Aujourd’hui nous allons nous intéresser aux procédés de fabrication du polymère acrylique ou au prototypage optique. C’est l’un des plastiques les plus répandus dans le monde et un concurrent important du verre et du polycarbonate. Étant donné que les pièces acryliques sont utilisées dans de nombreux domaines industriels, il semble judicieux d’examiner ses processus de fabrication, en particulier l’usinage acrylique CNC, car c’est le processus présent dans presque tous les types de production acrylique. Cet article vous expliquera comment choisir le bon flan, le couper et le graver à l’aide de routeurs CNC et quoi faire une fois les opérations de coupe terminées.
Les avantages de l’acrylique et pourquoi l’usinage est le meilleur pour cela
L’acrylique est un matériau si répandu en raison de ses propriétés exceptionnelles. Tout d’abord, et le plus important, il est 5 fois plus résistant que le verre. Et par plus fort, je veux dire résistant aux chocs et incassable. Il est également très transparent. L’acrylique a une transparence de 92%, ce qui signifie que seulement 8% de la lumière entrante est perdue lors de son passage. À titre de comparaison, le verre à vitre est transparent à 83-90%, le polycarbonate a 90% de transparence. Certes, la différence est minime mais elle est là. En dehors de la transparence et contrairement à d’autres plastiques, l’acrylique ne se détériore pas après avoir été soumis à une lumière UV pendant de longues périodes. Le PC, par exemple, jaunit, les autres plastiques deviennent cassants. La même chose peut être dite à propos de la corrosion et de la résistance à l’eau.
Que nous disent ces propriétés ? Que les pièces en acrylique sont très durables, résistantes et transparentes. Cela les rend parfaits pour de nombreuses applications. Feux de voiture, bannières et emblèmes de magasin et de publicité, tubes lumineux et autres. Toutes les applications mentionnées nécessitent la plus grande précision et une excellente finition de surface. Et en plus du fait que l’acrylique est assez solide et rigide, l’usinage CNC acrylique est une solution parfaite.
Quel type d’acrylique est le meilleur pour l’usinage CNC
En règle générale, les ébauches acryliques sont fabriquées selon deux méthodes : l’extrusion et le moulage. La première méthode est utilisée pour fabriquer des feuilles, tandis que l’autre est utilisée pour fabriquer des feuilles et tout autre type de forme. L’épaisseur de l’acrylique résultant de l’utilisation des deux méthodes varie généralement de 1,5 à 25 mm. Une telle variété d’épaisseurs fait de l’acrylique un bon choix pour la découpe d’emblèmes et de signes plats. Voyons quel type de flans a les meilleures propriétés pour la découpe acrylique CNC.
L’extrusion consiste à faire fondre de grands volumes de granulés acryliques dans un réservoir spécial et à extruder le liquide résultant à travers un ensemble spécialement formé – une buse d’extrusion. La coulée d’acrylique est similaire à la coulée de tout autre matériau. Les granulés sont fondus et versés dans une forme de coulée, qui est ensuite refroidie et extraite. Les ébauches extrudées et coulées se comportent différemment sous un outil de coupe. L’acrylique extrudé a plus de tensions résiduelles, il est donc plus sensible aux fissures et globalement plus cassant. C’est pourquoi l’usinage est un désastre. De plus, l’extrusion rend ses propriétés anisotropes, de sorte que vous usinez essentiellement différents matériaux le long des axes X et Y.
Si vous souhaitez utiliser l’usinage CNC acrylique pour votre processus de fabrication, choisissez uniquement des ébauches coulées. Les extrudés n’en valent pas la peine.
Fixation de pièces en acrylique pour les opérations d’usinage
Maintenant que nous avons décidé du type de flan que nous utiliserons, discutons des spécificités de la fixation acrylique. Je ne parlerai pas des spécificités acryliques des routeurs CNC, car tout type de routeur CNC en métal ou en plastique fera très bien l’affaire. Cependant, je ne recommande pas d’utiliser des routeurs à bois. car ils ont moins de rigidité. Alors, revenons aux montages. Il existe un certain nombre de façons de serrer l’acrylique, mais ce que vous devriez vraiment considérer est la taille du blanc. L’acrylique, bien qu’il soit assez rigide, est toujours en plastique et vous devrez veiller à ce que les pièces longues ou les grandes feuilles soient bien serrées sur toute la zone. Les petites pièces peuvent être serrées à l’aide de simples gabarits et étaux. Les pièces plus longues sont souvent collées ou scotchées à la table de travail et si vous prévoyez d’usiner souvent des feuilles acryliques, l’achat d’une table à vide est indispensable. Il serrera et desserrera parfaitement vos draps.
Les spécificités de l’usinage de l’acrylique
Avance
Une fois que vous avez fixé l’acrylique en place, il est temps d’aller droit au but, pour ainsi dire. La majorité des flans acryliques sont fraisés. L’usinage réel de l’acrylique sur un routeur CNC est à bien des égards similaire à l’usinage du polycarbonate. Tout d’abord, utilisez un RPM similaire : 15 000-18 000 RPM. Ensuite, utilisez une vitesse d’avance stable et considérablement agressive. Cela est nécessaire pour éviter que l’outil ne reste trop au même endroit et génère de la chaleur avec le frottement qui vient de la coupe. Si la vitesse d’avance est trop petite, les copeaux recommenceront à se souder sur la pièce et vous ruinerez la finition de surface et la précision précieuses.
Outils de coupe
Des outils de coupe spéciaux sont indispensables. Vous devez acheter des mèches de coupe acryliques spéciales car elles ont des cannelures qui assurent une élimination optimale des copeaux et, par conséquent, une précision. De plus, lors du perçage de l’acrylique, l’angle de la pointe du foret doit être beaucoup plus petit que celui d’un foret standard. Au lieu de 120 degrés, il devrait être de 60. Cela est également modifié pour une meilleure élimination des copeaux. Oh, et ne vous inquiétez pas si vous n’avez pas obtenu une surface optiquement claire parfaite après l’usinage, c’est impossible. Afin d’obtenir une pièce complètement transparente, vous devrez déployer des efforts supplémentaires sur les opérations de finition.
Liquides de refroidissement
Dans tout type de processus de découpe acrylique CNC, il est indispensable de maintenir la température au minimum. C’est pourquoi de nombreuses plaques acryliques sont refroidies avant usinage. Cela permet une meilleure élimination des copeaux et une température de démarrage plus basse. En dehors de cela, vous pouvez utiliser certains liquides de refroidissement standard, cependant, s’ils contiennent des huiles, assurez-vous qu’elles ne réagissent pas avec le PMMA.
Gravure Acrylique CNC
La gravure est une variante du processus d’usinage de l’acrylique. La gravure de l’acrylique se fait de la même manière que le fraisage mais avec un outil de coupe différent. C’est une méthode très répandue puisque beaucoup de pièces acryliques servent à des fins publicitaires ou esthétiques. Les systèmes CNC modernes ont permis la gravure des dessins les plus complexes sur une feuille de plastique. La rainure résultante peut ensuite être remplie de peinture afin de rendre le dessin plus visible.
Post-traitement de l’acrylique usiné
Après avoir atteint la précision et la forme souhaitées des pièces en acrylique, il est toujours nécessaire de meuler et de polir les pièces. Cela se fait généralement en appliquant consécutivement des outils de polissage avec un grain plus petit et une serviette en lin avec enfin de la pâte à polir. En dehors de cela, il existe certaines méthodes de polissage chimique qui consistent à verser un gaz spécial pour faire fondre la couche externe d’acrylique. Et le dernier mais non le moindre sont les processus de fraisage à pointe unique d’outils diamantés exotiques, lorsqu’une infime quantité de plastique est coupée de la surface par une fraise à pointe unique très tranchante et durable.
Nos avantages dans l’usinage CNC acrylique
AIXI, en tant que fabricant professionnel de prototypes, est fier de créer des composants optiques en acrylique transparent dans l’industrie de l’usinage des plastiques avec les machines CNC à 3 axes, 4 axes ou même 5 axes. Pour faire avancer le développement de la fabrication ultra-précise, nous avons adopté la dernière technologie d’usinage au diamant. Cette technique appelée SPDM ou SPDT peut correspondre à la capacité du micro-fraisage à 5 axes pour produire une gamme de types de lentilles et de guides de lumière d’excellente qualité optique dans un réseau ou un motif de forme libre.
À l’avenir, nous continuerons d’améliorer nos services de prototypage CNC et de mettre à niveau les équipements d’usinage et les outils de coupe afin de maintenir les pièces en plastique transparent usinées de la plus haute qualité de l’industrie. Pour ce faire, nous visons à fournir le meilleur service aux clients qui ont besoin d’usiner toutes sortes de composants optiques dans toutes les formes compliquées selon les besoins.