Ghid de foraj din tablă acrilică

Echipament de foraj

Pentru operațiunile de găurire pe foi acrilice, orice echipament alimentat cu energie-disponibil în comerț este potrivit. Acestea includ, dar nu se limitează la, mașini de găurit de mână portabile, prese de găurit de banc, strunguri, unități automate de găurit cu mai multe axuri, routere CNC și centre de prelucrare.

Cerințe pentru burghie

Piața oferă diverse burghie concepute special pentru materiale plastice. Aceste biți sunt de obicei fabricate din-oțel rapid (HSS), aliaje de cobalt, HSS-carbid sau carbură solidă. În plus, burghiele elicoidale HSS standard pentru prelucrarea metalului-poate fi utilizate pentru materiale acrilice cu modificările corespunzătoare.

Burghiile standard-de prelucrare a metalelor sunt proiectate pentru a tăia în mod activ metalul cu alimentare agresivă. Dacă sunt utilizate pe materiale acrilice fără nicio modificare, aceste bucăți vor cauza ciobiri, crestături și alte daune ale foii. Prin urmare, aceste bucăți trebuie să fie măcinate pentru a procesa plasticul într-o manieră „răzuire” mai degrabă decât „tăiere ascuțită”, prevenind astfel materialul să fie perforat.

Atunci când se adaptează burghie elicoidale standard pentru metal pentru prelucrarea plasticului, trebuie luate în considerare trei aspecte principale:

Unghiul punctului

Unghiul de vârf al burghiilor standard variază de obicei de la 118 la 130 de grade. Acest unghi de vârf trebuie să fie măcinat la 60 până la 90 de grade. Acest lucru ajută burghiul să intre și să iasă fără probleme din foaia acrilică, prevenind astfel ciobirea marginilor. Unghiurile de vârf mai mari (de exemplu, care depășesc 90 de grade) provoacă de obicei crăpare și explozie{10}}când burghiul iese din tablă.

Pentru majoritatea operațiunilor de găurire a foilor acrilice, se recomandă un burghiu cu unghi de 90 de grade. Un unghi punctual de 90 de grade produce așchii mai mici, care sunt mai ușor de evacuat, ajutând la reducerea topirii materialului și la îmbunătățirea calității găurii. O atenție deosebită este necesară la intrare și la ieșire. Burghiile cu un unghi de 60 de grade sunt, de asemenea, utilizate în mod obișnuit, în special pentru găurile cu diametre de 1/2 inch și mai mult.

Unghi de greblare

Muchia de tăiere trebuie să fie șlefuită pentru a menține un unghi de greblare între 0 și 4 grade. Muchia de tăiere modificată în acest fel va „răzui” acrilicul mai degrabă decât „daltă”.

Unghi de degajare / Relief pentru spate

Suprafața din spatele muchiei de tăiere trebuie să fie șlefuită pentru a oferi un unghi de degajare de la 12 la 15 grade. Acest spațiu în spate reduce zona de contact dintre metal și plastic, reducând astfel acumularea de căldură. Această modificare este de obicei standard la burghiile elicoidale de-înaltă calitate.

Unghiul Helix

Unghiul de spirală al unui burghiu este unghiul dintre muchia de tăiere și o linie verticală de-a lungul liniei centrale a burghiului. Burghiile cu unghiuri de helix moderate facilitează evacuarea așchiilor și, prin urmare, sunt recomandate pentru găurirea plasticului. Un unghi de spirală prea mic va împiedica evacuarea așchiilor și va crește riscul de topire. Un unghi de spirală prea mare poate provoca crăpare la marginile găurilor. Unghiul de spirală recomandat de obicei este de 15 până la 30 de grade.

Geometria burghiului este esențială pentru calitatea găurii, deoarece afectează direct dimensiunea așchiilor și eficiența evacuării așchiilor. Burghiele cu diametru mai mare și burghiile cu unghiuri mai mici produc așchii mai mari. Dacă adâncimea găurii (H) este mai mică decât diametrul burghiului (D), așchiile mari pot fi evacuate cu ușurință. Pe măsură ce adâncimea găurii crește (adică, H > D), evacuarea așchiilor mari devine dificilă datorită spațiului foarte mic dintre burghiu și peretele găurii. Mărirea unghiului vârfului burghiului poate reduce dimensiunea așchiilor, facilitând astfel evacuarea așchiilor. Cu toate acestea, după cum sa menționat anterior, dacă unghiul vârfului este prea mare (mai mare de 90 de grade), burghiul poate provoca explodarea-și ciobirea la ieșirea din acrilic.

Specificații de exploatare

Când efectuați operațiuni de foraj, asigurați-vă că urmați recomandările de siguranță ale producătorilor de echipamente și materiale.

Generarea și controlul căldurii

La găurirea plăcilor acrilice, se generează o cantitate mare de căldură datorită spațiului extrem de mic dintre burghiu și peretele găurii, combinat cu evacuarea dificilă a așchiilor. În plus, conductivitatea termică relativ scăzută a acrilicului și coeficientul ridicat de dilatare termică determină extinderea materialului, exacerbând și mai mult frecarea. Dacă sunt lăsați necontrolați, acești factori pot duce la topirea materialului și aderența, afectând calitatea găurii. Prin urmare, minimizarea căldurii generate și îndepărtarea rapidă a așchiilor este crucială.

Fixarea piesei de prelucrat

Piesa de prelucrat trebuie fixată ferm pe masa de lucru. Cea mai bună practică este să utilizați o altă bucată de acril, altă foaie termoplastică sau placă de fibre de-densitate medie (MDF) ca suport pentru placa de suport, permițând burghiului să continue să găurize în material solid pe măsură ce pătrunde în suprafața inferioară. Acest lucru previne eficient ciobirea suprafeței inferioare.

Controlul ratei de avans

Când începeți mișcarea de găurire, trebuie utilizată o rată de avans mai mică pentru a permite burghiului să intre fără probleme în material; când burghiul este pe cale să iasă de pe suprafața inferioară, viteza de avans ar trebui, de asemenea, redusă pentru a preveni ciobirea marginilor.

Condiții de foraj recomandate

Condițiile adecvate de găurire sunt o combinație între viteza axului (RPM) și viteza de avans (IPM). Următorii doi parametri sunt utilizați de obicei pentru a determina aceste condiții:

SFM (Picioare de suprafață pe minut): Viteza cu care muchia tăietoare a burghiului lovește materialul.

IPR (inchi pe revoluție): Cantitatea de material îndepărtată pe rotație a burghiului, cunoscută și sub numele de încărcare a așchiilor.

Deși SFM și IPR nu pot fi setate direct pe echipamentul de foraj manual, ele pot fi utilizate pentru a determina viteza axului (RPM, rotații pe minut) și viteza de avans (IPM, inci pe minut). Dacă au fost determinate valori optime SFM și IPR, următoarele formule pot fi utilizate pentru a determina setările echipamentului:

Pentru găurirea acrilice, valorile recomandate SFM și IPR sunt prezentate în următorul tabel:

După cum se arată în tabelul de mai sus, burghiele cu diametru mai mare necesită un SFM mai mic. Acest lucru este pentru a asigura operațiuni de foraj netede, fără vibrații-, deoarece burghiile mari prind mai ușor materialul. Prin urmare, viteza de avans trebuie redusă în mod obișnuit pentru a preveni așchierea marginilor, în timp ce viteza axului trebuie redusă pentru a preveni topirea materialului.

Pentru cazurile în care H > D, ar trebui să se folosească „găurire cu ciocănit”-adică găurirea în segmente și retragerea periodică a burghiului din material pentru a curăța așchii.

Foraj manual

Operațiunile de găurire manuală ar trebui să utilizeze viteze și viteze de avans mai mici decât găurirea automată sau CNC. Luând în considerare diametrul burghiului, grosimea materialului și capacitatea de răcire, forarea găurilor adânci ar trebui să utilizeze găurirea cu ciocnire pentru a reduce topirea. Deoarece găurirea manuală face dificil controlul precis al vitezei de avans, după determinarea corectă a RPM, finisajul suprafeței găurii poate fi folosit ca ghid pentru viteza de avans. Dacă materialul se așează, viteza de avans este prea rapidă și trebuie redusă. Dacă materialul se topește, viteza de avans este prea mică (care provoacă căldură de frecare) sau RPM este prea mare și trebuie făcute ajustări.

Diagnosticarea formării cipurilor

Forma așchiilor produse în timpul forării poate servi ca referință pentru evaluarea condițiilor de foraj:

Conditii optime: Suprafața găurii este netedă, așchiile apar ca niște panglici netede, continue.

Viteza de avans prea mare sau RPM prea scăzut: Chipsurile sunt pulverulente și discontinue, tăierea este neuniformă.

Viteza de avans prea mică sau RPM prea mare: Chips-urile sunt topite și aglomerate, pereții găurilor prezintă urme de topire.

Utilizarea lichidului de răcire

Când condițiile permit, trebuie folosit aer sau lichid de răcire ori de câte ori este posibil. Lichidul de răcire poate reduce eficient căldura generată, îmbunătățind astfel calitatea găurii. La adâncimi și dimensiuni specifice ale găurilor, lichidul de răcire este un mijloc necesar pentru a preveni topirea.

Regula generală: When hole depth (H) exceeds drill bit diameter (D) (e.g., when D=0.250", coolant should be used if H>0,250"), sau când diametrul găurii este mai mare sau egal cu 1/2 inch (D mai mare sau egal cu 1/2"), trebuie utilizat lichid de răcire.

Alegere: Pistoalele cu aer rece oferă un efect de răcire bun și sunt mai curate de utilizat. Cu toate acestea, lichidele de răcire asigură o răcire mai puternică, deoarece lichidul poate curge de-a lungul burghiului până la adâncimea găurii, rezultând o finisare mai bună a găurii. Pot fi folosite apă, kerosen, ulei mineral sau alți solvenți compatibili.

Debavurare și scufundare

Pentru găurile care pot suporta forțele șuruburilor sau șuruburilor, pentru debavurare trebuie utilizată o unealtă de frezat. Fragmentele zero-caneluri sunt foarte potrivite pentru operațiunile de frezare și debavurare pe foi acrilice. Dacă nu este disponibilă o unealtă de frezat, se poate folosi un burghiu mai mare decât diametrul găurii pentru a debavura marginile aspre de pe partea de ieșire a găurii (partea de unde burghiul iese din foaie).

Aplicații speciale și găuri mari

Foraj placa de circuit

Găurirea plăcilor de circuite este un caz special, folosind mașini automate pentru a găuri mii de găuri minuscule la viteze extrem de mari. Acest lucru necesită burghie special concepute. Ratele de avans recomandate și RPM pot fi consultate din graficele relevante.

Găurirea găurilor cu diametru mare

Pentru a găuri găuri cu diametre mai mari de 1 inch (25,4 mm) în foile acrilice, se poate folosi un tăietor circular. De asemenea, unealta trebuie să fie modificată pentru a se potrivi cu caracteristicile materialului acrilicului: vârful de tăiere trebuie să prelucreze acrilul într-o manieră de răzuire, mai degrabă decât dăltuire.

Pentru rezultate optime de tăiere, urmați următoarele recomandări:

Dispozitivul de tăiere circular și instrumentul de tăiere în sine trebuie să fie bine fixate.

Lungimea de extensie a sculei de tăiere trebuie să atingă doar adâncimea de tăiere necesară.

Foaia acrilică trebuie să fie susținută și prinsă în mod adecvat pentru a preveni îndoirea sau vibrațiile în timpul tăierii.

Materialul trebuie plasat cât mai aproape de unealtă pentru a reduce distanța de deplasare a instrumentului.

Viteza recomandată a axului este între 400-600 rpm.

O rată de avans lentă și constantă este crucială pentru obținerea unor găuri curate și netede.

Când gaura este completă și „dopul central” cade, cel mai bine este să opriți presa de foraj fără a îndepărta unealta, pentru a preveni ca unealta să provoace așchierea găurii în timpul retragerii.

Se recomandă o cantitate mică de ceață de apă pentru răcire pentru a menține instrumentul și plasticul la temperatură scăzută și, de asemenea, servește ca lubrifiant de tăiere.

Nota: Dispozitivele de tăiere circulare trebuie utilizate numai la presele de găurit de banc, iar foaia acrilică trebuie fixată ferm pe masa de lucru a mașinii. Presa de găurit asigură o presiune uniformă și o poziționare constantă, care sunt esențiale pentru găurirea-de înaltă calitate. Nu încercați niciodată să utilizați un freza circular cu un burghiu de mână.

Instalare pe teren Operațiuni de foraj

Secțiunile precedente au vizat în primul rând producția controlată și aplicațiile de atelier. Cu toate acestea, uneori forarea trebuie efectuată pe teren (de exemplu, pe un șantier), unde controlul precis al vitezei și al avansului este limitat. În astfel de cazuri, următoarele recomandări de burghie pot fi utile.

Mai jos sunt descrise mai multe geometrii de burghie care pot fi utilizate cu succes, deși cele mai multe dintre acestea nu pot produce o finisare netedă a suprafeței pe diametrul interior al găurii. Aceste burghie trebuie să respecte, de asemenea, cerințele de susținere și de răcire a plăcii de suport menționate anterior.

Bit pentru spade (1-1/2" până la 2"): Folosiți modele avansate, cum ar fi tipurile cu puncte de pivotare a jantei exterioare, care ajută la aliniere și oferă o spargere lină atunci când burghiul iese din material.

Bit Point Brad (1/8" până la 1"): Acest design este similar cu un burghiu elicoidal, dar cu un vârf și un punct de pivotare îmbunătățit similar cu un burghiu. Are un design cu caneluri elicoidale care ajută la extragerea așchiilor, superioară pieselor generale.

Burghiu pas (1/8" până la 1/2"): Poate fi folosit pentru foi de până la 0,118" (3 mm) grosime pentru a obține mai multe diametre de găuri cu un singur burghiu. Utilizarea necesită suport maxim în spatele foii pentru a preveni fisurarea.

Ferăstrău cu gaură cu burghiu central (3/4" până la 6"): Este necesară răcirea în timpul tăierii pentru a preveni acumularea de stres în interiorul foii. Acestea produc un finisaj slab al suprafeței interioare a găurii. Potrivit pentru găurile de trecere aspre pentru instalarea HVAC, instalații sanitare sau cablaje.

Distanța de găurire față de marginea foii Instrucțiuni

Când găuriți găuri pentru suportul punctului de fixare a foilor, trebuie respectate două reguli:

Dimensiunea diametrului găurii: Diametrul orificiului șurubului trebuie să fie de cel puțin 2 ori diametrul șurubului. Acest lucru oferă suficient spațiu pentru dilatarea termică și expansiunea/contracția umidității.

Distanța la margine: Distanța de la centrul găurii la marginea foii trebuie să fie de cel puțin 1,5 ori diametrul găurii.