Литые и экструдированные методы производства акрила

Я занимаюсь изготовлением акрила уже 15 лет. Начал в магазине вывесок в Фениксе, перешел к архитектурным работам и в настоящее время управляет производством для производителя дисплеев на Среднем Западе. Вопрос о литых и экструдированных материалах постоянно возникает-от новых сотрудников, от клиентов, от инженеров, которые выбрали неправильный материал и теперь хотят, чтобы мы это исправили.

Вот что я усвоил на собственном горьком опыте.

Литой акрил в виде жидкого мономера заливают между стеклянными пластинами и медленно отверждают. Экструдированный акрил представляет собой расплавленные гранулы, проталкиваемые через валики. Вот и все. Оба из ПММА. Оба выглядят одинаково на стойке.

Проблемы начинаются, когда вы пытаетесь что-то с ними сделать.

Cast vs Extruded Acrylic Manufacturing Methods

Кастинг требует времени. Лист толщиной в пол-дюйма может сохнуть в течение 12 часов и более. Стеклянные формы нуждаются в постоянном уходе. Процент бракованных изделий выше, поскольку любое загрязнение мономера проявляется в виде дефекта, который невозможно исправить.

Plaskolite запускает оба процесса на своем предприятии в Колумбусе. Их линия Optix экструдирована, работает круглосуточно и без выходных, снимает отснятый материал. Их линия заброса движется медленнее. Эта разница в стоимости-обычно составляет 30-40 % наценки на гипсовые изделия и отражает реальную экономику производства, а не маркетинга.

Acrylite от Evonik аналогичен. Марка GP (экструдированная) стоит дешевле, чем марка FF (литая). Та же компания, тот же химический состав смолы, другой процесс, другая цена.

Это удивляет людей. Экструдированный лист имеет более жесткие допуски по толщине, чем литой.

Зазор между валками на экструзионной линии фиксируется механически. Вы устанавливаете значение 0,118 дюйма и получаете именно это, плюс-минус несколько тысяч. Литой лист дает усадку во время полимеризации, и эта усадка варьируется по всему листу. Номинально четверть-дюймовый литой лист может иметь размер 0,236 дюйма в одном углу и 0,251 дюйма в другом.

Согласно ASTM D4802, литой акрил допускает изменение толщины ±10%. Экструдированный обычно держит ±5%. Это важно, когда вы обрабатываете детали, которые необходимо укладывать друг на друга или вставлять в каналы.

В прошлом году у нас был заказ-программа розничной торговли, 400 единиц, каждая из которых требовала трех акриловых полок, установленных в алюминиевых профилях. Заказчик отказался от спецификации, потому что «так лучше». Пришла первая партия, полки были переплетены на половину креплений. Вариация толщины. Перешел на экструдирование, проблема решена.

Cast vs Extruded Acrylic Manufacturing Methods

Пропустите CO2-лазер мощностью 60 Вт через литой акрил со скоростью 15 мм/с и мощностью 85 %, и вы получите полированный край. Вода-прозрачная. Готов принять клиента. Материал полностью испаряется, поскольку длинные полимерные цепи распадаются, не оставляя следов.

Попробуйте сделать это с помощью экструдирования, и вы получите матовый край. Иногда молочный. Иногда с небольшими пузырьками вдоль разреза. Вы можете настроить лазер-снизить мощность, увеличить скорость, добавить воздушную поддержку-, но ваша отдача будет уменьшаться. Экструдированные края никогда не совпадают с краями, отлитыми на лазере.

Для вывесок, дисплеев POP и всего, где виден край, мы используем литье. Период. Премия за стоимость материала исчезает по сравнению с трудозатратами на газовую полировку экструдированных кромок.

Trotec и Epilog публикуют рекомендуемые настройки для «акрила» без указания типа. Эти настройки работают для каста. Экструдированный требует других параметров.

Литой акрил имеет диапазон формования примерно 40 градусов по Фаренгейту. Вы можете вытащить его из духовки при температуре 340–380 градусов по Фаренгейту, и он останется работоспособным. Экструдированный вариант дает вам окно на 20 градусов по Фаренгейту, прежде чем оно станет из слишком жесткого в слишком гибкое.

В прошлом месяце я видел, как новичок испортил целый лист экструдера. Формировал простые таблички, ничего сложного. Если бы духовка была настроена для гипса (мы делали гипс всю неделю). Первая вытяжка прошла нормально, потому что лист был недоварен. Во втором рывке он оставил немного дольше, чтобы компенсировать-слишком долгое время. Материал провис через раму прежде, чем он успел доставить его в форму.

Актеры прощают ошибки. Экструдированный нет.

Для глубоких розыгрышей-соотношение всех коэффициентов более 2:1-обязательно. Разница в молекулярной массе проявляется в формуемости. Экструдированный материал истончается и рвется там, где гипс равномерно растягивается.

Оба материала фрезеруются нормально при правильной подаче и скорости. Мы используем Multicam со шпинделем 18K, одной-зубчатой фрезой O-, скоростью подачи 120 дюймов в минуту при обработке материала на четверть-дюйма. Зазор стружки имеет решающее значение. Акрил плавится при температуре 320 градусов по Фаренгейту, и фреза выделяет тепло за счет трения.

Выдавленные десны поднимаются быстрее. Эти более короткие полимерные цепи размягчаются при более низких температурах. Мы увеличиваем давление струи воздуха до 10 фунтов на квадратный дюйм во время экструдирования и уменьшаем скорость подачи примерно на 15%. В некоторых цехах используется распыление охлаждающей жидкости, но у нас были проблемы с тем, что охлаждающая жидкость оставляла остатки в работах по лазерной-резке.

Литая стружка отлетает чисто. Материал дольше остается жестким при резке.

Одну вещь вам никто не скажет: экструдированный материал имеет большее внутреннее напряжение в процессе экструзии. Отрежьте узкую полоску от края выдавленного листа и наблюдайте, как она изгибается. Актерский состав сидит ровно. Это напряжение также означает, что во время обработки легче образуются экструдированные трещины, если ваш инструмент затупился или ваше крепление позволяет листу вибрировать.

Cast vs Extruded Acrylic Manufacturing Methods

Сварные швы-3 и 4 являются стандартными. Тонкие-цементы на основе ММА-. Наносится на шов, капиллярное действие втягивает его, растворитель вымывается, полимерные цепи спутываются.

Соединения литых-с-литыми соединениями прочнее, чем соединения между-с-экструдированными. Протестировано в соответствии с ASTM D4499, литые соединения выдерживают сдвиг 3500–4200 фунтов на квадратный дюйм. Прессованный имеет давление 2400–3000 фунтов на квадратный дюйм. Разница в молекулярной массе снова.

Важнее цифр: литые облигации выглядят лучше. Цемент течет равномерно, затвердевает прозрачно. На экструдированных соединениях иногда появляются легкие помутнения или микро-пузыри, попавшие в линию склеивания. Для структурных приложений это не имеет значения. Для витрин, где покупатель изучает вашу работу на расстоянии шести дюймов, это имеет значение.

Смешанные соединения,-отлитые до экструдированных-непредсказуемы. Мы избегаем их, когда это возможно.

Большую часть этой статьи я посвятил объяснению того, почему актерский состав лучше. Так когда же экструдирование имеет смысл?

Рамки для фотографий. Светорассеивающие панели. На охрану никто не смотрит внимательно. Массовые-программы, в которых преобладают затраты на материалы. Все, что окрашивается или ламинируется, где качество кромки скрыто.

Экструдированные также выигрывают по доступности. Стандартные размеры отправляются с места дистрибуции в течение дня или двух. У литья иногда есть сроки выполнения, особенно при необычной толщине или цвете.

Мы используем примерно 60% литья и 40% экструдирования по объему. Сочетание меняется в зависимости от того, какие рабочие места есть в компании.

Немаркированные листы — головная боль. Мы храним отлитые и экструдированные изделия на отдельных стеллажах с краевой лентой с цветовой-кодировкой, но во время транспортировки материал смешивается.

Тест на растворитель работает. Капля хлористого метилена на поверхности. Экструдированный становится липким через 10-15 секунд. Cast сопротивляется дольше — 30 секунд и более, прежде чем вы увидите отбеливание.

Некоторые старожилы-проверяют на пламя обрезки кромок. Литые ожоги с меньшим количеством дыма и капель. Я не рекомендую это. Оба материала при горении выделяют раздражающий дым, и разница не настолько существенна, чтобы быть надежной.

Рекомендация: не снимайте маску до тех пор, пока это не станет абсолютно необходимо, и пометьте голые листы ручкой в тот момент, когда маска будет снята.

Plaskolite (Optix, Plaskolite), Evonik (Acrylite), Trinseo (Plexiglas G и MC) и Arkema (Altuglas) являются основными игроками на рынке Северной Америки. Каждый производит как литые, так и экструдированные марки.

Дистрибьюторский запас варьируется в зависимости от региона. Laird Plastics, Piedmont Plastics и Curbell имеют несколько торговых марок. Цены колеблются-мы наблюдали колебания на 15 % за квартал. Получите цитаты как минимум из двух источников по крупным программам.

Импортный лист из Азии обходится дешевле, но контроль качества непоследовательный. Мы получили предположительно литой материал, который-разрезали лазером, как экструдированный. Тестирование поступающего материала избавит вас от горя в дальнейшем.

Выбор материала заключается в сопоставлении свойств с требованиями. Литой акрил лучше обрабатывается в большинстве операций и позволяет получать готовые детали-более высокого качества. Экструдированный акрил стоит дешевле и отлично работает, когда косметическое качество не имеет решающего значения.

Знайте, что вы покупаете. Знайте, что на самом деле нужно вашему клиенту. «Лучший» материал — это тот, который позволяет выполнить работу по правильной цене без обратных звонков.