Metodi per l’elaborazione del plexiglass

Sezioni dell’articolo

• Taglio in plexiglass
• Plexiglass di perforazione
• Incisione in plexiglass
• Macinazione del plexiglass
• Lucidatura in plexiglass
• Modanatura in plexiglas
• Flessione a freddo
• Saldatura
• incollaggio

Attualmente, il vetro acrilico (organico) è uno dei materiali polimerici in foglio più utilizzati. Il plexiglass è fogli trasparenti, opachi o che diffondono la luce con un diverso grado di trasmissione della luce con una superficie perfettamente lucida su entrambi i lati, con uno spessore da 1,0 a 24 mm.

Taglio in plexiglass

Il plexiglass può essere tagliato sia con lo strumento più semplice, come una sega manuale per metallo, sia con quelli più complessi, come un laser. Nella maggior parte dei casi, una sega circolare viene utilizzata per tagli dritti e una sega a nastro o fresa per il taglio di forme curve. Una sega a nastro è più adatta per tagliare i pezzi grezzi prima della formatura, poiché con tale taglio non è necessario ottenere un taglio netto (per tagliare l’acrilico fuso viene utilizzata una sega a nastro con una velocità di rotazione di 700-800 m / min). Per una superficie chiara e liscia quando si tagliano forme complesse, si consiglia di utilizzare una punta del router. Le seghe circolari consentono di eseguire tagli dritti e precisi con un taglio netto (quando si taglia l’acrilico colato, viene utilizzata una sega circolare con denti rinforzati in metallo duro con una velocità di rotazione di 800-1200 m / min). Per piccoli lavori, è possibile utilizzare seghe con una lama in metallo leggero.

Per un taglio più tecnologico è preferibile utilizzare attrezzature ad alta velocità. Con un’alta velocità di taglio e una velocità di avanzamento minima, è possibile ottenere un bordo di alta qualità (quando si taglia il plexiglass per estrusione con seghe circolari ad alta velocità, la velocità di rotazione del disco consigliata è di 4000 giri / min). Per la lavorazione, è necessario utilizzare dischi con un diametro di 250 mm, realizzati in acciaio ad alta velocità o rinforzati con metallo duro. Per evitare deformazioni, i denti della sega non devono essere separati..

Il taglio laser presenta una serie di vantaggi: eccezionale precisione di taglio, scarto ridotto, tagli di alta qualità che richiedono poca rettifica. Tuttavia, questo metodo contribuisce alla comparsa di elevate sollecitazioni interne del materiale e non è consigliabile un ulteriore incollaggio di tali superfici..

Il plexiglass fuso è facile da lavorare, ma grazie alla sua bassa conduttività termica si riscalda rapidamente nella zona di taglio. Pertanto, la lavorazione deve essere eseguita alla minima profondità dello strato di taglio, ma a velocità di taglio elevate.

Plexiglass di perforazione

La perforazione del plexiglass estruso viene eseguita utilizzando una perforatrice fissa o mobile utilizzando trapani speciali per metalli leggeri di acciaio ad alta velocità di maggiore produttività, appositamente affilati per la perforazione del plexiglass estruso. Prestare attenzione a garantire che i bordi del foro praticato siano lisci per evitare crepe. In caso di foratura profonda, si consiglia di sollevare frequentemente la punta per estrarre i trucioli e limitare il riscaldamento del materiale.

Per la foratura del plexiglass stampato, vengono utilizzati tutti i trapani a spirale in metallo. Fattore di correzione per diametro punta +0,05 mm rispetto al diametro del foro. Per evitare sollecitazioni interne durante la perforazione, è necessario raffreddare l’utensile da taglio e il materiale con lubrificanti di raffreddamento o aria compressa.

Incisione in plexiglass

Nella maggior parte dei casi, l’incisione viene eseguita utilizzando ripper montati su pantografi e dotati di tronchesi di piccolo diametro (2-6 mm) di vari profili. Possono anche essere usate macchine da taglio laser, che consentono l’incisione limitando l’azione profonda del raggio laser..

Macinazione del plexiglass

Superfici ruvide o con difetti come graffi sono carteggiate con carta abrasiva fine al corindone. Dopo la lucidatura ruvida, la superficie deve essere trattata con agenti speciali (paste lucidanti come VIAM, tripoli, croco, disperse in cera). Tutte le operazioni vengono eseguite manualmente o su una lucidatrice.

Lucidatura in plexiglass

I bordi tagliati e una superficie opaca possono essere lucidati meccanicamente con alta qualità usando le frese diamantate. Tuttavia, se ciò non è possibile, ad esempio un taglio curvo, si consiglia la lucidatura a fiamma. Questo metodo consiste nel trattare gli articoli con una fiamma ad alta temperatura “dura” pulita, ma è necessario prendere alcune precauzioni. Quindi, ad esempio, la superficie da carteggiare deve essere assolutamente pulita e, inoltre, questo metodo contribuisce al verificarsi di stress significativi, che devono essere rimossi mediante ricottura prima di incollare o applicare la vernice..

Modanatura in plexiglas

Questo tipo di lavorazione consente di dare al materiale una varietà di forme. Si compone di tre fasi:

• Calore
• Modanatura
• Raffreddamento
• 1. Calore. Se la parte risultante non è conforme alla forma desiderata, può essere riscaldata e quindi corretta. L’acrilico colato ha una memoria di forma e può facilmente tornare alla sua posizione originale quando viene riscaldato. Con il plexiglass estruso, questo è possibile solo se il materiale non è stato allungato. Prima del riscaldamento, il film protettivo deve essere rimosso dalla plastica stampata e può essere lasciato sull’estruso.

  Prima di formare, è necessario pre-asciugare la plastica estrusa per evitare la formazione di bolle nel prodotto finito sulle pieghe. La necessità di asciugare sorge a causa del fatto che durante l’immagazzinamento o il trasporto, una piccola quantità di umidità può penetrare nel materiale. L’asciugatura viene eseguita in una camera di essiccazione a convezione con circolazione di aria calda (a una temperatura di 75-80 ° C per 1-2 ore per mm di spessore – di norma, con un elevato contenuto di umidità, sono sufficienti 24 ore di asciugatura), oppure utilizzando la radiazione infrarossa a una temperatura da 75 a 80 ° C per 1-2 ore per ogni mm di spessore.

  Per riscaldare il plexiglass stampato prima dello stampaggio, utilizzare un’apparecchiatura che crea un campo di temperatura uniforme con una differenza nel piano e nello spessore del foglio non superiore a ± 3 ° C. Il vetro fuso viene riscaldato 3-4 minuti / mm di spessore ad una temperatura di 165-190 ° C. Il plexiglass a blocchi si ammorbidisce rapidamente quando riscaldato, ma la sua forza diminuisce leggermente rispetto all’estrusione. Le materie plastiche acriliche colate ed estruse reagiscono diversamente al calore. In plastica acrilica colata, è possibile un restringimento uniforme di un massimo del 2%, lo stesso in tutte le direzioni (di conseguenza, lo spessore del foglio aumenta). La plastica acrilica estrusa ha dal 3 al 6% nella direzione di estrusione e 1-2% nella direzione trasversale (per un foglio di 2 mx 3 m, la direzione di estrusione è il lato di 3 m). L’acrilico colato tollera facilmente la disomogeneità di riscaldamento a 10-15 ° C (l’acrilico colato surriscaldato, a differenza dell’estrusione, non si spezza o si rompe quando deformato), nel caso di estruso, la differenza di temperatura di riscaldamento può portare a stress significativi nel materiale.

  2. Modanatura. Anche il comportamento di questi materiali durante la formatura a caldo è diverso. Per deformare l’acrilico colato, è necessario applicare una notevole pressione, l’acrilico estruso viene stampato facilmente e senza sforzo (intervallo di temperatura raccomandato – 160-170 ° С; tempo di riscaldamento – 3 minuti per 1 mm di spessore del materiale).

  Gli stampi (matrici e punzoni) sono realizzati con vari materiali: legno, gesso, alluminio, acciaio. Lo stampaggio a caldo può essere eseguito in modo semplice, ad esempio posizionando la plastica dopo il riscaldamento su una forma convessa o concava, dove, sotto il suo stesso peso, acquisisce la sua forma. Lo stampaggio di materie plastiche può anche essere eseguito mediante retrazione libera in una camera a tenuta di vuoto e soffiatura libera con aria compressa, sia con l’aiuto di stampi che senza di essi.

  Se è necessario piegare un foglio piatto in linea retta, è sufficiente condurre il riscaldamento locale della plastica lungo l’asse di piegatura utilizzando uno o più elementi di riscaldamento rettilinei, ad esempio una stringa di nicromo.

  3. Raffreddamento. Per evitare lo stress interno, il raffreddamento dovrebbe essere il più lungo e uniforme possibile. Per una migliore conservazione della forma stampata ed evitare deformazioni, il prodotto deve essere lasciato sulla matrice fino a quando non si raffredda fino a una temperatura di 60-70 ° C. I prodotti stampati devono essere sottoposti a condizionamento termico per ridurre lo stress prima del contatto con solventi, vernice o pellicola autoadesiva..

  Flessione a freddo

  Il plexiglas, sia fuso che estruso, è facile da piegare a freddo, ma è necessario osservare un raggio di curvatura minimo per evitare di sollecitare le assi. Il raggio minimo di curvatura dovrebbe essere 230 volte lo spessore della plastica.

  Saldatura

  Nel caso del plexiglass stampato ad iniezione, si consiglia di utilizzare (oltre che per il plexiglass per estrusione) adesivi “correlati”, che consentono di ottenere la connessione più duratura e la sua resistenza agli agenti atmosferici. Per ottenere cuciture trasparenti e incolori quando si incollano con una sovrapposizione o un calcio con una sovrapposizione unilaterale, è preferibile utilizzare la colla CMM a base di polimetilmetacrilato.

  Prima dell’incollaggio, le parti in plexiglass stampato devono essere ricotte per alleviare lo stress interno. La temperatura di ricottura consigliata è di 65-80 ° C, a seconda della temperatura di rammollimento del vetro (90-120 ° C), dopo di che si preferisce il raffreddamento naturale.

  La saldatura viene anche utilizzata per ottenere pezzi grezzi per lo stampaggio di prodotti non standard, per il fissaggio di rivestimenti e per la formazione di rigonfiamenti. Il plexiglass per fusione è saldato a temperature più elevate (fino a 300 ° C). La parte finita dopo il trattamento meccanico della cucitura viene sottoposta a trattamento termico per alleviare le sollecitazioni interne.

  Metodi di saldatura:

• Induzione;
• Radiazione;
• Saldatura ad ultrasuoni;
• Vibrazione;
• Gas caldo.

incollaggio

I fogli di plexiglas estruso possono essere incollati a se stessi e ad altri materiali, ottenendo così una cucitura ad alta resistenza e duratura. Si consiglia il trattamento termico prima dell’incollaggio.

Materiali per l’incollaggio del plexiglass per estrusione:

• Tipo di film di colla: soluzione di polimetilmetacrilato in un solvente volatile;
• Tipo di colla polimerizzabile: sciroppo di PMMA con dimetilanilina (SMM), a cui viene aggiunto un iniziatore di polimerizzazione (perossido di benzoile) al momento dell’incollaggio;
• Altri tipi di colla: epossidica, poliestere, poliuretano e altre marche AK-90, MP-88 (81), BF-2 (4,6);
• Solventi: dicloroetano, cloruro di metilene.
• Dopo l’essiccazione e la solidificazione della colla a temperatura ambiente, si consiglia di ricottura per 2-5 ore a una temperatura di 60 ° C.