается в использовании 5-осевой обработки на станках с ЧПУ для изготовления форм для асферических линз, что позволяет добиться сверхгладкой поверхности с шероховатостью Ra<0,01 м путем алмазной полировки.

Розничная торговля товарами премиум-класса и бытовой электроникой

В соответствии с требованиями отрасли, к таким изделиям, как роскошные демонстрационные стенды, корпуса для электроники и интерактивные панели, необходимо обеспечить идеально гладкие, как кристалл, края и бесшовное соединение.

Вклад компании JS Precision заключается в обеспечении идеального соответствия компонентов за счет прецизионной обработки и предоставлении услуг по постобработке , таких как механическая полировка и УФ-покрытие.

В разных отраслях промышленности предъявляются существенно разные требования к точности обработки, техническим характеристикам материалов и постобработке акриловых деталей, изготавливаемых на заказ.

Ниже приведена таблица основных параметров обработки для каждой отрасли, которая может служить точным ориентиром при выборе проекта.

Вам нужны акриловые детали на заказ для вашей отрасли? Расскажите JS Precision о вашей задаче, и мы порекомендуем подходящие материалы и процессы высокоточной обработки акрила для повышения конкурентоспособности вашей продукции.

Каков полный процесс изготовления акриловых деталей на заказ, от проектирования до доставки?

Процесс изготовления акриловых деталей на заказ в значительной степени зависит друг от друга. Компания JS Precision обеспечивает качество на каждом этапе производства за счет стандартизации процессов, и это является основным фактором успешного внедрения системы проектирования для обработки на станках с ЧПУ и бесперебойной работы обрабатывающего центра с ЧПУ.

Пошаговый рабочий процесс

• Обсуждение и ценообразование: Заказчик предоставляет проектную документацию, а компания JS Precision рассматривает практическую целесообразность, материалы и технологические процессы и в течение 24 часов предоставляет справедливую цену.
• Корректировка и утверждение DFM: Инженеры предоставляют заказчику подробный отчет с рекомендациями по проектированию для обработки на станках с ЧПУ и получают подтверждение от клиента окончательного варианта проекта.
• Программирование и подготовка: Инженеры CAM разрабатывают эффективные траектории движения инструмента и подготавливают специализированные инструменты, а также акриловые листы для снятия внутренних напряжений.
• Высокоточная механическая обработка и контроль качества: работа на высокотехнологичном обрабатывающем центре с ЧПУ включает в себя механическую обработку с проведением измерений непосредственно на станке после выполнения ключевых процессов.
• Постобработка и окончательная проверка: выполняется удаление заусенцев и полировка, а также проводится полная проверка размеров в измерительной комнате. Фотографии процесса обработки на станке с ЧПУ предоставляются в качестве обновлений информации о ходе работ.
• Устойчивая к царапинам упаковка и транспортировка: Перед отправкой детали защищаются защитной пленкой и упаковкой с одним отсеком.

Совместная работа с JS Precision, вовлечение производителей на этапе проектирования продукта, поддержание открытых каналов связи и использование их инженерных навыков позволяют достичь оптимального компромисса между стоимостью, качеством и сроками поставки .

Готовы начать проект по изготовлению акриловых деталей на заказ? Свяжитесь с JS Precision прямо сейчас, чтобы получить комплексное обслуживание от проектирования до доставки, а также бесплатный анализ DFM и визуализацию хода работ.

Часто задаваемые вопросы

В1: В чем разница между обработкой акрила на станках с ЧПУ и лазерной резкой?

Обработка акрила на станках с ЧПУ может использоваться для 3D-моделирования, сверления и нарезания резьбы, а также обеспечивает более высокое качество кромок и возможность полировки до прозрачности . Лазерная резка — это, в основном, резка 2D-контурных линий с последующей полировкой кромок пламенем, но ее точность и перпендикулярность значительно ниже, чем при обработке на станках с ЧПУ.

В2: Как решить проблему побеления или помутнения кромок при обработке акрила?

Наши острые однолезвийные режущие инструменты, специально разработанные и изготовленные, используются с воздушным охлаждением. На этапе финишной обработки мы используем очень малую глубину резания и высокие скорости вращения. Отбеленные кромки можно восстановить путем полировки пламенем или механической полировки до прозрачности.

В3: Можно ли добиться эффекта полной прозрачности, подобного стеклу?

Безусловно. Благодаря точной настройке параметров обработки акрила, а также алмазной или пламенной полировке, акриловые детали можно сделать кристально чистыми, как стекло, тем самым удовлетворяя оптическим требованиям.

Вопрос 4: Какое самое маленькое отверстие или деталь можно обработать на станке?

Компания JS Precision использует микрофрезы, которые позволяют точно и надежно обрабатывать отверстия диаметром 0,5 мм и более . Что касается очень тонких шрифтов или узоров, рекомендуется ширина не менее 0,3 мм как для обеспечения четкости, так и для увеличения срока службы инструмента.

В5: Каков максимальный размер обработки акриловых деталей?

Размер обрабатываемой детали зависит от хода обрабатывающего центра с ЧПУ. Стандартные станки с ЧПУ компании JS Precision могут обрабатывать листы размером 1200x600 мм . Большие размеры могут быть получены путем соединения деталей или с использованием изготовленного на заказ оборудования с большим ходом.

В6: Вы можете обрабатывать цветной акрил?

Вполне возможно. Мы предлагаем акриловые листы различных цветов, как литые, так и экструдированные, но темные материалы более склонны к поглощению тепла в процессе обработки, поэтому необходимо корректировать параметры резки на станке с ЧПУ для акрила, чтобы избежать плавления и прилипания.

В7: Каков обычный срок выполнения заказа?

Простые, структурированные акриловые детали, изготовленные на заказ, могут быть доставлены в течение 3-5 рабочих дней . Для деталей со сложной конструкцией, высокими требованиями к точности или специальной постобработкой срок доставки составляет 7-15 рабочих дней . Для срочной доставки возможны договоренности.

В8: Возможно ли изготовить акриловые и металлические детали в одном заказе?

Конечно. JS Precision — это поставщик «под ключ», который позволяет разместить один заказ на акриловые детали и металлические изделия, такие как алюминий и нержавеющая сталь, тем самым упрощая вашу цепочку поставок и снижая затраты на приобретение.

Краткое содержание

Обработка акрила на станках с ЧПУ — это больше, чем просто резка; это метод, который гармонично сочетает характеристики материала с высокоточной обработкой. Если вы хотите изготавливать безупречные акриловые детали на заказ, секрет заключается в знании свойств акрила, соблюдении правила «проектирование для обработки на станках с ЧПУ» и поиске квалифицированного партнера, такого как JS Precision, обладающего необходимыми знаниями и новейшим оборудованием .

Компания JS Precision — не только один из производителей обрабатывающих центров с ЧПУ, но и консультант по разработке продукции. Они выполняют свои обязательства по качеству, обеспечивая точность 0,025 мм и прозрачность деталей.

Начните свой проект: загрузите файлы 3D-дизайна , и JS Precision предложит вам комплексное решение, включая анализ DFM и подробную смету в течение 24 часов, гарантируя, что ваши акриловые концепции будут точно воплощены в высококачественные изделия.