キャストアクリルと押出アクリルの製造方法

アクリルの製作を始めて15年になります。フェニックスのサインショップからスタートし、建築の仕事に移り、現在は中西部のディスプレイメーカーで生産を行っています。鋳造か押し出しかという質問は、新入社員、顧客、材料の仕様が間違っていて修正してほしいというエンジニアから常に聞かれます。-

これが私が苦労して学んだことです。

基本的な違い

キャストアクリルを液体モノマーとしてガラス板の間に流し込み、ゆっくりと硬化させます。押し出されたアクリルは、溶融したペレットをローラーに通して押し出されます。それでおしまい。どちらもPMMAです。どちらもラック上では同じように見えます。

問題は、彼らと一緒に何かをしようとしたときに始まります。

キャストのコストが高くなる理由

キャストには時間がかかります。 0.5 インチのシートは 12 時間以上硬化する可能性があります。-ガラスモールドは定期的なメンテナンスが必要です。モノマー内の汚染は修正できない欠陥として現れるため、不合格率が高くなります。

Plaskolite は両方のプロセスをコロンバスの施設で実行しています。彼らの Optix ラインは押し出され、年中無休で稼働し、映像をクランクアウトします。キャストラインの動きは遅くなります。このコストの差は、-通常、キャストの 30-40% のマークアップであり、マーケティングではなく実際の制作経済を反映しています。

エボニックのアクリライトも同様です。 GP グレード (押出) は FF グレード (鋳造) よりもコストが安くなります。同じ会社、同じ樹脂化学、異なるプロセス、異なる価格。

厚さの許容差: 押し出しが有利な場合

これは人々を驚かせます。押出シートは鋳造品よりも厳しい厚さ公差を保持します。

押出ラインのローラーギャップは機械的に固定されています。 0.118 インチに設定すると、プラスまたはマイナス数千の値が得られます。キャスト シートは重合中に収縮し、その収縮はシート全体で異なります。公称 4 分の 1 インチのキャスト シートは、ある隅で 0.236 インチ、別の隅で 0.251 インチになることがあります。

ASTM D4802 によれば、キャストアクリルの厚さの変動は ±10% 許容されます。押出成形品は通常、±5% を保持します。積み重ねたり溝に嵌め込んだりする必要がある部品を加工する場合、これは重要です。

私たちは昨年、小売什器プログラムの仕事をしました。-400 ユニットのユニットには、アルミニウムの押し出し材の中に 3 つのアクリル棚が必要でした。顧客仕様は「その方が良い」という理由でキャストしたのです。最初のバッチが到着し、棚の備品の半分が結合していました。厚みのバリエーション。押し出し成形に切り替えて問題は解決しました。

レーザー切断: キャストが勝つ場所

キャストアクリルに 60W CO2 レーザーを 15mm/秒、85% の出力で照射すると、研磨されたエッジが得られます。水は-澄んでいます。お客様の準備が整いました。長いポリマー鎖が残留物を残さずに分解されるため、材料はきれいに蒸発します。

押し出しでそれを試してみると、つや消しのエッジが得られます。時々ミルキー。切断面に沿って小さな気泡が見られる場合があります。レーザーを調整して-パワーを落としたり、速度を上げたり、エアアシストを追加したり-することはできますが、利益は減少していきます。押し出されたエッジは、レーザーでキャストされたエッジと一致することはありません。

看板やPOPなど端が見えるものにはキャストを使用します。期間。押出エッジの火炎研磨の人件費に比べれば、材料費の割増はなくなります。

Trotec と Epilog はどちらも、タイプを指定せずに「アクリル」の推奨設定を公開しています。これらの設定はキャストに対して機能します。押し出しには別のパラメータが必要です。

熱成形の現実

キャストアクリルの成形範囲は約 40 °F です。340 ～ 380 °F の範囲であればどこでもオーブンから取り出しても、作業可能な状態を保ちます。押し出しでは、硬すぎる状態から柔らかすぎる状態になる前に、約 20 °F のウィンドウが得られます。

先月、新人が押し出し成形品のシート全体を台無しにするのを見ました。彼は単純なサインパンを形成していました。複雑なことは何もありませんでした。キャスト用にオーブンをセットしておきました（私たちは一週間中キャストをしていました）。シートがアンダーだったので最初の引きはうまくいきました。 2 回目のプルでは、​​長すぎたことを補うために少し長めに出発しました。-型に入れる前に、素材がフレームから垂れ下がってしまいました。

キャストは間違いを許します。押し出しではそうではありません。

ディープ ドローの場合、-比率が 2:1 を超えるもの-はキャストが必須です。分子量の違いは成形性に現れます。押し出されたものは薄くなり、キャストが均一に伸びると裂けます。

CNCルーティング

どちらの材料も、適切な送りと速度でうまく配線できます。当社では、18K スピンドル、シングルフルート O- ビット、120 IPM 送りを 4 分の 1 インチの材料で使用するマルチカムを実行しています。チップクリアランスは重要です。アクリルは華氏 320 度で溶け、ルータービットは摩擦によって熱を発生します。

押し出された歯茎がより速く立ち上がります。これらの短いポリマー鎖は、低温で柔らかくなります。押出成形の実行時にエアブラスト圧力を 10 PSI 上げ、送り速度を約 15% 削減します。一部のショップではミストクーラントを使用していますが、下流のレーザー切断ジョブでクーラントが残留するという問題がありました。-

キャストチップがきれいに飛びます。材料は切削熱の下でもより長く剛性を保ちます。

誰も教えてくれないことの 1 つは、押出成形品は押出プロセスによる内部応力が大きいということです。押し出されたシートの端から細いストリップを切り取り、それが湾曲するのを観察します。キャストは平らに座ります。この応力は、工具が鈍かったり、治具によってシートが振動したりすると、加工中に押し出し亀裂が発生しやすくなることも意味します。

溶剤結合

溶接-3 と 4 が標準です。薄い-MMA-ベースのセメント。接合部に塗布すると、毛細管現象によって接合部が引き込まれ、溶媒が蒸発してポリマー鎖が絡み合います。

鋳造-対-の接合部は、押出成形-対-よりも強度が高くなります。 ASTM D4499 に従ってテストされ、鋳造ジョイントは 3500 ～ 4200 PSI せん断を実行します。押出成形品は 2400 ～ 3000 PSI を実行します。またまた分子量の違い。

数値よりも重要なのは、キャストボンドがより良く見えることです。セメントは均一に流れ、きれいに硬化します。押し出し接合部には、わずかな曇りや、接着ラインに閉じ込められた微小な気泡が見られる場合があります。-構造用途の場合は問題ありません。顧客が6インチ離れたところにあなたの作品をチェックしているショーケースの場合、それは重要です。

混合ジョイント-鋳造から押し出し-は予測できません。可能な限りそれらを避けます。

押し出しを使用する場合

この記事の大部分を費やして、キャストが優れている理由を説明しました。それでは、どのような場合に押し出しが意味を持つのでしょうか?

額縁。光拡散パネル。誰も詳しく見ていない保護ガード。材料費が重視される大量のプログラム。-エッジの品質が隠れている部分に塗装またはラミネート加工が施されているもの。

Extruded は可用性の点でも優れています。標準サイズは 1 ～ 2 日以内に流通から出荷されます。鋳造品、特に異常な厚さや色合いの場合、納期がかかる場合があります。

体積のおよそ 60% が鋳造され、40% が押出成形されます。社内にどのような仕事があるかによって、その構成は変わります。

識別

マークのないシートは頭の痛い問題です。色分けされたエッジテープを使用して、鋳造と押出を別々のラックで行いますが、取り扱い中に材料が混ざることがあります。-

溶剤テストは機能します。表面に塩化メチレンを滴下。押し出されたものは 10 ～ 15 秒で粘着性になります。キャスト抵抗は長くなります - 白くなるまでに 30 秒以上かかります。

古いタイマーの中には、エッジのスクラップに対して燃焼テストを行う人もいます。-キャスト焼けは煙や水滴が少なくなります。これはお勧めしません。どちらの材料も燃焼すると刺激性のガスを発生しますが、その差は信頼できるほど劇的なものではありません。

ベストプラクティス: どうしても必要になるまでマスキングを剥がさず、マスキングを剥がした瞬間に裸のシートにペイントペンで印を付けます。

サプライヤーメモ

Plaskolite (Optix、Plaskolite)、Evonik (Acrylite)、Trinseo (Plexiglas G および MC)、および Arkema (Altuglas) が北米の主要企業です。それぞれが鋳造グレードと押出グレードの両方を製造します。

販売代理店の在庫は地域によって異なります。 Laird Plastics、Piedmont Plastics、Curbell はすべて複数のブランドを扱っています。価格は変動します-四半期で 15% の変動が見られます。大きなプログラムについては、少なくとも 2 つの情報源から見積もりを入手してください。

アジアからの輸入シートは安価ですが、品質管理が安定していません。押し出しのようにレーザーカットされた鋳造材と思われる材料を受け取りました。-受け取った素材をテストしておくと、後で悲しい思いをすることがなくなります。

最後に

材料の選択は、特性を要件に適合させることです。キャストアクリルは、ほとんどの作業でより優れたプロセスを実行し、より高品質の完成部品を生成します。-押し出しアクリルはコストが安く、表面の品質が重要でない場合には問題なく機能します。

何を買うのかを知ってください。顧客が実際に何を必要としているかを把握します。 「より良い」マテリアルとは、コールバックなしで適切な価格帯でジョブを実行できるマテリアルです。