Раскрой пластмассы – необходимый процесс как на производстве, так и при личном использовании. Но под рукой не всегда оказывается подходящее оборудование. В статье рассказываем, какие способы резки пластиков существуют и в чем их преимущества.
Лазерная резка пластика
Лазерная резка – это технология раскроя полимера с применением лазерного луча. Он имеет очень высокую энергию, за счет чего быстро и точно проходит сквозь пластмассу.
Основной недостаток: не все виды пластмассы можно резать лазером. Он нагревает материал, что может привести к расплавлению пластика. Больше всего подходят для лазерного раскроя и гравировки листы оргстекла, акрил, полиформальдегиды, майлар и фторполимеры, например, листовой фторопласт.
Можно обрабатывать полипропилен и дельрин, но для работы с ними мощность станка должна быть не менее 40 и 80 Вт, соответственно. Иначе качество поверхности испортится.
Другие полимеры, например, ПВХ, АБС или поликарбонат, лучше лазером не резать. Во-первых, материалы могут расплавиться и испортить станок. Во-вторых, при нагреве эти полимеры выделяют токсичные пары.
Преимущества лазерной резки пластмасс:
- Можно делать как штучные изделия, так и запускать массовое производство.
- Точность реза очень высокая.
- Получается сделать раскрой с любыми формами, изгибами.
- Высокая скорость производства.
- Разрез можно сделать полным или неглубоким – так получается гравировка.
Гидроабразивная резка пластика
Гидроабразивная резка – это технология раскроя пластика, при которой основное воздействие на материал оказывает струя воды с абразивными примесями. Абразивные вещества не нагревают, но шлифуют срез, благодаря чему получаются очень ровные края, без сколов и оплавлений. Давление воды при обработке составляет 4000-6000 бар. В качестве абразива выступают мелкие фракции гранатового песка, карбида кремния или бора.
Так как не происходит температурного воздействия, раскраивать гидрорезкой можно практически любые полимеры, в том числе ПВХ, полистирол, ПЭТ, СВМП. Более прочные материалы тоже поддаются резке, но лучше брать тонкие изделия, например, листовой капролон.
Преимущества гидроабразивной резки пластмасс:
- Высокая точность реза – до 0,01 мм.
- Возможность производить фигурный раскрой.
- Высокая скорость производства.
- Отсутствие вредных паров или пыли.
- Пожарная безопасность обработки.
Ультразвуковая резка пластика
Ультразвуковой гравер подходит для эластичных материалов. В процессе производства контакт режущей головки с пластмассом минимальный, а значит, сила трения тоже мала. Ультразвуковые волны приводят к вибрациям от 10 до 70 мкм и частотой 20 000 – 40 000 герц. Лезвие ножа выполняет роль наконечника для выхода ультразвуковой энергии.
Ультразвуковой гравер – это ручной инструмент. И он используется преимущественно для небольших работ. Основное преимущество – это уникальность резки и индивидуальный подход. Можно совершать небольшие пропилы с применением значительно меньших усилий, чем при классической резке ручным инструментом.
Минус заключается в том, что волны ультразвука близки к воспринимаемым ухом, поэтому нужна дополнительная защита от шума.
Ультразвуком можно раскраивать тонкие ПВХ-листы. Интересный момент: можно параллельно применять также ультразвуковую сварку пластиков.
Плоттерная резка пластика
Плоттерная резка активно применяется типографиями и агентствами по рекламе. Она позволяет осуществлять фигурную резку по контуру. Плоттер – это прибор, который похож на принтер, но вместо печати он делает прорези. Он работает только с тонким листовым пластиком. При этом изображение может быть любой сложности, его подготавливают на компьютере, а затем загружают файл в плоттер.
Часто метод используют для резки оргстекла, паронита, картона, тканей. Если сравнивать плоттерную резку с лазерной, у нее есть преимущества:
- Более высокая скорость – обработка происходит почти в 3 раза быстрее.
- Отсутствие температурного воздействия, благодаря чему можно работать с термопластами.
- Невысокая цена.
- Нет оплавлений среза и стружек.
Толщина листов и прочность пластиков, которые можно резать с помощью плоттера, зависит от мощности аппарата. Но все же есть определенные ограничения – далеко не любой по толщине лист можно разрезать.
Алмазная резка пластика
Применяется инструмент: ленточные и дисковые пилы, а также ручные и автоматические ножовки. Алмазная крошка – самое лучшее абразивное вещество из-за своей прочности. Поэтому его используют для изготовления дисковых пил – инструмент не нуждается в замене долгое время и справляется даже с очень прочными конструкционными полимерами, например, с капролоном, фторопластом, текстолитом и полиацеталем.
Использование ручного инструмента с алмазными кругами позволяет сделать ровный срез и быстрый пропил. Метод больше подходит для стержней, чем для листов. Алмазная резка также называется абразивной, потому что активным режущим компонентом является именно абразивная крошка диска.
Также можно использовать струну с алмазным напылением для ножовок. Инструмент обычно используется для жгутов и прокладок из мягких вспененных материалов. В таком случае получается ровный срез с небольшими следами в местах входа и выхода струны.
Резка и рубка пластика ножницами
В домашних условиях часто применяется рубка ножницами по металлу. Гильотинные ножницы неплохо справляются со стержнями полиамида. Ручные и механические резаки подходят для листового пластика, но при этом его толщина должна быть до 3 мм, иначе получится очень грубый срез со сколами и трещинами.
Если перед вами мягкий поликарбонатный или акриловый пластик с малой толщиной, то его можно разрезать обычным строительным ножом. С оргстеклом можно поступить, как с обычным кварцевым стеклом: провести стеклорезом линию, а затем надавить на меньшую часть изделия со стороны разреза – материал просто расколется. Но край может получиться рваным, поэтому лучше обработать его дополнительно мелкой наждачной бумагой. Подробнее о том, как работать с оргстеклом, мы рассказали тут.
Токарная и фрезерная обработка
Обработка на токарном и фрезерном станках подходит для прочных полимеров в стержнях и толстых листов. Например, для стержней полиацеталя или полиуретана. Этими методами можно вытачивать объемные изделия со сложной геометрией.
Что можно сделать на станках:
- Чистовую токарную обработку – при этом получается очень гладкая поверхность, которая не нуждается в последующей шлифовке.
- Вырезы, канавки и кромки – углубления любой формы можно произвести на фрезерном станке.
- Изготовление серийных изделий. Это доступно, если станок оснащен пультом ЧПУ и автоматом для подачи заготовок. Часть работы можно выполнить вручную.
- Сверление отверстий и нарезание резьбы.
- Гравировка изделий. Доступна также на станках с ЧПУ.
Для получения хороших характеристик среза, долгой работы режущего инструмента и снижения вероятности наплавлений стружки нужно использовать кромки, изготовленные из быстрорежущих сталей. Теоретически можно использовать резцы для алюминия, но намного эффективнее специальные инструменты по пластику, так как у них более острый угол клина. Для армированных пластиков лучше применять резцы не из закаленной стали, а из карбида вольфрама, керамики, а также кромки с алмазным напылением.
Преимущества токарной и фрезерной обработки пластмасс:
- Высокая точность.
- Ровный срез.
- Минимальный нагрев – только за счет силы трения, но можно использовать специальные охлаждающие составы.
Выбор метода резки пластика зависит от доступных инструментов, вида и размера пластмассы. Если у вас под рукой нет подходящего аппарата, но полимер плохо поддается ручной обработке, лучше доверить раскрой материала профессионалам. На специальном оборудовании будет произведена лазерная или гидроабразивная резка в размер с высоким качеством среза. Иначе можно испортить полимер, если выбрать неподходящий способ резки пластмассы.