Akrylplåtsborrguide

Borrutrustning

För borrning på akrylplåtar är all kommersiellt tillgänglig kraftdriven utrustning lämplig.- Detta inkluderar, men är inte begränsat till, bärbara handborrar, bänkborrpressar, svarvar, automatiserade flerspindliga borrenheter, CNC-överfräsar och bearbetningscenter.

Krav på borr

Marknaden erbjuder olika borrkronor speciellt designade för plastmaterial. Dessa borrkronor är vanligtvis gjorda av höghastighetsstål (HSS), koboltlegeringar, hårdmetall-spets HSS eller solid karbid. Dessutom kan vanliga metall-arbetande HSS spiralborrar användas för akrylmaterial med lämpliga modifieringar.

Standardmetall-arbetsborr är utformade för att aktivt skära i metall med aggressiv matning. Om de används på akrylmaterial utan några modifieringar kommer dessa bitar att orsaka flisning, hack och andra skador på arket. Därför måste dessa bitar slipas om för att bearbeta plast på ett "skrapande" sätt snarare än "skarpt skärande" sätt, och därigenom förhindra att materialet stansas igenom.

Vid anpassning av standardspiralborrar för plastbearbetning måste tre huvudaspekter beaktas:

Punktvinkel

Spetsvinkeln för standardborrkronor varierar vanligtvis från 118 grader till 130 grader. Denna spetsvinkel måste slipas till 60 grader till 90 grader. Detta hjälper borrkronan att komma in och ut ur akrylskivan smidigt, vilket förhindrar kantflisning. Större spetsvinklar (t.ex. överstigande 90 grader) orsakar vanligtvis sprickor och{10}}utblåsning när borrkronan lämnar arket.

För de flesta akrylplåtsborrningsoperationer rekommenderas en 90 graders vinkelborr. En 90 graders punktvinkel ger mindre spån som är lättare att evakuera, vilket hjälper till att minska materialsmältningen och förbättra hålkvaliteten. Särskild uppmärksamhet krävs vid in- och utpassering. Borrkronor med 60 graders spetsvinkel används också ofta, särskilt för hål med diametrar på 1/2 tum och däröver.

Rake vinkel

Skäreggen måste slipas platt för att bibehålla en spånvinkel mellan 0 grader och 4 grader. Skäreggen som modifierats på detta sätt kommer att "skrapa" akrylen snarare än att "mejsla" den.

Frigångsvinkel / ryggavlastning

Ytan bakom skäreggen måste slipas för att ge en frigångsvinkel på 12 grader till 15 grader. Detta ryggavstånd minskar kontaktytan mellan metall och plast, vilket minskar värmeuppbyggnaden. Denna modifiering är vanligtvis standard på spiralborrar av-hög kvalitet.

Helixvinkel

Helixvinkeln för en borrkrona är vinkeln mellan skäreggen och en vertikal linje längs borrkronans mittlinje. Borrkronor med måttliga spiralvinklar underlättar spånevakueringen och rekommenderas därför för plastborrning. En för liten spiralvinkel försvårar evakuering av spånet och ökar risken för smältning. En för stor spiralvinkel kan orsaka sprickbildning i hålkanterna. Den typiskt rekommenderade spiralvinkeln är 15 grader till 30 grader.

Borrskärsgeometri är avgörande för hålkvaliteten eftersom den direkt påverkar spånstorleken och spånevakueringseffektiviteten. Borr med större diameter och borrkronor med mindre spetsvinklar ger större spån. Om håldjupet (H) är mindre än borrkronans diameter (D), kan stora spån lätt evakueras. När håldjupet ökar (dvs H > D) blir evakuering av stora spån svår på grund av det mycket lilla spelet mellan borrkronan och hålväggen. Ökning av borrkronans spetsvinkel kan minska spånstorleken, vilket underlättar spånavgången. Men, som tidigare nämnts, om spetsvinkeln är för stor (större än 90 grader), kan borrkronan orsaka utblåsning- och flisning när den lämnar akrylen.

Driftsspecifikationer

När du utför borroperationer, se till att följa säkerhetsrekommendationerna från utrustnings- och materialtillverkare.

Värmegenerering och kontroll

Vid borrning av akrylskivor genereras en stor mängd värme på grund av det extremt lilla spelet mellan borrkronan och hålväggen, i kombination med svår spånavgång. Dessutom gör akryls relativt låga värmeledningsförmåga och höga värmeutvidgningskoefficient att materialet expanderar, vilket ytterligare förvärrar friktionen. Om de lämnas okontrollerade kan dessa faktorer leda till materialsmältning och vidhäftning, vilket påverkar hålkvaliteten. Därför är det avgörande att minimera alstrad värme och snabbt ta bort spån.

Arbetsstyckesfixtur

Arbetsstycket ska vara ordentligt fastklämt på arbetsbordet. Bästa praxis är att använda en annan bit av akryl, annan termoplastisk skiva eller fiberboard med medium-densitet (MDF) som stödplatta, vilket gör att borrkronan kan fortsätta att borra i fast material när den penetrerar bottenytan. Detta förhindrar effektivt flisbildning på bottenytan.

Matningshastighetskontroll

När borrrörelsen påbörjas bör en långsammare matningshastighet användas för att tillåta borrkronan att komma in i materialet smidigt; när borrkronan är på väg att lämna bottenytan bör matningshastigheten också minskas för att förhindra kantflisning.

Rekommenderade borrförhållanden

Korrekta borrförhållanden är en kombination av spindelhastighet (RPM) och matningshastighet (IPM). Följande två parametrar används vanligtvis för att bestämma dessa förhållanden:

SFM (Surface Feet per Minute): Den hastighet med vilken borrskärets skäregg träffar materialet.

IPR (tum per varv): Mängden material som tas bort per varv av borrkronan, även känd som spånbelastning.

Även om SFM och IPR inte kan ställas in direkt på manuell borrutrustning, kan de användas för att bestämma spindelhastighet (RPM, varv per minut) och matningshastighet (IPM, tum per minut). Om optimala SFM- och IPR-värden har bestämts kan följande formler användas för att fastställa utrustningsinställningar:

För akrylborrning visas de rekommenderade SFM- och IPR-värdena i följande tabell:

Som visas i tabellen ovan kräver borr med större diameter lägre SFM. Detta för att säkerställa smidiga, vibrationsfria-borroperationer, eftersom stora borrkronor lättare tar tag i materialet. Därför måste matningshastigheten typiskt reduceras för att förhindra kantflisning, medan spindelhastigheten måste reduceras för att förhindra materialsmältning.

I fall där H > D bör "peckborrning" användas-det vill säga borrning i segment och periodisk borttagning av borrkronan från materialet för att rensa spån.

Manuell borrning

Manuella borroperationer bör använda lägre hastigheter och matningshastigheter än automatiserad eller CNC-borrning. Medan man överväger borrkronans diameter, materialtjocklek och kylkapacitet, bör djuphålsborrning använda hackborrning för att minska smältningen. Eftersom manuell borrning försvårar exakt styrning av matningshastigheten, efter att ha bestämt rätt varvtal, kan hålets ytfinish användas som vägledning för matningshastigheten. Om materialet flisar är matningshastigheten för snabb och måste reduceras. Om materialet smälter är matningshastigheten för låg (som orsakar friktionsvärme) eller varvtalet för högt, och justeringar måste göras.

Chipbildningsdiagnostik

Formen på spån som produceras under borrning kan tjäna som referens för att bedöma borrförhållanden:

Optimala förhållanden: Hålytan är slät, spån ser ut som släta, sammanhängande band.

Matningshastighet för hög eller RPM för låg: Spån är pudrig och diskontinuerlig, skärningen är ojämn.

Matningshastighet för låg eller RPM för hög: Spån är smält och klumpar sig, hålväggar visar smältmärken.

Kylvätskeanvändning

När förhållandena tillåter, bör luft eller flytande kylvätska användas när det är möjligt. Kylvätska kan effektivt minska den genererade värmen och därigenom förbättra hålkvaliteten. Vid specifika håldjup och storlekar är kylvätska ett nödvändigt medel för att förhindra smältning.

Allmän regel: When hole depth (H) exceeds drill bit diameter (D) (e.g., when D=0.250", coolant should be used if H>0,250"), eller när hålets diameter är större än eller lika med 1/2 tum (D Större än eller lika med 1/2"), bör kylvätska användas.

Val: Kallluftpistoler ger bra kyleffekt och är renare att använda. Men flytande kylmedel ger starkare kylning eftersom vätskan kan rinna längs borrkronan till håldjupet, vilket resulterar i bättre hålfinish. Vatten, fotogen, mineralolja eller andra kompatibla lösningsmedel kan alla användas.

Gradning och försänkning

För hål som kan bära krafterna från skruvar eller bultar bör ett försänkningsverktyg användas för gradning. Noll-försänkningar är mycket lämpliga för försänknings- och gradningsoperationer på akrylplåtar. Om ett försänkningsverktyg inte är tillgängligt, kan en borr som är större än håldiametern användas för att avgrada de grova kanterna på hålets utgångssida (den sida där borrkronan kommer ut ur plåten).

Specialapplikationer och stora hål

Kretskortsborrning

Kretskortsborrning är ett specialfall, med hjälp av automatiserade maskiner för att borra tusentals små hål med extremt höga hastigheter. Detta kräver specialdesignade borrkronor. Rekommenderade matningshastigheter och RPM kan refereras från relevanta diagram.

Borra hål med stor diameter

För att borra hål med diametrar större än 1 tum (25,4 mm) i akrylskivor kan en cirkelskärare användas. Verktyget måste också modifieras för att passa akrylens materialegenskaper: skärspetsen måste bearbeta akryl på ett skrapande sätt snarare än mejsling.

Följ dessa rekommendationer för optimalt skärresultat:

Själva cirkelskäraren och skärverktyget måste vara säkert fixerade.

Skärverktygets förlängningslängd behöver bara nå önskat skärdjup.

Akrylskivan måste stödjas och klämmas fast för att förhindra böjning eller vibration under skärning.

Materialet bör placeras så nära verktyget som möjligt för att minska verktygets färdsträcka.

Rekommenderat spindelvarvtal är mellan 400-600 rpm.

En långsam, jämn matningshastighet är avgörande för att få rena, jämna hål.

När hålet är färdigt och "centerpluggen" faller ut, är det bäst att stänga av borrpressen utan att ta bort verktyget för att förhindra att verktyget orsakar hålflisning vid tillbakadragning.

En liten mängd vattendimma rekommenderas för kylning för att hålla verktyget och plasten vid låg temperatur och även fungera som skärsmörjmedel.

Notera: Cirkelskärare ska endast användas på bänkborrpressar, och akrylplåten måste vara ordentligt fastklämd på maskinens arbetsbord. Borrpressen ger ett jämnt tryck och konstant positionering, vilket är avgörande för att säkert borra hål av-hög kvalitet. Försök aldrig använda en cirkelskärare med en handhållen borr.

Fältinstallationsborrning

De föregående avsnitten gällde främst kontrollerad produktion och verkstadstillämpningar. Ibland måste dock borrning utföras på fältet (t.ex. på en byggarbetsplats), där exakt hastighet och matningskontroll är begränsad. I sådana fall kan följande borrrekommendationer vara till hjälp.

Flera borrkronsgeometrier som kan användas framgångsrikt beskrivs nedan, även om de flesta av dessa inte kan ge en jämn ytfinish på hålets innerdiameter. Dessa borrkronor måste också följa de tidigare nämnda kraven på stödplåt och kylning.

Spaderbit (1-1/2" till 2"): Använd avancerade konstruktioner, till exempel typer med yttre fälgsvängpunkter, som hjälper till med inriktningen och ger jämn utbrytning när borrkronan lämnar materialet.

Brad Point Bit (1/8" till 1"): Denna design liknar en spiralborr men med en förbättrad spets och vridpunkt som liknar en spadborr. Den har en spiralformad flöjtdesign som hjälper till att dra ut marker, överlägsen allmänna spaderbitar.

Stegborr (1/8" till 1/2"): Kan användas för ark upp till 0,118" (3 mm) tjocka för att uppnå flera håldiametrar med en enda borr. Användning kräver maximalt stöd bakom arket för att förhindra sprickbildning.

Hålsågar med centerpilotborr (3/4" till 6"): Kylning krävs under skärning för att förhindra spänningsuppbyggnad i plåten. De ger dålig inre ytfinish för hål. Lämplig för grova passagehål för VVS-, VVS- eller kabelinstallation.

Riktlinjer för borravstånd från plåtkant

Vid borrning av hål för spetsfäststöd för ark måste två regler följas:

Håldiameterstorlek: Bulthålets diameter bör vara minst 2 gånger bultdiametern. Detta ger tillräckligt utrymme för termisk expansion och fuktexpansion/sammandragning.

Kantavstånd: Avståndet från hålets centrum till plåtkanten bör vara minst 1,5 gånger hålets diameter.