Akrylplate boreveiledning

Boreutstyr

For boreoperasjoner på akrylplater er ethvert kommersielt tilgjengelig kraftdrevet-utstyr egnet. Dette inkluderer, men er ikke begrenset til, bærbare håndbor, benkborepresser, dreiebenker, automatiserte multi-boreenheter, CNC-fresere og maskineringssentre.

Krav til borekroner

Markedet tilbyr ulike borekroner spesielt utviklet for plastmaterialer. Disse bitene er vanligvis laget av høy-hastighetsstål (HSS), koboltlegeringer, karbid-tippet HSS eller solid karbid. I tillegg kan standard metall-arbeidende HSS spiralbor brukes for akrylmaterialer med passende modifikasjoner.

Standard metall-arbeidsbor er designet for aktivt å kutte i metall med aggressiv mating. Hvis de brukes på akrylmaterialer uten noen modifikasjoner, vil disse bitene forårsake avskallinger, hakk og annen skade på arket. Derfor må disse bitene slipes om for å behandle plast på en "skraping" i stedet for "skarpt skjæring", og derved forhindre at materialet blir stanset gjennom.

Ved tilpasning av standard spiralbor for plastbehandling, må tre hovedaspekter vurderes:

Punktvinkel

Punktvinkelen til standard borkroner varierer vanligvis fra 118 grader til 130 grader. Denne spissvinkelen må slipes til 60 grader til 90 grader. Dette hjelper borkronen jevnt inn og ut av akrylplaten, og forhindrer dermed kantflis. Større spissvinkler (f.eks. over 90 grader) forårsaker vanligvis sprekker og{10}blåser ut når borkronen går ut av arket.

For de fleste boreoperasjoner i akrylplater anbefales et 90 graders vinkelbor. En 90 graders punktvinkel gir mindre spon som er lettere å evakuere, og bidrar til å redusere materialsmelting og forbedre hullkvaliteten. Spesiell oppmerksomhet kreves ved inn- og utstigning. Bor med 60 graders spissvinkel er også ofte brukt, spesielt for hull med diametere på 1/2 tomme og over.

Rake vinkel

Skjæreggen må slipes flatt for å opprettholde en skråvinkel mellom 0 grader og 4 grader. Skjæreggen modifisert på denne måten vil "skrape" akrylen i stedet for å "meisle" den.

Klareringsvinkel / ryggavlastning

Overflaten bak skjærekanten må slipes for å gi en klaringsvinkel på 12 grader til 15 grader. Denne ryggklaringen reduserer kontaktområdet mellom metall og plast, og reduserer dermed varmeoppbygging. Denne modifikasjonen er vanligvis standard på spiralbor med høy-kvalitet.

Helix vinkel

Helixvinkelen til en borkrone er vinkelen mellom skjærekanten og en vertikal linje langs borkronens senterlinje. Bor med moderate skruevinkler letter sponevakuering og anbefales derfor for plastboring. En spiralvinkel som er for liten vil hindre sponevakuering og øke smelterisikoen. En skruevinkel som er for stor kan forårsake sprekker i hullkantene. Den vanligvis anbefalte helixvinkelen er 15 grader til 30 grader.

Borkronens geometri er avgjørende for hullkvaliteten fordi den direkte påvirker sponstørrelsen og sponevakueringseffektiviteten. Bor med større diameter og bor med mindre spissvinkler gir større spon. Hvis hulldybden (H) er mindre enn borkronens diameter (D), kan store spon lett evakueres. Når hulldybden øker (dvs. H > D), blir evakuering av store spon vanskelig på grunn av den svært lille klaringen mellom borkronen og hullveggen. Økning av borkronens punktvinkel kan redusere sponstørrelsen, og dermed lette sponevakueringen. Men, som tidligere nevnt, hvis spissvinkelen er for stor (større enn 90 grader), kan borkronen føre til utblåsning- og flis når den går ut av akrylen.

Driftsspesifikasjoner

Når du utfører boreoperasjoner, sørg for å følge sikkerhetsanbefalingene fra utstyrs- og materialprodusenter.

Varmeproduksjon og kontroll

Ved boring av akrylplater genereres det en stor mengde varme på grunn av den ekstremt lille klaringen mellom borkronen og hullveggen, kombinert med vanskelig sponevakuering. I tillegg får akryls relativt lave varmeledningsevne og høye termiske ekspansjonskoeffisient materialet til å utvide seg, noe som forverrer friksjonen ytterligere. Hvis de ikke kontrolleres, kan disse faktorene føre til at materialet smelter og fester seg, noe som påvirker hullkvaliteten. Derfor er det avgjørende å minimere generert varme og raskt fjerne spon.

Arbeidsstykkefeste

Arbeidsstykket skal være godt klemt til arbeidsbordet. Beste praksis er å bruke et annet stykke akryl, andre termoplastiske ark eller fiberplater med medium-tetthet (MDF) som støtteplate, slik at borkronen kan fortsette å bore i fast materiale når den trenger inn i bunnoverflaten. Dette forhindrer effektivt bunnflatene.

Feed Rate Control

Når du starter borebevegelsen, bør en lavere matehastighet brukes for å la borkronen komme jevnt inn i materialet; når borkronen er i ferd med å gå ut av bunnflaten, bør matehastigheten også reduseres for å forhindre kantflis.

Anbefalte boreforhold

Riktige boreforhold er en kombinasjon av spindelhastighet (RPM) og matehastighet (IPM). Følgende to parametere brukes vanligvis for å bestemme disse forholdene:

SFM (Surface Feet per Minute): Hastigheten som borkronens skjærekant treffer materialet med.

IPR (tommer per revolusjon): Mengden materiale som fjernes per omdreining av borkronen, også kjent som sponbelastning.

Selv om SFM og IPR ikke kan stilles inn direkte på manuelt boreutstyr, kan de brukes til å bestemme spindelhastighet (RPM, omdreininger per minutt) og matehastighet (IPM, tommer per minutt). Hvis optimale SFM- og IPR-verdier er bestemt, kan følgende formler brukes til å bestemme utstyrsinnstillinger:

For akrylboring er de anbefalte SFM- og IPR-verdiene vist i følgende tabell:

Som vist i tabellen ovenfor, krever borkroner med større diameter lavere SFM. Dette er for å sikre jevne,-vibrasjonsfrie boreoperasjoner, ettersom store bor lettere griper materialet. Derfor må matehastigheten typisk reduseres for å forhindre kantflis, mens spindelhastigheten må reduseres for å forhindre at materialet smelter.

For tilfeller der H > D, bør "peck drilling" brukes-det vil si boring i segmenter og periodisk tilbaketrekking av borkronen fra materialet for å fjerne spon.

Manuell boring

Manuelle boreoperasjoner bør bruke lavere hastigheter og matehastigheter enn automatisert eller CNC-boring. Mens man vurderer borkronediameter, materialtykkelse og kjølekapasitet, bør dyphullsboring bruke hakkeboring for å redusere smelting. Siden manuell boring vanskeliggjør nøyaktig styring av matehastigheten, etter å ha bestemt riktig turtall, kan hullets overflatefinish brukes som en veiledning for matehastighet. Hvis materialet fliser, er matehastigheten for høy og må reduseres. Hvis materialet smelter, er matehastigheten for lav (som forårsaker friksjonsvarme) eller turtallet for høyt, og justeringer må gjøres.

Chipformasjonsdiagnostikk

Formen på flis produsert under boring kan tjene som en referanse for å bedømme boreforhold:

Optimale forhold: Hulloverflaten er glatt, spon fremstår som glatte, sammenhengende bånd.

Matehastighet for høy eller RPM for lav: Flis er pulveraktig og diskontinuerlig, skjæringen er ujevn.

Matehastighet for lav eller RPM for høy: Flis er smeltet og klumpet, hullvegger viser smeltemerker.

Kjølevæskebruk

Når forholdene tillater det, bør luft eller flytende kjølevæske brukes når det er mulig. Kjølevæske kan effektivt redusere generert varme, og dermed forbedre hullkvaliteten. Ved spesifikke hulldybder og -størrelser er kjølevæske et nødvendig middel for å forhindre smelting.

Generell 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 når hulldiameteren er større enn eller lik 1/2 tomme (D større enn eller lik 1/2"), bør kjølevæske brukes.

Valg: Kaldluftpistoler gir god kjøleeffekt og er renere å bruke. Flytende kjølevæsker gir imidlertid sterkere kjøling fordi væsken kan strømme langs borkronen til hulldybden, noe som resulterer i bedre hullfinish. Vann, parafin, mineralolje eller andre kompatible løsemidler kan alle brukes.

Avgrading og forsenking

For hull som kan bære kreftene fra skruer eller bolter, bør et forsenkeverktøy brukes til avgrading. Null-fløyteforsenker er svært egnet for forsenking og avgrading på akrylplater. Hvis et forsenkningsverktøy ikke er tilgjengelig, kan en borkrone større enn hulldiameteren brukes til å avgrade de grove kantene på utgangssiden av hullet (siden der borkronen kommer ut av arket).

Spesielle bruksområder og store hull

Kretskortboring

Kretskortboring er et spesielt tilfelle, ved å bruke automatiserte maskiner til å bore tusenvis av små hull med ekstremt høye hastigheter. Dette krever spesialdesignede bor. Anbefalte matehastigheter og RPM kan refereres fra relevante diagrammer.

Boring av store hull

For å bore hull med diameter større enn 1 tomme (25,4 mm) i akrylplater, kan en sirkelskjærer brukes. Verktøyet må også modifiseres for å passe til akrylens materialegenskaper: skjæretuppen må behandle akryl på en skraping måte i stedet for meisling.

Følg disse anbefalingene for optimale skjæreresultater:

Selve sirkelkutteren og skjæreverktøyet må være sikkert festet.

Skjæreverktøyets forlengelseslengde trenger bare å nå den nødvendige skjæredybden.

Akrylplaten må være tilstrekkelig støttet og fastklemt for å forhindre bøyning eller vibrasjon under skjæring.

Materialet bør plasseres så nærme verktøyet som mulig for å redusere verktøyets reiseavstand.

Anbefalt spindelhastighet er mellom 400-600 rpm.

En langsom, jevn matehastighet er avgjørende for å oppnå rene, glatte hull.

Når hullet er komplett og "senterpluggen" faller ut, er det best å slå av borepressen uten å fjerne verktøyet for å forhindre at verktøyet forårsaker hullskader under uttak.

En liten mengde vanntåke anbefales for kjøling for å holde verktøyet og plasten ved lav temperatur, og også tjene som skjæresmøremiddel.

Note: Sirkelkuttere skal kun brukes på benkborepresser, og akrylplaten må være godt fastklemt til maskinens arbeidsbord. Borepressen gir jevnt trykk og konstant posisjonering, noe som er avgjørende for sikker boring av høy-kvalitetshull. Forsøk aldri å bruke en sirkelkutter med en håndholdt drill.

Feltinstallasjonsboreoperasjoner

De foregående avsnittene gjaldt først og fremst kontrollert produksjon og verkstedapplikasjoner. Noen ganger må imidlertid boring utføres i felt (f.eks. på en byggeplass), hvor nøyaktig hastighet og matekontroll er begrenset. I slike tilfeller kan følgende borkroneanbefalinger være nyttige.

Flere borkronegeometrier som kan brukes med hell er beskrevet nedenfor, selv om de fleste av disse ikke kan gi en jevn overflatefinish på hullets indre diameter. Disse borekronene må også følge de tidligere nevnte kravene til støtteplate og kjøling.

Spadebit (1-1/2" til 2"): Bruk avanserte design, for eksempel typer med ytre felgdreiepunkter, som hjelper med justering og gir jevn utbrytning når borkronen kommer ut av materialet.

Brad Point Bit (1/8" til 1"): Denne designen ligner på et spiralbor, men med en forbedret spiss og dreiepunkt som ligner på en spadebit. Den har en spiralformet fløytedesign som hjelper til med å trekke ut sjetonger, overlegen generelle spadebits.

Trinnbor (1/8" til 1/2"): Kan brukes for ark opp til 0,118" (3 mm) tykke for å oppnå flere hulldiametre med en enkelt borkrone. Bruk krever maksimal støtte bak arket for å forhindre sprekkdannelse.

Hullsager med senterpilotbor (3/4" til 6"): Avkjøling er nødvendig under skjæring for å forhindre spenningsoppbygging i arket. De gir dårlig hulls indre overflatefinish. Egnet for grove passasjehull for HVAC, rørleggerarbeid eller ledningsinstallasjon.

Retningslinjer for boreavstand fra arkkant

Ved boring av hull for punktfestestøtte av ark, må to regler følges:

Hulldiameter størrelse: Bolthullets diameter bør være minst 2 ganger boltens diameter. Dette gir tilstrekkelig klaring for termisk ekspansjon og fuktekspansjon/sammentrekning.

Kantavstand: Avstanden fra hullsenteret til arkkanten bør være minst 1,5 ganger hulldiameteren.