Boorgids voor acrylplaten

Boorapparatuur

Voor boorwerkzaamheden op acrylplaten is alle in de handel verkrijgbare elektrisch-aangedreven apparatuur geschikt. Dit omvat, maar is niet beperkt tot, draagbare handboormachines, bankboormachines, draaibanken, geautomatiseerde booreenheden met meerdere- assen, CNC-routers en bewerkingscentra.

Vereisten voor boorbits

De markt biedt verschillende boren aan die speciaal zijn ontworpen voor kunststofmaterialen. Deze bits zijn doorgaans gemaakt van snel-snelstaal (HSS), kobaltlegeringen, HSS met hardmetalen-punten of volhardmetaal. Bovendien kunnen standaard metaal-werkende HSS-spiraalboren worden gebruikt voor acrylmaterialen met de juiste aanpassingen.

Standaard metaal-bewerkingsboren zijn ontworpen om actief in metaal te snijden met agressieve voeding. Als deze bits zonder enige aanpassingen op acrylmaterialen worden gebruikt, zullen deze stukjes afbrokkelen, inkepingen en andere schade aan de plaat veroorzaken. Daarom moeten deze bits opnieuw worden geslepen om plastic op een "schrapende" manier te verwerken in plaats van op een "scherpe snijdende" manier, waardoor wordt voorkomen dat het materiaal er doorheen wordt geponst.

Bij het aanpassen van standaard metaalspiraalboren voor kunststofverwerking moeten drie belangrijke aspecten in aanmerking worden genomen:

Punthoek

De punthoek van standaardboren varieert doorgaans van 118 graden tot 130 graden. Deze tiphoek moet in een hoek van 60 graden tot 90 graden worden geslepen. Hierdoor kan de boor soepel de plexiglasplaat binnenkomen en verlaten, waardoor afbrokkelen van de randen wordt voorkomen. Grotere punthoeken (bijvoorbeeld groter dan 90 graden) veroorzaken doorgaans barsten en uitblazen-wanneer de boor de plaat verlaat.

Voor de meeste boorwerkzaamheden in acrylplaten wordt een boor met een punthoek van 90 graden aanbevolen. Een punthoek van 90 graden produceert kleinere spanen die gemakkelijker te verwijderen zijn, waardoor het smelten van materiaal wordt verminderd en de gatkwaliteit wordt verbeterd. Bij het in- en uitstappen is speciale aandacht vereist. Boren met een punthoek van 60 graden worden ook vaak gebruikt, vooral voor gaten met een diameter van 1/2 inch en groter.

Harkhoek

De snijkant moet vlak worden geslepen om een ​​hellingshoek tussen 0 graden en 4 graden te behouden. De op deze manier gewijzigde snijkant zal het acryl "schrapen" in plaats van het te "beitelen".

Vrije hoek / rugontlasting

Het oppervlak achter de snijkant moet zo worden geslepen dat er een vrije hoek van 12 graden tot 15 graden ontstaat. Deze speling aan de achterkant verkleint het contactoppervlak tussen metaal en kunststof, waardoor de warmteontwikkeling wordt verminderd. Deze aanpassing is doorgaans standaard op spiraalboren van hoge-kwaliteit.

Helix-hoek

De spiraalhoek van een boor is de hoek tussen de snijkant en een verticale lijn langs de middellijn van de boor. Boren met middelmatige spiraalhoeken vergemakkelijken de spaanafvoer en worden daarom aanbevolen voor kunststofboren. Een te kleine spiraalhoek belemmert de spaanafvoer en verhoogt het smeltrisico. Een te grote spiraalhoek kan scheuren aan de randen van het gat veroorzaken. De doorgaans aanbevolen spiraalhoek is 15 graden tot 30 graden.

De geometrie van de boor is van cruciaal belang voor de gatkwaliteit, omdat deze rechtstreeks van invloed is op de spaangrootte en de efficiëntie van de spaanafvoer. Boren met een grotere diameter en boren met kleinere punthoeken produceren grotere spanen. Als de boordiepte (H) kleiner is dan de boordiameter (D), kunnen grote spanen gemakkelijk worden afgevoerd. Naarmate de gatdiepte toeneemt (dwz H > D), wordt het afvoeren van grote spanen moeilijk vanwege de zeer kleine speling tussen de boorbeitel en de gatwand. Het vergroten van de punthoek van de boor kan de spaangrootte verkleinen, waardoor de spaanafvoer wordt vergemakkelijkt. Echter, zoals eerder vermeld, als de punthoek te groot is (groter dan 90 graden), kan de boor leiden tot uitblazen en afbrokkelen bij het verlaten van het acryl.

Bedrijfsspecificaties

Zorg ervoor dat u bij het uitvoeren van boorwerkzaamheden de veiligheidsaanbevelingen van fabrikanten van apparatuur en materialen opvolgt.

Warmteopwekking en -controle

Bij het boren van acrylplaten wordt door de extreem kleine speling tussen de boor en de gatwand een grote hoeveelheid warmte gegenereerd, gecombineerd met een moeilijke spaanafvoer. Bovendien zorgen de relatief lage thermische geleidbaarheid en de hoge thermische uitzettingscoëfficiënt van acryl ervoor dat het materiaal uitzet, wat de wrijving verder verergert. Als deze factoren niet onder controle worden gehouden, kunnen ze leiden tot het smelten en hechten van materiaal, waardoor de gatkwaliteit wordt aangetast. Daarom is het minimaliseren van de gegenereerde warmte en het snel verwijderen van spanen cruciaal.

Werkstukbevestiging

Het werkstuk moet stevig op de werktafel worden vastgeklemd. De beste praktijk is om een ​​ander stuk acryl, een andere thermoplastische plaat of vezelplaat met gemiddelde dichtheid (MDF) te gebruiken als steunplaat, zodat de boor in vast materiaal kan blijven boren terwijl deze het bodemoppervlak binnendringt. Dit voorkomt effectief het afbrokkelen van het bodemoppervlak.

Voedingssnelheidscontrole

Bij het begin van de boorbeweging moet een lagere voedingssnelheid worden gebruikt, zodat de boor soepel in het materiaal kan dringen; wanneer de boor op het punt staat het bodemoppervlak te verlaten, moet de voedingssnelheid ook worden verlaagd om randafbrokkeling te voorkomen.

Aanbevolen booromstandigheden

Goede booromstandigheden zijn een combinatie van spiltoerental (RPM) en voedingssnelheid (IPM). De volgende twee parameters worden doorgaans gebruikt om deze voorwaarden te bepalen:

SFM (oppervlaktevoet per minuut): De snelheid waarmee de snijkant van de boor het materiaal raakt.

IPR (inch per omwenteling): De hoeveelheid materiaal die per omwenteling van de boor wordt verwijderd, ook wel spanenbelasting genoemd.

Hoewel SFM en IPR niet rechtstreeks kunnen worden ingesteld op handmatige boorapparatuur, kunnen ze wel worden gebruikt om het spiltoerental (RPM, omwentelingen per minuut) en voedingssnelheid (IPM, inches per minuut) te bepalen. Als optimale SFM- en IPR-waarden zijn bepaald, kunnen de volgende formules worden gebruikt om de apparatuurinstellingen te bepalen:

Voor boren in acryl worden de aanbevolen SFM- en IPR-waarden weergegeven in de volgende tabel:

Zoals weergegeven in de bovenstaande tabel, vereisen boren met een grotere diameter een lagere SFM. Dit is bedoeld om soepele, trillingsvrije boorbewerkingen- te garanderen, omdat grote boren gemakkelijker het materiaal vastgrijpen. Daarom moet de voedingssnelheid doorgaans worden verlaagd om afbrokkelen van de randen te voorkomen, terwijl de spilsnelheid moet worden verlaagd om het smelten van materiaal te voorkomen.

Voor gevallen waarin H > D moet "pikkenboren" worden gebruikt-dat wil zeggen, boren in segmenten en het periodiek terugtrekken van de boor uit het materiaal om spanen te verwijderen.

Handmatig boren

Bij handmatige boorwerkzaamheden moeten lagere snelheden en voedingssnelheden worden toegepast dan bij geautomatiseerd of CNC-boren. Terwijl we rekening houden met de diameter van de boor, de materiaaldikte en het koelvermogen, moet bij diepgatboren gebruik worden gemaakt van pikboren om het smelten te verminderen. Omdat handmatig boren het nauwkeurig regelen van de voedingssnelheid moeilijk maakt, kan na het bepalen van het juiste toerental de oppervlakteafwerking van het gat worden gebruikt als richtlijn voor de voedingssnelheid. Als het materiaal versnippert, is de voedingssnelheid te hoog en moet deze worden verlaagd. Als het materiaal smelt, is de voedingssnelheid te laag (waardoor wrijvingswarmte ontstaat) of is het toerental te hoog, en moeten er aanpassingen worden gedaan.

Diagnostiek van chipvorming

De vorm van de spanen die tijdens het boren worden geproduceerd, kan als referentie dienen voor het beoordelen van de booromstandigheden:

Optimale omstandigheden: Het oppervlak van de gaten is glad, spanen zien eruit als gladde, doorlopende linten.

Voedingssnelheid te hoog of toerental te laag: De spanen zijn poederachtig en onderbroken, de snede is ongelijkmatig.

Voedingssnelheid te laag of toerental te hoog: De spanen zijn gesmolten en klonteren samen, de wanden van de gaten vertonen smeltsporen.

Koelvloeistofverbruik

Wanneer de omstandigheden het toelaten, moet waar mogelijk lucht of vloeibare koelvloeistof worden gebruikt. Koelvloeistof kan de gegenereerde warmte effectief verminderen, waardoor de gatkwaliteit wordt verbeterd. Bij specifieke gatdieptes en -groottes is koelvloeistof een noodzakelijk middel om smelten te voorkomen.

Algemene regel: When hole depth (H) exceeds drill bit diameter (D) (e.g., when D=0.250", coolant should be used if H>0,250"), of wanneer de gatdiameter groter is dan of gelijk is aan 1/2 inch (D Groter dan of gelijk aan 1/2"), moet koelvloeistof worden gebruikt.

Keuze: Koudeluchtpistolen zorgen voor een goed koeleffect en zijn schoner in gebruik. Vloeibare koelmiddelen zorgen echter voor een sterkere koeling omdat de vloeistof langs de boor naar de gatdiepte kan stromen, wat resulteert in een betere gatafwerking. Water, kerosine, minerale olie of andere compatibele oplosmiddelen kunnen allemaal worden gebruikt.

Ontbramen en verzinken

Voor gaten die de krachten van schroeven of bouten kunnen verdragen, moet voor het ontbramen een verzinkboor worden gebruikt. Nul-verzinkfrezen zijn zeer geschikt voor verzink- en ontbraamwerkzaamheden op acrylaatplaten. Als er geen verzinkgereedschap beschikbaar is, kan een boor groter dan de gatdiameter worden gebruikt om de ruwe randen aan de uitgangszijde van het gat (de kant waar de boor de plaat verlaat) te ontbramen.

Speciale toepassingen en grote gaten

Boren van printplaten

Het boren van printplaten is een speciaal geval, waarbij geautomatiseerde machines met extreem hoge snelheden duizenden kleine gaatjes boren. Hiervoor zijn speciaal ontworpen boren nodig. Aanbevolen voedingssnelheden en toerentallen kunnen worden geraadpleegd in relevante grafieken.

Gaten met grote diameter boren

Om gaten met een diameter groter dan 25,4 mm (1 inch) in acrylplaten te boren, kan een cirkelsnijder worden gebruikt. Het gereedschap moet ook worden aangepast aan de materiaaleigenschappen van acryl: de snijpunt moet acryl schrapend verwerken in plaats van beitelen.

Volg deze aanbevelingen voor optimale snijresultaten:

De cirkelsnijder en het snijgereedschap zelf moeten stevig worden bevestigd.

De verlengingslengte van het snijgereedschap hoeft alleen de vereiste snijdiepte te bereiken.

De plexiglasplaat moet voldoende ondersteund en vastgeklemd worden om doorbuigen of trillen tijdens het snijden te voorkomen.

Het materiaal moet zo dicht mogelijk bij het gereedschap worden geplaatst om de verplaatsingsafstand van het gereedschap te verkleinen.

Het aanbevolen spiltoerental ligt tussen 400 en 600 tpm.

Een langzame, constante voedingssnelheid is cruciaal voor het verkrijgen van schone, gladde gaten.

Wanneer het gat klaar is en de "middelste plug" eruit valt, kunt u het beste de boormachine uitschakelen zonder het gereedschap te verwijderen, om te voorkomen dat het gereedschap tijdens het terugtrekken gaten veroorzaakt.

Voor het koelen wordt een kleine hoeveelheid watermist aanbevolen om het gereedschap en het plastic op een lage temperatuur te houden, en om ook als snijsmeermiddel te dienen.

Opmerking: Cirkelfrezen mogen alleen worden gebruikt op bankboormachines en de acrylplaat moet stevig op de werktafel van de machine worden geklemd. De boormachine zorgt voor een uniforme druk en een constante positionering, wat van cruciaal belang is voor het veilig boren van gaten van hoge- kwaliteit. Probeer nooit een cirkelsnijder te gebruiken met een handboormachine.

Veldinstallatieboorwerkzaamheden

De voorgaande paragrafen hadden vooral betrekking op gecontroleerde productie- en werkplaatstoepassingen. Soms moet er echter in het veld worden geboord (bijvoorbeeld op een bouwplaats), waar nauwkeurige snelheids- en voedingscontrole beperkt zijn. In dergelijke gevallen kunnen de volgende booraanbevelingen nuttig zijn.

Hieronder worden verschillende boorgeometrieën beschreven die met succes kunnen worden gebruikt, hoewel de meeste hiervan geen gladde oppervlakteafwerking op de binnendiameter van het gat kunnen produceren. Deze boren moeten ook voldoen aan de eerder genoemde vereisten voor steunplaatsteun en koeling.

Spadebit (1-1/2" tot 2"): Gebruik geavanceerde ontwerpen, zoals typen met draaipunten aan de buitenrand, die helpen bij de uitlijning en zorgen voor een soepele uitbraak wanneer de boor het materiaal verlaat.

Brad-puntbit (1/8" tot 1"): Dit ontwerp is vergelijkbaar met een spiraalboor, maar met een verbeterde punt en draaipunt, vergelijkbaar met een spadebit. Het heeft een spiraalvormig fluitontwerp dat helpt bij het uittrekken van spanen, superieur aan algemene spadebits.

Stappenboor (1/8" tot 1/2"): Kan worden gebruikt voor platen tot 3 mm dik om meerdere gatdiameters te bereiken met één enkele boor. Gebruik vereist maximale ondersteuning achter de plaat om scheuren te voorkomen.

Gatenzagen met centrale centreerboor (3/4" tot 6"): Tijdens het snijden is koeling nodig om spanningsopbouw in de plaat te voorkomen. Ze produceren een slechte afwerking van het binnenoppervlak van het gat. Geschikt voor ruwe doorgangsgaten voor HVAC, loodgieterswerk of bedradingsinstallatie.

Boorafstand vanaf plaatrandrichtlijnen

Bij het boren van gaten voor de puntbevestiging van platen moeten twee regels worden gevolgd:

Diameter gat: De diameter van het boutgat moet minimaal 2 maal de boutdiameter zijn. Dit biedt voldoende ruimte voor thermische uitzetting en vochtuitzetting/-contractie.

Rand afstand: De afstand van het midden van het gat tot de plaatrand moet minimaal 1,5 keer de gatdiameter zijn.