アクリルエッジの仕上げテクニックの説明

誰も予想していなかったクレイジーな問題が起こる

2020 年から 2022 年にかけて、業界全体の製造業者が意味のない保証に関する電話を受けるようになりました。完璧な状態で出荷されたショーケースの端にクモの巣のような亀裂が生じていました。{3}設置後２ヶ月。 3ヶ月。パターンは一貫していました。医療施設、学校、小売環境では常に火炎で磨かれたエッジから細かい亀裂が広がりました。{7}

 

原因を特定するのに時間がかかりました。 Signs101.com で、ある製造業者は次のように書いています。「私たちは何年も問題なく火炎研磨を行ってきました...ここ 2 年間で突然、ひび割れがひどくなり、用務員は 70/30 のボトルを持っていて、あらゆるものにそれを使用する傾向があります。」

これは周辺の問題ではありませんでした。これにより、業界全体のエッジ仕上げに対する考え方が変わりました。表面上の措置として扱われていたものが、長期的な影響を伴う構造的完全性の決定であることが判明しました。-

鋳造品と押し出し品

具体的な仕上げ方法に入る前に、この違いを明確にする必要があります。それは下流のすべてに影響を与えます。

しかし、それは「キャストが優れている」というほど単純ではありません。実際、押出材は鋳造材よりも火炎研磨が容易です。鋳造では、同様の火炎研磨の結果を得るために、より多くの準備作業-サンディング、スクレーピング-が必要です。- Signs101 のコメントには、「キャスト アクリルはよりスムーズに切断でき、押し出しアクリルほど溶けにくくはありません。押し出しアクリルの火炎研磨は非常にきれいに行われます。キャストの精度はそれほど高くありません。」

そのため、材料の選択と仕上げ方法を一緒に決定する必要があります。鋳造用に最適化された CNC ワークフローで押し出しを実行すると、溶融が発生します。適切なエッジ処理を行わずに火炎研磨キャストを行うと、目に見える跡が残ります。材料がプロセスを決定するか、プロセスが材料を決定します。アプローチを 1 つ選択し、一貫性を保ちます。

火炎研磨

水素-酸素の炎。温度は機器によって異なりますが、約 1,850 度から 2,200 度程度です。炎は刃先の表面を溶かし、冷めると滑らかに再凝固します。

スピードが主な利点です。 4×6のサインは5分で出来ます。設備コストは低-エントリー-レベルの火炎研磨機で数百ドルです。標識、単純なディスプレイなど、近くで検査しないものであれば、十分な結果が得られます。

熱応力が根本的な制限です。急速な加熱-サイクルにより、エッジ素材に残留張力が残ります。この張力により、特定の化学物質にさらされたときにエッジが環境応力で亀裂を生じやすくなります。一般的な原因はアルコールですが、アンモニアやアセトンも問題を引き起こします。

アニーリングの修正は簡単ですが、時間がかかります。完成したピースを厚さ 3 mm ごとに 82 度で 1 ～ 2 時間保持します。ゆっくりと冷却します-クールダウンには最低 2 時間かかります。このステップをスキップすると、現場で大流行する可能性のある製品を出荷することになります。

ダイヤモンド研磨

自動化された装置がワークピースのエッジを順送ダイヤモンド研磨ステージに当てます。砥石の順序は機械によって異なりますが、より優れた装置では 3,000 砥石相当に達します。適切なダイヤモンド研磨後の表面粗さは 18 ～ 25 RMS であり、元のシート表面の透明度に近づきます。{6}}。業界用語では、これを「博物館品質」または「光学グレード」と呼ぶことがあります。

 

メカニズムは単純な研削と研磨であり、原理的には手仕上げと変わりませんが、より速く、より安定しています。 MCD (単結晶ダイヤモンド) カッターは最も鋭い刃先を生み出します。 PCD (多結晶) は長持ちしますが、まったく同じ透明度は得られません。

 

1,000RPM

車輪速度

1mm - 120mm

厚み容量

ストレスなし

アニーリングは不要

装置は、標準的な直径 18 インチのホイールの場合、約 1,000 RPM で動作します。材料の厚さの許容範囲は、機械の構成に応じて 1 mm から 120 mm までです。交換用カッターのセットの価格は約 1,000 ポンドです。フルマシンへの投資は、産業用ユニットの場合、30,000 ドルから 100,000 ドル以上かかります。

 

ジオメトリが制約です。ダイヤモンド研磨は平らなエッジをうまく処理します。ベベルは大丈夫です。複雑な曲線、内部の切り欠き、狭い半径-には、さまざまなアプローチが必要です。製造ワークフローの場合、ダイヤモンド研磨は大量の直定規作業をカバーし、他の方法は例外を処理します。-

 

ダイヤモンド研磨では熱応力の問題がありません。アニーリングは必要ありません。エッジには、火炎研磨された表面と同じような化学的脆弱性はありません。{2}}

レーザー切断による独自のエッジ仕上げ

適切な出力レベルの CO2 レーザーは、1 回の操作で切断と研磨を行います。この関係は、材料の厚さ 1 ミリメートルあたりおよそ 8 ～ 15 ワットです。 6mmのシートには少なくとも60ワットが必要です。 12mmの場合は100ワット以上が必要です。

CNC ルーティングパラメータ

CNC 作業におけるエッジ品質の問題のほとんどは、機器や材料ではなく、パラメータが間違っていることが原因です。

溶解の問題は、機械工のフォーラムで常に発生します。材料がカッターに溶け込み、刃先が荒れて曇ってしまいます。ほとんどの場合、主軸速度が低すぎるか、送り速度が間違っています。

工具の選択: シングルフルート O- 形状の超硬エンドミル。 Onsrud 52-638 は信頼できる選択肢としてフォーラムの議論で繰り返し登場します。以前に木材やMDFに触れたカッターは絶対に使用しないでください。埋め込まれた粒子がアクリルのエッジを汚染します。

切断戦略は結果に影響します。クライムミリングを伴う荒加工パスを経て、わずか 0.02 インチを除去する全深さの仕上げ加工パスを実行します。-仕上げパスは、最終的なエッジの品質を決定します。

ルーティングされたエッジには二次仕上げが必要です。一般的な進行方法: 180 または 240 グリットはドライ、320 グリットはどちらでも使用可能、400 グリット以上はウェットでなければなりません。水は冷却剤および潤滑剤として機能します。 400 グリットを超えるドライサンディングでは、摩擦熱が過剰に発生し、表面を切断する代わりに汚してしまいます。

ショー品質のエッジの完全な進行: 180 → 320 → 400 → 600 → 800 → 1500 → 適切なコンパウンドによるバフ研磨。

バフ研磨技術

 

表面速度は毎分 1,200 ～ 4,000 フィートです。ソフト フランネル ホイールは下端に向かって実行する必要があります。ホイールの直径は通常 6 ～ 14 インチです。

 

複合が重要です。最初のカットにはブルーのルージュ、最終仕上げには白いコンパウンドを使用します。まずコンパウンドの下地として獣脂ベースを塗布します。

 

ワークピースの損傷を防ぐ技術の詳細: エッジ自体ではなく、上端から約 3 分の 1 の位置から接触をバフ研磨し始めます。-エッジから始めて、ホイールがワークを捉えて投げます。

 

バフ研磨は複雑な形状に適しています。曲面、不規則なエッジ、輪郭のあるプロファイル-フレキシブルホイールはワークピースの形状に適合します。適切な研磨剤を使用すると、高い光沢が得られます。トレードオフは速度です。-バフ研磨は時間がかかり、オペレーターのスキルが必要で、自動化された方法よりも部品あたりのコストが高くなります。エッジの品質が重要なハイエンドのディスプレイ スタンドや照明器具の場合、ワークフローにおいて引き続き必要なステップです。-

ひび割れ防止プロトコル

環境応力亀裂は、一般にプラスチックの破損の 15 ～ 25 パーセントを占め、PMMA などのガラス質ポリマーでは 40 パーセント以上を占めます。小さな溶媒分子がポリマーネットワークに浸透し、局所的な領域を可塑化し、目に見えるひび割れへと広がる微小亀裂を引き起こします。

予防には 3 つの要素があります。

特定の用途のエッジ仕上げに関する技術的な質問は、当社のエンジニアリング チームにお問い合わせください。