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Technologische Geheimnisse für die Verarbeitung von organischem Glas

Schneiden

Plexiglas kann wie mit dem einfachsten Werkzeug (einer Handsäge für Metall) sowie mit einem komplexeren (Laser) geschnitten werden. In den meisten Fällen wird eine Kreissäge für direkte Schnitte sowie eine Bandsäge oder ein Cutter zum Schneiden gekrümmter Formen verwendet. Die Bandsäge eignet sich besser zum Schneiden von Rohlingen vor dem Formen, da für einen solchen Schnitt kein klarer Schnitt erforderlich ist (zum Schneiden von gegossenem Acryl wird eine Bandsäge mit einer Rotationsgeschwindigkeit von 700-800 m / min verwendet). Um beim Schneiden komplexer Formen eine klare und glatte Oberfläche zu erhalten, wird die Verwendung eines Fräsers empfohlen. Kreissägen ermöglichen direkt präzise Schnitte mit einem klaren Schnitt (beim Schneiden von gegossenem Acryl wird eine Kreissäge mit hartmetallverstärkten Zähnen mit einer Rotationsgeschwindigkeit von 800-1200 m / min verwendet). Bei kleinen Arbeiten können Sägen mit einem Blatt für Leichtmetalle verwendet werden.

Für mehr technologisches Schneiden ist es vorzuziehen, Hochgeschwindigkeitsausrüstung zu verwenden. Mit einer hohen Schnittgeschwindigkeit und einem minimalen Vorschub erhalten Sie eine hochwertige Schneide (beim Schneiden von extrudiertem Plexiglas mit Hochgeschwindigkeitskreissägen beträgt die empfohlene Drehzahl der Scheibe 4000 U / min.). Um Verformungen zu vermeiden, sollten die Sägezähne unverdünnt sein.

Das Laserstrahlschneiden bietet eine Reihe von Vorteilen: außergewöhnliche Schnittgenauigkeit, geringe Makulatur und hochwertige Schnitte, die nur geringfügig geschliffen werden müssen. Trotzdem trägt dieses Werkzeug zum Auftreten einer hohen inneren Spannung des Materials bei, und ein weiteres Verkleben solcher Oberflächen wird nicht empfohlen.

Spritzplexiglas ist leicht zu bearbeiten, erwärmt sich jedoch aufgrund seiner geringen Wärmeleitfähigkeit schnell in der Schneidzone. Daher sollte die Bearbeitung in der kleinsten Tiefe der geschnittenen Schicht erfolgen, jedoch mit beeindruckenden Schnittgeschwindigkeiten.

Achtung! Entfernen Sie den Schutzfilm oder die Papierbeschichtung nicht, um Kratzer während der Lagerung oder der mechanischen Bearbeitung zu vermeiden.


Bohren

Extrusionsplexiglas wird mit einer stationären oder mobilen Bohrmaschine mit Spezialbohrern für Leichtmetalle aus Schnellarbeitsstahl gebohrt, die speziell für das Bohren von Extrusionsplexiglas geschärft wurden. Die Glätte der Ränder des Bohrlochs muss überwacht werden, um Risse zu vermeiden. Beim Bohren ohne Boden wird häufig empfohlen, den Bohrer anzuheben, um Späne zu entfernen und die Erwärmung des Materials zu begrenzen.

Beim Bohren von Plexiglas wird jeder Metallschraubenbohrer verwendet. Korrekturfaktor für Bohrerdurchmesser +0,05 mm relativ zum Lochdurchmesser. Um innere Spannungen beim Bohren zu vermeiden, ist es notwendig, sowohl das Schneidwerkzeug als auch das Material mit Kühlschmierstoffen oder Druckluft zu kühlen.


Gravur

In den meisten Fällen werden dazu Trennscheiben verwendet, die an Stromabnehmern installiert sind, die auch mit Messern mit kleinem Durchmesser (2-6 mm) und verschiedenen Profilen ausgestattet sind. Es können auch Laserschneidemaschinen verwendet werden, die das Gravieren mit einer Route ermöglichen, um die bodenlose Wirkung des Laserstrahls zu begrenzen.


Schleifen

Raue oder fehlerhafte Oberflächen wie Kratzer werden mit feuchtem Schleifpapier aus feinem Korund geschliffen. Nach dem Grobpolieren sollte die Oberfläche mit Spezialwerkzeugen behandelt werden. (Polierpasten wie VIAM, Tripolis, in Wachs dispergierte Krokusse). Alle Operationen werden entweder manuell oder auf einer Poliermaschine ausgeführt.


Polieren

Die Schnittkanten und die matte Oberfläche können auch mit Diamantwerkzeugen mechanisch poliert werden. Ist dies jedoch nicht möglich (z. B. ist die Scheibe gekrümmt), wird Flammpolieren empfohlen. Dieses Werkzeug besteht aus der Ausrüstung von Produkten mit einer sauberen, „harten“ Hochtemperaturflamme. Einige Sicherheitsvorkehrungen sollten jedoch beachtet werden. So soll beispielsweise die zu schleifende Oberfläche völlig sauber sein, und dieses Verfahren trägt darüber hinaus zum Auftreten erheblicher Spannungen bei, die vor dem Kleben oder Auftragen von Farbe auf dem Glühweg entfernt werden müssen.


Warmumformen

Mit dieser Art der Oberflächenbehandlung können Sie dem Material eine Vielzahl von Formen geben. Es besteht aus drei Stufen:

  1. Heizung.

  2. Formen.

  3. Abkühlen.

Erwärmung: Wenn das empfangene Teil nicht der gewünschten Form entspricht, kann es erneut erwärmt und dann korrigiert werden. Gegossenes Acryl hat ein Formgedächtnis und kann beim erneuten Erhitzen leicht an seinen ursprünglichen Ort zurückkehren. Beim Extrudieren ist dies nur möglich, wenn das Material nicht gedehnt wurde. Vor dem Erhitzen muss die Schutzfolie vom Kunststoff entfernt werden und kann auch extrudiert werden.

Vor dem Formen muss der extrudierte Kunststoff heiß vorgetrocknet werden, um die Blasenbildung im fertigen Produkt an den Knickstellen zu vermeiden. Der Trocknungsbedarf entsteht dadurch, dass bei Lagerung oder Transport eine geringe Menge Feuchtigkeit in das Material eindringen kann. Die Trocknung erfolgt entweder in einer Konvektionstrocknungskammer unter Umwälzung heißer Luft (bei einer Temperatur von 75-80 ° C für 1-2 Stunden pro mm Dicke - als ob die Position mit einem hohen Feuchtigkeitsgehalt, 24 Stunden Trocknung ausreichen würde) oder unter Verwendung von Infrarotstrahlung bei einer Temperatur von 75 bis 80 ° C für 1-2 Stunden pro mm Dicke.

Zum Erhitzen von Plexiglas vor dem Formen werden Geräte verwendet, die ein gleichmäßiges Temperaturfeld mit einem vertikalen Abfall und einer Blechdicke von nicht mehr als + 3 ° C erzeugen. Geformtes Glas wird 3-4 Minuten / mm dick auf eine Temperatur von 165-190 ° C erhitzt. Blockplexiglas wird beim Erhitzen schnell erweicht, seine Festigkeit nimmt jedoch im Vergleich zur Extrusion geringfügig ab. Auch gegossene extrudierte Acrylkunststoffe reagieren unterschiedlich auf Hitze. Im gegossenen Zustand ist ein gleichmäßiger Schrumpf von maximal 2% in alle Richtungen möglich (die Blechdicke erhöht sich entsprechend). Bei einem extrudierten Produkt beträgt der Anteil von 3 bis 6% in Extrusionsrichtung ebenfalls 1 bis 2% in Querrichtung (bei einer Folie von 2 m × 3 m beträgt die Extrusionsrate eine Seite von 3 m). Gegossenes Acryl verträgt leicht Erwärmungsinhomogenitäten von 10-15 ° C (überhitztes gegossenes Plexiglas reißt im Gegensatz zur Extrusion überhaupt nicht und bricht beim Verformen nicht). Beim Extrudieren kann der Unterschied in der Erwärmungstemperatur zu erheblichen Spannungen im Material führen.

Formen: Auch das Verhalten dieser Werkstoffe beim Warmumformen ist unterschiedlich. Um geschmolzenes Acryl zu verformen, muss ein beträchtlicher Druck ausgeübt werden, während das Extrudieren auch ohne besonderen Aufwand problemlos möglich ist (empfohlener Temperaturbereich: 160 - 170 ° C; Erwärmungszeit: 3 Minuten pro 1 mm Materialstärke).

Formen (Matrizen und Stempel) bestehen aus verschiedenen Materialien: Holz, Gips, Aluminium, Stahl. Die Warmumformung kann mit einfachen Methoden durchgeführt werden, beispielsweise indem Kunststoff nach dem Erhitzen auf eine konvexe oder konkave Form gebracht wird, an welcher Stelle er unter seinem Gewicht seine Form annimmt. Das Formen kann auf ähnliche Weise durch freies Zurückziehen in einer vakuumdichten Kammer und auch durch freies Blasen durch eine komprimierte Atmosphäre sowohl mit Hilfe von Formen als auch ohne diese durchgeführt werden.

Wenn ein flaches Blech in einer geraden Linie gebogen werden muss, reicht es aus, den Kunststoff entlang der Biegeachse mit einem oder mehreren linearen Heizelementen, z. B. einer Nichromschnur, lokal zu erhitzen.

Achtung! Während der Heißverarbeitung und / oder des Formens muss die Schutzbeschichtung entfernt und gründlich gereinigt werden, als ob die Reste des Klebers oder Schutzfilms beim Erweichen der Folie ihre Oberfläche beschädigen könnten.

Kühlung: Um das Auftreten von inneren Spannungen zu vermeiden, sollte die Kühlung noch länger möglichst gleichmäßig sein. Um die gedruckte Form bestmöglich zu erhalten und Verformungen zu vermeiden, muss das Produkt auf der Matrix belassen werden, bis es auf eine Temperatur von 60 - 70 ° C abgekühlt ist. Formteile müssen thermisch konditioniert werden, um Spannungen zu reduzieren, bevor sie mit Lösungsmitteln, Farben oder selbstklebenden Filmen in Wechselwirkung treten.


Kalte Kurve

Plexiglas, sowohl gegossen als auch extrudiert, lässt sich leicht kalt biegen. Der minimale Biegeradius sollte jedoch eingehalten werden, um die Platte keinen übermäßigen Belastungen auszusetzen. Der Mindestwert des Biegeradius sollte das 230-fache der Kunststoffdicke betragen.


Schweißen und Kleben

Im Fall von Spritzplexiglas wird empfohlen, (wie auch für Extrusionsplexiglas) "verwandte" Klebstoffe zu verwenden, um die dauerhafteste Verbindung und Witterungsbeständigkeit zu erzielen. Um beim Verkleben von Überlappungen oder Stößen mit einer einseitigen Auflage transparente, farblose Nähte zu erhalten, wird vorzugsweise SMM-Kleber auf Polymethylmethacrylatbasis verwendet.

Vor dem Verkleben von Teilen aus Spritzplexiglas muss geglüht werden, um innere Spannungen abzubauen. Die empfohlene Tempertemperatur beträgt 65-80 ° C, abhängig von der Erweichungstemperatur des Glases (90-120 ° C). Eine spätere freie Kühlung wird bevorzugt.

Das Schweißen wird auch verwendet, um Rohlinge zum Formen von Nicht-Standard-Produkten, zum Anbringen von Auskleidungen sowie zum Anheben von Ausbuchtungen zu erhalten. Das Schweißen von Injektionsplexiglas erfolgt bei höheren Temperaturen (bis zu 300 ° C). Das fertige Teil wird nach der mechanischen Endbearbeitung der Naht einer Wärmebehandlung unterzogen, um innere Spannungen abzubauen.

Platten aus extrudiertem Plexiglas können auch mit anderen Materialien verklebt werden, wodurch eine hochfeste und dauerhafte Verbindung entsteht. Vor dem Kleben ist es wünschenswert, eine Wärmebehandlung durchzuführen.


Materialien zum Kleben von extrudiertem Plexiglas
  • Klebefilmtyp: Lösung von Polymethylmethacrylat in einem flüchtigen Lösungsmittel.

  • Zu härtender Leimtyp: PMMA-Sirup mit Dimethylanilin (SMM), dem zum Zeitpunkt der Verklebung der Polymerisationsinitiator (Benzolperoxid) zugesetzt wird.

  • Andere Leimarten: Epoxy, Polyester, Polyurethan, auch andere Marken AK-90, MP-88 (81), BF-2 (4,6).

  • Lösungsmittel: Dichlorethan, Methylenchlorid.

Nach dem Trocknen verfestigt sich der Klebstoff auch bei Raumtemperatur. Es wird empfohlen, 2-5 Stunden bei einer Temperatur von 60 ° C zu glühen.