Metodi di produzione dell'acrilico fuso o estruso
Sono ormai 15 anni che produco acrilico. Ho iniziato in un negozio di insegne a Phoenix, sono passato al lavoro di architettura e attualmente gestisco la produzione per un produttore di espositori nel Midwest. La questione del cast rispetto all'estrusione emerge costantemente-dai nuovi assunti, dai clienti, dagli ingegneri che hanno specificato il materiale sbagliato e ora vogliono che lo sistemiamo.
Ecco cosa ho imparato nel modo più duro.
La differenza fondamentale
L'acrilico colato viene versato come monomero liquido tra le lastre di vetro e polimerizzato lentamente. L'acrilico estruso è costituito da pellet fusi spinti attraverso i rulli. Questo è tutto. Entrambi sono PMMA. Entrambi sembrano identici sul rack.
I problemi iniziano quando provi a fare qualcosa con loro.
Perché il cast costa di più
Il casting richiede tempo. Un foglio da mezzo- pollice potrebbe polimerizzare per 12 ore o più. Gli stampi in vetro necessitano di una manutenzione costante. I tassi di scarto sono più alti perché qualsiasi contaminazione nel monomero si presenta come un difetto che non è possibile correggere.
Plaskolite esegue entrambi i processi presso la propria struttura di Columbus. La loro linea Optix è estrusa, funziona 24 ore su 24, 7 giorni su 7, produce filmati. La loro linea di lancio si muove più lentamente. Questa differenza di costo,-di solito pari al 30-40% di margine per il cast, riflette l'economia reale della produzione, non il marketing.
L'acrilite di Evonik è simile. Il grado GP (estruso) costa meno del grado FF (fuso). Stessa azienda, stessa chimica della resina, processo diverso, prezzo diverso.
Tolleranza sullo spessore: dove vince l'estruso
Questo sorprende le persone. La lamiera estrusa mantiene una tolleranza di spessore più stretta rispetto alla colata.
Lo spazio tra i rulli su una linea di estrusione è fissato meccanicamente. Lo imposti su 0,118" e questo è ciò che ottieni, più o meno qualche migliaio. Il foglio fuso si restringe durante la polimerizzazione e tale restringimento varia attraverso il foglio. Un foglio fuso nominalmente da un quarto di- pollice potrebbe misurare 0,236" in un angolo e 0,251" in un altro.
Secondo ASTM D4802, l'acrilico colato consente una variazione di spessore del ±10%. L'estruso mantiene tipicamente ±5%. Quando si lavorano pezzi che devono essere impilati o inseriti nei canali, questo è importante.
L'anno scorso avevamo un lavoro-programma di attrezzature per la vendita al dettaglio, 400 unità, ognuna delle quali necessitava di tre ripiani in acrilico inseriti in estrusioni di alluminio. Il cliente ha scelto il cast perché "è meglio". È arrivato il primo lotto, gli scaffali erano vincolanti in metà degli apparecchi. Variazione di spessore. Passato a estruso, problema risolto.
Taglio laser: dove vince il cast
Esegui un laser CO2 da 60 W attraverso l'acrilico fuso a 15 mm/s, 85% di potenza e otterrai un bordo lucido. Acqua-chiara. Pronto per il cliente. Il materiale vaporizza in modo pulito perché le lunghe catene polimeriche si spezzano senza lasciare residui.
Provalo con l'estruso e otterrai un bordo smerigliato. A volte lattiginoso. A volte con piccole bolle lungo la faccia tagliata. Puoi regolare il laser-ridurre potenza, aumentare la velocità, aggiungere l'assistenza aerea-ma stai inseguendo rendimenti decrescenti. I bordi estrusi non corrispondono mai ai bordi fusi su un laser.
Per la segnaletica, gli espositori POP e tutto ciò in cui il bordo è visibile, utilizziamo cast. Periodo. Il sovrapprezzo sul costo del materiale scompare a fronte del costo della manodopera per la lucidatura a fiamma dei bordi estrusi.
Trotec ed Epilog pubblicano entrambi le impostazioni consigliate per "acrilico" senza specificarne il tipo. Queste impostazioni funzionano per il cast. L'estruso necessita di parametri diversi.
La realtà della termoformatura
L'acrilico colato ha un intervallo di formatura di circa 40 gradi F. Puoi estrarlo dal forno ovunque da 340-380 gradi F e rimane lavorabile. L'estruso ti dà forse 20 gradi F di finestra prima che passi da troppo rigido a troppo floscio.
Ho visto un nuovo ragazzo rovinare un intero foglio di estruso il mese scorso. Stava formando delle semplici teglie segnaletiche, niente di complicato. Il forno era impostato per la fusione (abbiamo eseguito la fusione per tutta la settimana). Il primo tiro è venuto bene perché il lenzuolo era poco cotto. Al secondo tiro è rimasto un po' più a lungo per compensare-troppo tempo. Il materiale si afflosciò attraverso il telaio prima che potesse inserirlo nello stampo.
Il cast perdona gli errori. Estruso no.
Per i deep draw-qualsiasi cosa oltre il rapporto 2:1-cast è obbligatorio. La differenza di peso molecolare si manifesta come formabilità. L'estruso si assottiglierà e si strapperà nei punti in cui il getto si estende in modo uniforme.
Instradamento CNC
Entrambi i materiali vengono percorsi bene con avanzamenti e velocità adeguati. Utilizziamo un Multicam con mandrino da 18K, singolo-flauto O-bit, avanzamento 120 IPM su materiale da un quarto-di pollice. L'eliminazione dei trucioli è fondamentale. L'acrilico si scioglie a 320 gradi F e la punta della fresa genera calore attraverso l'attrito.
Le gomme estruse si sollevano più velocemente. Quelle catene polimeriche più corte si ammorbidiscono a temperature più basse. Aumentiamo la pressione del getto d'aria di 10 PSI durante l'esecuzione dell'estrusione e riduciamo la velocità di alimentazione di circa il 15%. Alcuni negozi utilizzano il refrigerante nebulizzato, ma abbiamo riscontrato problemi con il refrigerante che lascia residui nei lavori di taglio laser-a valle.
I trucioli fusi volano via puliti. Il materiale rimane rigido più a lungo sotto il calore di taglio.
Una cosa che nessuno ti dice: l'estruso ha più stress interno dovuto al processo di estrusione. Taglia una striscia stretta dal bordo di un foglio estruso e osservala curvare. Il cast è piatto. Questo stress significa anche che le crepe estruse sono più facili durante la lavorazione se l'utensile è smussato o l'attrezzatura fa vibrare la lamiera.
Legame con solvente
Saldatura-Su 3 e 4 sono gli standard. Cementi a base di MMA-a corpo sottile-. Applicare sulla giunzione, l'azione capillare lo attira, il solvente evapora, le catene polimeriche si aggrovigliano.
I giunti fusi-a-fusi sono più resistenti di quelli estrusi-a-estrusi. Testati secondo ASTM D4499, i giunti fusi presentano una resistenza al taglio di 3500-4200 PSI. L'estruso funziona a 2400-3000 PSI. Ancora una volta la differenza di peso molecolare.
Più importante dei numeri: i cast bond sembrano migliori. Il cemento scorre in modo uniforme e polimerizza in modo trasparente. I giunti estrusi a volte mostrano leggere opacità o micro-bolle intrappolate nella linea di unione. Per le applicazioni strutturali non ha importanza. Per le vetrine in cui il cliente è a sei pollici di distanza e esamina il tuo lavoro, è importante.
Le giunzioni miste-colate su estruso-sono imprevedibili. Li evitiamo quando possibile.
Quando utilizzare l'estruso
Ho passato gran parte di questo articolo a spiegare perché il cast è superiore. Allora quando ha senso l'estruso?
Cornici. Pannelli diffusori di luce. Guardie protettive che nessuno guarda da vicino. Programmi ad alto volume- in cui prevale il costo dei materiali. Tutto ciò che viene verniciato o laminato dove la qualità dei bordi è nascosta.
Anche l'estruso vince sulla disponibilità. Le misure standard vengono spedite dalla distribuzione entro un giorno o due. La fusione a volte ha tempi di consegna, soprattutto spessori o tinte insolite.
Utilizziamo circa il 60% di colata, il 40% di estruso in volume. Il mix cambia a seconda dei lavori interni.
Identificazione
I fogli non contrassegnati sono un mal di testa. Manteniamo la fusione e l'estrusione su rack separati con nastro sui bordi-codificato a colori, ma il materiale si mescola durante la movimentazione.
Il test dei solventi funziona. Goccia di cloruro di metilene sulla superficie. Estruso diventa appiccicoso in 10-15 secondi. Il cast resiste più a lungo: 30 secondi o più prima di vedere lo sbiancamento.
Alcuni veterani-eseguono un test della fiamma sui ritagli di bordo. Ustioni bruciate con meno fumo e gocciolamenti. Non lo consiglio. Entrambi i materiali emettono fumi irritanti quando bruciano e la differenza non è abbastanza drammatica da essere affidabile.
Migliore pratica: non rimuovere la mascheratura finché non è assolutamente necessario e segnare i fogli nudi con un pennarello nel momento in cui la mascheratura si stacca.
Note del fornitore
Plaskolite (Optix, Plaskolite), Evonik (Acrylite), Trinseo (Plexiglas G e MC) e Arkema (Altuglas) sono i principali attori del Nord America. Ciascuno produce qualità sia colate che estruse.
Lo stock del distributore varia in base alla regione. Laird Plastics, Piedmont Plastics e Curbell portano tutti più marchi. Fluttuazioni dei prezzi-abbiamo riscontrato oscillazioni del 15% in un trimestre. Ottieni citazioni da almeno due fonti su grandi programmi.
Il foglio di importazione dall'Asia costa meno ma il controllo di qualità è incoerente. Abbiamo ricevuto materiale presumibilmente fuso, tagliato al laser-come se fosse estruso. Testare il materiale in arrivo evita il dolore in seguito.
Pensieri conclusivi
La selezione dei materiali riguarda la corrispondenza delle proprietà ai requisiti. L'acrilico colato si lavora meglio nella maggior parte delle operazioni e produce parti finite di qualità superiore-. L'acrilico estruso costa meno e funziona bene quando la qualità estetica non è fondamentale.
Scopri cosa stai acquistando. Scopri di cosa ha effettivamente bisogno il tuo cliente. Il materiale "migliore" è quello che porta a termine il lavoro al giusto prezzo senza richiami.
