Arkusz akrylowy- sprzedawany również pod markami takimi jak Plexiglas, Lucite, Acrylite i Perspex - to termoplastyczny polimer pochodzący z polimetakrylanu metylu (PMMA), który w dużej mierze wyparł szkło w zastosowaniach wymagających przejrzystości optycznej bez związanego z tym ryzyka ciężaru i stłuczenia. Materiał przepuszcza około 92% światła widzialnego, siedemnastokrotnie przewyższa odporność na uderzenia szkła, a przy równoważnej grubości waży mniej więcej o połowę mniej. Właściwości te przyczyniły się do powszechnego zastosowania w oznakowaniach, przeszkleniach architektonicznych, wystawach handlowych, budowie akwariów i niezliczonych zastosowaniach typu „zrób to sam”, gdzie liczy się zarówno trwałość, jak i funkcjonalność.
Kosztowna lekcja, przed którą nikt Cię nie ostrzega
Zniszczyłem trzy arkusze, zanim ktokolwiek powiedział mi o odlaniu i wytłaczaniu. Trzy.
Oto, co się stało: kupiłem trochę przezroczystego akrylu 1/8 cala w dużym sklepie z pudełkami, ponieważ cena wydawała się odpowiednia. Wymyślony akryl był akrylem. Wrzuciłem go na wycinarkę laserową, spodziewając się czystych krawędzi, i otrzymałem stopiony, gumowaty bałagan, który ponownie stopił się za belką. Spędziłem godzinę na zeskrobywaniu zwęglonego plastiku ze złoża o strukturze plastra miodu.
Okazało się, że złapałem wytłaczane prześcieradła. W procesie wytłaczania powstaje materiał o niższej masie cząsteczkowej i temperaturze topnienia około 195 stopni F -, znacznie poniżej progu odlewanego akrylu. Idealnie nadaje się do termoformowania lub podstawowego oznakowania w przypadku cięcia piłą. Absolutna katastrofa dla pracy laserowej.
Odlewany akryl jest droższy, ponieważ produkcja polega na wlewaniu ciekłego monomeru pomiędzy płytki szklane i powolnym utwardzaniu go w autoklawie. Pracochłonne. Otrzymujesz jednak doskonałą przejrzystość optyczną, lepszą odporność chemiczną i krawędzie, które-pięknie się wypolerują, zamiast zamieniać się w lepką katastrofę.
Kopacz? Większość sklepów z narzędziami nie podaje, jaki typ sprzedają. Musisz zapytać. Albo naucz się na własnej skórze.
Grubość faktycznie ma znaczenie
Każdy chce wiedzieć, jaką grubość kupić. Odpowiedź zależy całkowicie od tego, co budujesz, i nie ma uniwersalnego wykresu, który poradziłby sobie z każdym scenariuszem -, chociaż przedstawię przybliżony podział, który opracowałem przez lata projektów.
Do wyrobów rzemieślniczych i małych ramek 1/16 cala się sprawdza. Ledwo. Wygina się jak szalony i pęka, jeśli źle na to spojrzysz podczas cięcia, ale jest tani i funkcjonalny do wszystkiego o wymiarach poniżej około 8 "x 10", które nie wymagają integralności strukturalnej.
Sweet spot 1/8 cala radzi sobie z większością zastosowań związanych z majsterkowaniem: ramki do zdjęć, mniejsze gabloty, dyfuzory LED, osłony ochronne do elektroniki. Wycinarki laserowe to uwielbiają. Techniki nacinania-i-przyciągania faktycznie działają niezawodnie przy tej grubości.
Ćwierć-cala zaczyna robić się poważnie. Regały, większe oznakowania, osłony przed kichnięciem, elementy mebli. Będziesz potrzebować elektronarzędzi, - wyrzynarki z odpowiednim ostrzem, a najlepiej piły stołowej z akrylowym ostrzem o drobnych-zębach-. Punktacja już tego nie załatwi. Dosłownie.
Więcej niż pół cala i jesteś na terytorium akwarium, szybach ochronnych i ciężkich pracach konstrukcyjnych. Materiał przestaje sprawiać wrażenie plastiku i zaczyna zachowywać się bardziej jak sztywny materiał budowlany. Ceny odpowiednio się skalują.
O czym nikt nie wspomina: akryl lany ma tolerancję grubości w przybliżeniu ±10%. Arkusz „ćwierć- cala” może w rzeczywistości mieć wymiary od 0,225 do 0,275 cala. Dobra dla większości zastosowań. Problematyczne, jeśli obrabiasz części, które muszą dokładnie do siebie pasować.
Mówiąc o cięciu
Akryl chce pęknąć. W zasadzie czeka na wymówkę.
Materiał jest kruchy pod wpływem naprężeń pomimo swojej odporności na uderzenia. Brzmi sprzecznie, - tak nie jest. Odporność na uderzenia oznacza, że wytrzymuje nagłe uderzenia bez rozbicia się jak szkło. Kruchość oznacza, że zlokalizowane skupienia naprężeń (np. zbyt szybki ruch brzeszczotu lub niepodparta krawędź podczas cięcia) powodują pęknięcia, które rozprzestrzeniają się na zewnątrz od punktu inicjacji.
Ciepło wszystko pogarsza. Elektronarzędzia generują tarcie. Tarcie wytwarza ciepło. Ciepło zmiękcza akryl. Zmiękczony akryl albo topi się i-zgrzewa ponownie za ostrzem (wytłaczany), albo powstają naprężenia wewnętrzne, które objawiają się pęknięciami po kilku dniach lub tygodniach (oba typy).
Tylko ostrza z drobnymi-zębami. Końcówka z węglika-. Coś w zakresie 10-14 TPI dla wyrzynarek lub profile szlifowania z potrójnym-wiórem dla pił stołowych. Tarcze do cięcia drewna o agresywnych kątach natarcia gwarantują chwytanie i wykruszanie materiału.
Podeprzyj obie strony linii cięcia. Wibracje akrylu podczas cięcia powodują co najmniej odpryski, a w najgorszym pękanie. Zaciski nie są tutaj opcjonalne.
Zwalniać szybkość. Ja wiem. Chcesz, żeby to było zrobione. Ale szybkie wycinanie akrylowych cięć tworzy krawędzie, które wyglądają, jakby je przeżuł pies, i nikt nie będzie ich wypolerował bez zaczynania od nowa.
Taśma malarska wzdłuż linii cięcia znacznie zmniejsza odpryski. Taśma zapewnia mechaniczne wsparcie warstwy wierzchniej i daje ostrzu coś do przecięcia poza gołym plastikiem. Tanie ubezpieczenie.
Problem z Windexem
To naprawdę mnie złości, ponieważ można temu zapobiec.
Środki do czyszczenia szkła - Windex, leki generyczne, cokolwiek niebieskiego oraz w butelce ze sprayem pod zlewem kuchennym - zawierają amoniak. Amoniak chemicznie atakuje akryl. Obrażenia nie są natychmiastowe i to jest pułapka. Twoje prześcieradło wygląda dobrze po czyszczeniu. Trzy tygodnie później zauważasz te drobne, włoskowate pęknięcia rozprzestrzeniające się po powierzchni. Szalenie. Stały. Nienaprawialne.
Rozpuszczalniki zawarte w domowych środkach czyszczących wnikają w strukturę polimeru i tworzą wewnętrzne naprężenia, które ostatecznie objawiają się defektami powierzchni. Aceton robi to szybciej. Podobnie denaturat. Benzyna, rozcieńczalnik do lakieru, benzen - lista chemikaliów niszczących akryl jest dłuższa niż lista bezpiecznych.
Co faktycznie działa: letnia woda i łagodny płyn do mycia naczyń. To wszystko. Ściereczka z mikrofibry, lekki nacisk, ruchy okrężne. Spłucz czystą wodą. Wytrzyj do sucha irchą lub inną miękką szmatką. - Nigdy nie wycieraj do sucha, ponieważ wszelkie uwięzione cząstki zamieniają się w papier ścierny.
W przypadku uporczywych zabrudzeń alkohol izopropylowy rozcieńczony do około 30% działa bezpiecznie na większości akryli. Niektórzy producenci dopuszczają nadtlenek wodoru w stężeniu 3%. Ale najpierw przetestuj w niepozornym miejscu, ponieważ widziałem, że nawet „bezpieczne” środki czyszczące powodują problemy w niektórych partiach produkcyjnych.
Jeszcze jedno: nigdy nie wycieraj akrylu-na sucho. Kiedykolwiek. Elektryczność statyczna przyciąga cząstki kurzu, które zarysowują się podczas następnego przecierania i nagle arkusz-optyki optycznej wygląda na zamglony. Tylko wilgotną szmatką.
Odlewane czy wytłaczane: prawdziwy podział
Wspomniałem o kwestii cięcia laserowego, ale różnice są głębsze.
Odlewany akryl pochodzi z produkcji-małych partii. Ciekły PMMA wlany pomiędzy płytki szklane, uszczelniony uszczelkami, utwardzany powoli pod kontrolowaną temperaturą i ciśnieniem. Powolna polimeryzacja daje łańcuchy o wyższej masie cząsteczkowej i lepsze-usieciowanie w całym materiale. Wynik: doskonała odporność na zarysowania, lepsza stabilność chemiczna, bardziej spójne właściwości optyczne i czysta krawędź po- cięciu laserowym lub-polerowaniu płomieniowym.
Wytłaczany akryl w sposób ciągły przepycha podgrzane peletki PMMA przez rolki. Szybsza produkcja, niższy koszt, węższe tolerancje grubości (zwykle lepsze niż ± 5%). Jednak szybkie chłodzenie wprowadza naprężenia wewnętrzne, masa cząsteczkowa pozostaje niższa, a materiał ma właściwości kierunkowe -, zachowuje się inaczej w zależności od tego, czy tniesz zgodnie z kierunkiem wytłaczania, czy przeciwnie.
Do oznakowań, które można wydrukować i zawiesić? Wytłaczane działa dobrze. Do gablot, gdzie liczy się optyczna doskonałość? Rzucać. Do akwariów? Odlewany, zawsze wytłaczany - ma większą porowatość i przepuszczalność, co staje się problematyczne przy stałym kontakcie z wodą.
Kolorowe i specjalistyczne akryle prawie zawsze są odlewane, ponieważ proces-w małych seriach umożliwia ekonomiczne dostosowywanie kolorów. Chcesz prześcieradła z fluorescencyjnym pomarańczowym lub-brokatem, kupujesz gips, czy tego chciałeś, czy nie.
Sytuacja filmu maskującego
Każdy arkusz akrylowy jest dostarczany z maską ochronną - albo folią samoprzylepną, albo podkładem papierowym. Ma zapobiegać zadrapaniom podczas transportu i obsługi. Zwykle tak. Czasami stwarza zupełnie nowe problemy.
Papier maskujący łatwo się odkleja i pozwala odsłonić tylko te obszary, nad którymi pracujesz, jednocześnie chroniąc resztę. Świetnie nadaje się do produkcji, w której dotykasz różnych stref na różnych etapach. Wadą jest to, że papier nie jest wodoodporny, pochłania wilgoć i może pozostawiać rozmazany osad na linii kleju, jeśli zamoczy się przed usunięciem.
Film maskujący można usunąć w większości warunków. Cały arkusz na raz, satysfakcjonująca skórka i gotowe. Ale oto pewien haczyk, którego każdy w końcu się uczy: światło ultrafioletowe wiąże warstwę na akrylowej powierzchni w ciągu kilku dni od ekspozycji na zewnątrz. Arkusz pozostawiony na słońcu z nałożonym maskowaniem staje się arkuszem z trwałym zamgleniem, w którym klej zasadniczo zgrzewa się z polimerem.
Godzinami zdrapywałem maskę związaną- promieniami UV plastikowymi żyletkami. To żałosne. Natychmiast po montażu usuń wszystkie maskowania. Nie „później w tym tygodniu”. Natychmiast.
Podczas cięcia pozostaw maskowanie włączone. Przecinarki laserowe doskonale radzą sobie z zamaskowanym materiałem - wiązka odparowuje. Cięcia piłą pozostają czystsze, ponieważ maskowanie wspiera powierzchnię. Obieraj dopiero po zakończeniu produkcji.
Uwaga statyczna: ciągnięcie folii maskującej powoduje wytworzenie ładunku elektrycznego. Ładunek ten przyciąga każdą cząsteczkę kurzu w promieniu dwóch metrów bezpośrednio na nieskazitelną akrylową powierzchnię. Właśnie z tego powodu istnieją pistolety na powietrze jonizujące. Lub po prostu pracuj w wilgotnym środowisku, w którym ładunki elektrostatyczne rozpraszają się szybciej.
Wiercenie bez katastrof
Akryl pęka promieniowo od otworów. Standardowe wiertła kręte przeznaczone do metalu mają kąty natarcia i geometrię rowków, które chwytają i ciągną tworzywo sztuczne, tworząc zlokalizowane punkty naprężeń na obwodzie otworu. Pęknięcie nie powstaje podczas wiercenia. Dzieje się to godzinę później. Lub gdy zmienia się temperatura. Albo po prostu wtedy, gdy materiał uzna, że ma już dość.
Z tego powodu istnieją wiertła-specjalne do tworzyw sztucznych. Geometria usuwa materiał poprzez skrobanie, a nie cięcie, co brzmi gorzej, ale działa lepiej. Niektórzy producenci modyfikują standardowe wiertła, szlifując bardziej płaski kąt cięcia - wymaga umiejętności i szlifierki stołowej, ale pozwala uzyskać podobne wyniki.
Najpierw otwory pilotażowe. Mniejsza średnica niż ostateczny otwór. Następnie zwiększaj stopniowo. Przeskakiwanie od razu do ostatecznego rozmiaru niepotrzebnie obciąża materiał.
Zachowaj minimalną odległość 12 mm od dowolnej krawędzi. Więcej, jeśli pozwala na to grubość blachy. Otwory w narożnikach stwarzają problemy, chyba że i tak planujesz zaokrąglić te narożniki.
Chłodziwo pomaga - dolać wody lub nawet okresowo przerywa, aby umożliwić rozproszenie ciepła. Spawanie stopionego akrylu z wiertłami powoduje-rozrywanie i szorstkość ścianek otworów.
Termoformowanie w domu
Tutaj akryl staje się naprawdę zabawny.
Materiał mięknie przewidywalnie w temperaturze od 275 do 350 stopni F, w zależności od rodzaju i grubości. Opalarki, grzejniki taśmowe, a nawet dokładnie monitorowane piekarniki kuchenne (choć oficjalnie nie mogę tego polecić) sprawiają, że gięcie i formowanie staje się dostępne dla projektów typu „zrób to sam”.
Wytłaczany akryl termoformuje się łatwiej ze względu na niższą temperaturę mięknienia i większą elastyczność. Odlewany akryl wymaga wyższych temperatur i większej precyzji, ale po uformowaniu lepiej utrzymuje szczegóły.
W przypadku prostych zagięć: podgrzej wąską linię w miejscu, w którym chcesz zagiąć, za pomocą grzejnika taśmowego lub opalarki skupionej. Materiał staje się miejscowo gumowaty-, a reszta pozostaje sztywna. Zegnij pod kątem, używając formy lub przyrządu. Przytrzymaj, aż ostygnie. Zrobione.
W przypadku skomplikowanych krzywizn: równomierne ogrzewanie w piekarniku, a następnie prasowanie lub formowanie próżniowe-na formie. Wymaga to rzeczywistych narzędzi i praktyki. Twoje pierwsze próby będą wyglądać okropnie. Zaakceptuj to.
Przegrzanie powoduje powstawanie pęcherzyków i wypaczeń. Niedogrzanie powoduje wybielanie naprężeniowe wzdłuż linii zagięcia - tych mętnych śladów, w których łańcuchy polimeru rozdzielają się, a nie przesuwają obok siebie. Żadnego z nich nie można odzyskać bez rozpoczęcia od nowa z nowym materiałem.
O czym wszyscy zapominają o użytkowaniu na świeżym powietrzu
Technicznie rzecz biorąc, akryl radzi sobie z ekspozycją na zewnątrz lepiej niż większość tworzyw sztucznych. Istnieją preparaty odporne na promieniowanie UV- przeznaczone specjalnie do zastosowań architektonicznych i oznakowań. Materiał nie ulega degradacji tak dramatycznie jak poliwęglan czy standardowe tworzywa sztuczne pod wpływem światła słonecznego.
Ale.
Następuje rozszerzalność cieplna. Akryl rozszerza się w przybliżeniu o 0,00004 cala na cal na stopień Fahrenheita. Brzmi maleńko. Oblicz, co dzieje się z panelem o długości 4 stóp, w którym temperatura waha się o 100 stopni między zimą a latem. Wywiercone otwory montażowe stają się koncentratorami naprężeń, gdy materiał próbuje poruszać się po nieruchomych elementach złącznych.
Przewymiaruj wszystkie otwory montażowe. Użyj podkładek neoprenowych lub EPDM. Pozwól na poślizg w ramkach. Możesz też zaakceptować fakt, że Twoja idealnie sztywna instalacja pęknie w ciągu dwóch cykli sezonowych.
Ponadto: akryl-do zastosowań zewnętrznych jest droższy i występuje w mniejszej liczbie konfiguracji niż standardowe gatunki akrylowe do użytku wewnętrznego. Pakiet stabilizacji UV jest-współwytłaczany jako warstwa, a warstwa ta jest skierowana specjalnie na zewnątrz. Zainstaluj go odwrotnie, a będziesz miał dziesięć lat ekspozycji na słońce uderzające w niezabezpieczony materiał, podczas gdy kosztowna stabilizacja bezużytecznie chroni twoją ścianę.
Rzeczy, które faktycznie kupuję
Przezroczysty odlew akrylowy, 1/8 cala, do większości projektów laserowych. Zarówno Chemcast, jak i Acrylite działają konsekwentnie.
Lustrzany akryl do lekkich zastosowań dekoracyjnych, gdzie prawdziwe szkło byłoby nadmierne.
Czarny wytłaczany do pudełek projektowych i obudów, w których tnę piłami i nie potrzebuję optycznej perfekcji.
Matowe arkusze do dyfuzji LED - choć szczerze mówiąc, biały półprzezroczysty akryl często sprawdza się lepiej w zależności od rozmieszczenia diod LED.
Rzucaj kolory wszędzie tam, gdzie liczy się wygląd. Różnica w przejrzystości w porównaniu z wytłaczaną jest naprawdę widoczna przy nasyconych barwach.
Nie kupuj w sklepach ze sprzętem
Wybór jest ograniczony, obsługa rzadko zna odlewy z wytłaczanych, a premia w stosunku do dystrybutorów tworzyw sztucznych zbliża się do rabunku przy każdej poważnej ilości.
Znajdź lokalnego dostawcę tworzyw sztucznych. W większości obszarów metropolitalnych znajduje się co najmniej jeden magazyn, w którym składowane są pełne arkusze i oferowane są usługi przycinania-na-wymiary. Ceny są o 30–50% niższe od detalicznych za równoważny materiał. Lepsza różnorodność. Pracownicy, którzy naprawdę rozumieją, co sprzedają.
Dostawcy internetowi też pracują - Acme, Piedmont, ePlastics i różne inne. Wysyłka grubego materiału szybko staje się kosztowna, więc odbiór lokalny lub regionalni dostawcy mają sens, jeśli to możliwe.
Sprzęt ochronny podczas produkcji nie jest opcjonalny. Okulary ochronne, maska przeciwpyłowa do cięcia prądem, wentylacja do pracy laserem. Cząsteczki akrylu są drażniące, a produkty uboczne spalania nie są czymś, co chciałbyś mieć w płucach, niezależnie od tego, jak mały wydaje się projekt.