Acryl vs Polycarbonaat Bewerken: Belangrijkste Verschillen En Het Juiste Materiaal Kiezen

Gepubliceerd op 16 november 2022

Eerder gepubliceerd op fastradius.com op 16 november 2022

Acryl, ook bekend als plexiglas of polymethylmethacrylaat (PMMA), en polycarbonaat zijn beide lichte, transparante kunststoffen geschikt voor het fabriceren van delen via CNC-bewerking. Acryl is bekend om zijn kracht en transparantie, wat het een uitstekende alternatief maakt voor standaard glas, terwijl polycarbonaat ongelooflijk zacht en impactweerstandig is, wat het ideaal maakt voor toepassingen die helderheid vereisen alsook verhoogde duurzaamheid, zoals veiligheidsglas.

Terwijl acryl en polycarbonaat in veel opzichten vergelijkbaar zijn, zijn er enkele belangrijke verschillen tussen deze twee gangbare materialen die ervoor kunnen zorgen dat de ene beter geschikt is voor een bepaalde toepassing dan de andere, of het bewerkingsproces beïnvloeden en dus levertijd en kosten beïnvloeden. In dit artikel gaan we over wat u moet weten over het bewerken van acryl en polycarbonaat, zodat u de beste fabricageoptie voor uw project kunt selecteren en ontwerpen kunt maken die werken met het materiaal dat u kiest.

Acryl En Polycarbonaat Bewerken: Wat U Moet Weten

Wanneer het aankomt op acryl bewerken, is gecast acryl vaak een betere keuze dan geëxtrudeerd acryl, aangezien de laatste meer geneigd is om te barsten of te splijten tijdens het bewerkingsproces. Dit betekent dat de toolpath strategiën soms zorgvuldig geselecteerd moeten worden om splijten van het deel te vermijden. Daarnaast, aangezien acrylen niet erg hittebestendig zijn, is het nodig om een scherp snijgereedschap te gebruiken om een gladde oppervlakteafwerking te verkrijgen. Acryl's lage smeltpunt betekent dat het ook nodig is om een lagere snijsnelheid te gebruiken dan andere kunststoffen tijdens bewerking, aangezien hogere snijsnelheden meer wrijving en hitte genereren, en uw deel potentiëel kunnen ruïneren. Indien nodig, kan acryl in een vriezer bewaard worden voor bewerking om te garanderen dat het zo cool mogelijk blijft.

Met zijn zachtheid en impactweerstand is polycarbonaat beter voor bewerking en met name goed geschikt voor CNC-frezen. Echter, bij het bewerken van polycarbonaat is de scherpte van het snijgereedschap nog steeds belangrijk, aangezien polycarbonaat platen kunnen smelten als te veel hitte opgebouwd wordt tijdens het bewerkingsproces. Aangezien polycarbonaat minder geneigd is om te splijten dan acryl, neigt het ertoe makkelijker te bewerken en staat meer standaard toolpath strategiën toe. In toevoeging, omdat er een hogere werktemperatuurbereik is, kunnen agressievere strategieën gebruikt worden met een kleinere kans op issues, potentieel tijd en geld besparend.

Toepassingen Voor Acryl En Polycarbonaat

Zowel acryl als polycarbonaat zijn licht, bewerkbaar, en hebben unieke kenmerken die ze geschikt maken voor een reeks toepassingen over industrieën heen.

Acryl is een populair materiaal binnen de auto-, bouw- en luchtvaartindustrieën, en wordt vaak gebruikt voor dingen zoals droge dozen, lenzen, stralingschillen, en desiccators. Daarnaast maakt zijn transparantie, kracht en hoge impactweerstand het een geweldige alternatief voor glas, en u kunt het vaak vinden in kas, aquaria, terraria, beveiligingsbarrières, en meer.

Net als acryl is polycarbonaat populair in de auto-, luchtvaart- en bouwindustrieën, maar zijn weerstand tegen hitte en sterke dimensionale stabiliteit maken het erg populair in de medische industrie, aangezien polycarbonaat delen beperkte autoklaven en bestralingssterilisatie kunnen weerstaan. Onder zijn meer gangbare toepassingen, wordt polycarbonaat vaak gebruikt voor point-of-purchase retail displays, gezichtsschermen, architecturale features, heldere manifolds, kogelvrije ramen, en nog veel meer.

Voor- En Nadelen Van Acryl Voor Uw Delen

Acryl biedt een reeks positieve attributen, inclusief:

• Transparantie: Acryl kan tot 92% van licht doorlaten, wat het transparanter maakt dan sommige glasgraden en de meeste andere thermoplasten. Het kan ook gekleurd worden zonder zijn transparantie op te offeren, hoewel het mogelijk is om meer opake acryldelen te fabriceren.
• Kracht: Acryl is veel sterker en meer impactweerstandig dan glas. Meeste graden acryl zijn vier tot acht keer sterker dan glas.
• Omgevingsweerstand: Acryl is van nature weerstandig tegen schrammen, verwering en UV-straling, wat het ideaal maakt voor buitentoepassingen.
• Chemische weerstand: Acryl is weerstandig tegen veel chemicaliën, inclusief alkali, detergenten, reinigers, en gedilueerde anorganische zuren.
• Vochtabsorptie: Acryl heeft lage vochtabsorptie, wat het in staat stelt zijn dimensies te behouden bij buitentoepassingen.
• Compatibiliteit met coatings: Acryldelen kunnen gecoat worden met anti-statische, hard coat, of non-glare lagen om hun oppervlaktequaliteit te verbeteren, hun levensduur te verlengen, en te garanderen dat ze aan specifieke vereisten voldoen.
• Betaalbaarheid: Ondanks zijn kracht, duurzaamheid en helderheid, blijft acryl relatief goedkoop om te fabriceren en te bewerken. Voor vergelijking, is polycarbonaat ongeveer 35 – 40% duurder.
• Kleur: Acryl is beschikbaar in een breed scala aan kleuren.

CNC-bewerking van acryl is niet zonder nadelen. Zoals eerder genoteerd, is acryl vatbaarder voor barsten en splijten dan polycarbonaat, en het is iets moeilijker te bewerken, aangezien het structurele integriteit verliest en begint te smelten bij temperaturen boven 160°C. Bij het ontwerpen van acryldelen voor CNC-bewerking, moet u onthouden dat dat relatief lage smeltpunt omdat het het materiaal vatbaarder maakt voor vervorming tijdens het fabricageproces. Om het risico op smelten te vermijden, en een kwalitatieve oppervlakteafwerking te bereiken, is het gebruik van een juiste voedsnelheid en pasdiepte cruciaal. Op dezelfde manier, om chatter te reduceren en kwalitatieve sneden te bereiken, moeten acryldelen bewerkt worden met gereedschappen met een korte fluitlengte en een snijdiepte ongeveer half de diameter van de bit.

Uw product's beoogde gebruik zal ook bepalen of acryl de beste optie is voor uw project. Bijvoorbeeld, acryl's extreme biocompatibiliteit maakt het een goede optie voor botimplantaten, prothesen, of andere huidcontacttoepassingen; op dezelfde manier maakt zijn weerstand tegen weer, UV-straling en schrammen het een goede fit voor delen die buiten gebruikt zullen worden. Aan de andere kant, acryl misschien niet de beste keuze voor voedselcontainers die blootgesteld zullen worden aan hoge temperatuur omgevingen, zoals vaatwassers of magnetrons, aangezien acryldelen hun dimensies alleen behouden tot 149°F (65°C), waarna ze beginnen te verzachten.

Voor- En Nadelen Van Polycarbonaat Voor Uw Delen

De positieve punten van polycarbonaat gebruik omvatten:

• Transparantie: Polycarbonaat is een van nature transparante thermoplast die licht net zo effectief kan doorlaten als glas, wat het ideaal maakt voor lenzen, verlichting, en kogelvrij glas. Net als acryl kan polycarbonaat gekleurd worden zonder zijn transparantie op te offeren.
• Variëteit: Er zijn verschillende formuleringen van polycarbonaat op de markt, inclusief glas-gevulde en FDA-compliante varianten, dus het is waarschijnlijk dat u er een kunt vinden die aan uw projectbehoeften voldoet.
• Kracht en impactweerstand: Polycarbonaat heeft een trekkracht rond 200 keer die van glas, en is hoogst weerstandig tegen impact. Dienovereenkomstig wordt het vaak gebruikt in kogelweerstandig glas en beschermende gear.
• Krimp en dimensionale stabiliteit: Polycarbonaat behoudt zijn dimensies onder de meeste condities, en heeft een lage krimpsnelheid van 0.6 – 0.9%.
• Omgevingsweerstand: Polycarbonaat is van nature weerstandig tegen UV-straling en kan wisselende vochtniveaus en fluctuerende temperaturen weerstaan, wat het een uitstekend materiaal maakt voor buitenapplicaties en eyewear.
• Chemische weerstand: Polycarbonaat is weerstandig tegen veel chemicaliën, inclusief gedilueerde zuren, oliën, wassen, alifatische koolwaterstoffen, alcoholen, en vetten.
• Vochtabsorptie: Polycarbonaat heeft iets lagere vochtabsorptie vergeleken met acryl.
• Compatibiliteit met coatings: Net als acryl, kunnen polycarbonaat componenten gecoat worden met anti-statische, hard coat, en non-glare lagen. Polycarbonaat is ook compatibel met UV en anti-fog lagen.
• Hoge bewerkbaarheid: Aangezien het zo duurzaam en hitte-tolerant is, is polycarbonaat makkelijker te bewerken dan acryl.

Terwijl polycarbonaat veel positieve attributen heeft, zijn er enkele nadelen aan het gebruik van polycarbonaat voor een CNC-bewerkingsproject, inclusief de hoge kosten en de vatbaarheid voor deuken. Daarnaast, aangezien polycarbonaat gemakkelijk schraapt, is het meer geneigd om afwerking te vereisen, wat gecompliceerd wordt door het feit dat alleen bepaalde afwerkingsprocessen, zoals damp-poljsten en coating, met polycarbonaat delen werken.

Daarnaast is het belangrijk om te noteren dat polycarbonaat delen ook geneigd zijn tot het ontwikkelen van zinkgaten of gaten in dikkere secties. Om dit te voorkomen, is het het beste om dikkere elementen op te breken in kleinere, dunne secties om later te assembleren. Het is makkelijk om deze tip te onthouden door kosten in gedachten te houden - een dik deel uit een enkel blok polycarbonaat bewerken zal typisch duurder zijn dan werken met kleinere stukken vanwege de kosten van de rauwmaterialen en de bewerkingstijd.

Afwerkingsopties Voor Acryl En Polycarbonaat

Er zijn verschillende afwerkingsopties beschikbaar voor acryl en polycarbonaat, inclusief sommige die uw delen helpen eruit te zien en te voelen alsof ze klaar zijn voor eindgebruik en zelfs helderheid verbeteren:

• As-machined afwerking: De standaard en meest economische afwerking, 'as-machined' of 'as-milled' betekent dat geen additionele post-processing op het deel wordt toegepast. As-machined delen hebben strakke dimensionale afwerkingen en kunnen een snellere, meer betaalbare fabricageoptie vertegenwoordigen. In sommige gevallen kunnen as-machined delen kleine maar zichtbare oppervlakte toolmarks, vlekken of schrammen hebben.
• Bead blasting: Een economische afwerking die een uniform uiterlijk creëert, bead blastingt neigt ertoe een matte of satijn afwerking achter te laten en is effectief voor het verwijderen van toolmarks en oppervlakteblemishes.
• Damp-poljsten: Deze afwerkingsoptie gebruikt oplosmiddeldamp om matte of opake oppervlakken te transformeren in gladde, hoge gloss, of optisch heldere oppervlakken. Damp-poljsten wordt vaak gebruikt op delen waar ruwe oppervlakken onacceptabel zijn of waar helderheid van doorslaggevend belang is.

Met voldoende zorg tijdens het snijproces, zullen bewerkte oppervlakken van acryl en polycarbonaat delen typisch translucent zijn, maar kunnen bijna opaak worden als het materiaal smelt. Als smelting optreedt, kan het mogelijk zijn om oppervlakte opaciteit aan te pakken met post-processing opties zoals damp-poljsten. Het is de moeite waard om te noteren dat as-machined afwerkingen voor acryl en polycarbonaat delen niet optisch helder zullen zijn, hoewel het mogelijk is om optische helderheid te bereiken als diamant tooling wordt gebruikt, maar dit moet specifiek aangevraagd worden tijdens het offerteproces, aangezien het de kosten aanzienlijk zal verhogen.

Bottom Line: Acryl En Polycarbonaat Vergelijken Voor Bewerking

Speciale zorg moet genomen worden met ontwerpen die bewerkt acryl omvatten vanwege de verhoogde waarschijnlijkheid van stressbarsting. Met dit in gedachten, is het raadzaam om razerscherpe snijgereedschappen te gebruiken om het smelten van het acryl of het veroorzaken van barsting te vermijden; diamant snijders leveren de beste oppervlakteafwerking, hoewel carbid snijders veel meer betaalbaar zijn. Het zal ook nodig zijn om een relatief snelle voedsnelheid te gebruiken om het acryl te voorkomen te smelten, maar onthoud dat te snel gaan extreme snijddruk kan veroorzaken en breuk.

Terwijl polycarbonaat over het algemeen beter geschikt is voor bewerking dankzij zijn rigiditeit, zachtheid, duurzaamheid en hogere smeltpunt, is de trade-off dat polycarbonaat minder transparant is dan acryl. Echter, als u specifieke-gebruik delen moet creëren, zoals beschermende gear, zekeringdozen, of grote, zachte componenten, kan transparantie geen issue zijn. Aan de andere kant, als u een product ontwerpt waarvoor transparantie een top-prioriteit is, kan de extra moeite om acryl te bewerken de moeite waard zijn.

Uw Deelsontwerpen Tot Leven Brengen Met SyBridge

Een geschikt materiaal selecteren voor uw fabricageproject kan het verschil zijn tussen succes en falen. Terwijl we de positieve en negatieve kanten van acryl en polycarbonaat hebben verkend, is het de moeite waard om te onthouden dat ze niet uw enige opties zijn. Talrijke CNC-bewerkingsmaterialen kunnen compatibel zijn met uw deelsontwerp en beoogde toepassing, en de juiste kiezen kan een gecompliceerd proces zijn.

Gelukkig kan een fabricagepartner zoals SyBridge die complexiteit reduceren en de uitdagingen die bepaalde materialen presenteren aanpakken. Naast het helpen beslissen of acryl, polycarbonaat, of een ander materiaal het beste voor uw deel zal werken, kan ons team toegang bieden tot de tools en expertise die u nodig hebt om ervoor te zorgen dat productie zo soepel en kostenefficiënt mogelijk verloopt. En uw project starten is simpel: maak gewoon een account aan en upload uw ontwerpen om een offerte voor uw delen direct te krijgen. Of, om meer te leren over hoe we uw project mogelijk kunnen maken, neem vandaag nog contact met ons op.