Muovien laserleikkausopas: mitä voidaan leikata ja mitä ei saa koskaan leikata

Muovien laserleikkausopas: mitä voidaan leikata ja mitä ei saa koskaan leikata

Miksi "muovi" ei ole yksi ainoa materiaali

Muovilevy saapuu värillä, paksuudella ja hinnalla. Nämä kolme asiaa eivät kerro laserille, mitä se on tekemässä.

"Muovi" kuvaa kokonaan eri kemiallisia materiaaleja, ja 10,6 mikrometrin CO2-säde reagoi kemialliseen koostumukseen, ei suojakalvon merkintään. Tästä seuraa kaksi seurausta, jotka määrittelevät kaiken muun tässä oppaassa.

Asetukset eivät siirry muovien välillä. Akryyli, polystyreeni ja ABS voivat näyttää samoilta hyllyssä, mutta niillä on täysin erilainen käyttäytyminen samalla teho- ja nopeusasetuksella. Tiedosto, joka leikkaa siististi yhdellä materiaalilla, muodostaa palloja, naruja tai syttyy toisella.

Jotkin muovit eivät saa leikata lainkaan, millään asetuksella. Ei siksi, että reunasta tulisi epämuodostunut, vaan koska prosessi tuottaa kaasuja, jotka vahingoittavat konetta ja vaarantavat käyttäjän turvallisuuden. Mitään ilmanpuhdistusta, leikkausnopeutta tai suodatusta ei voida käyttää estetyn materiaalin turvallisena käsittelynä. Tämä on materiaalipäätös, ei parametrin päätös.

Useimmat termoplastit leikataan sulattamalla ja höyrystämällä, joten »leikkausreuna» on itse asiassa uudelleen jähmettynyttä sulamaa. Siksi muovireunojen pinta on kiiltävä, langallinen tai tahmea eikä siisti ja kuituinen kuten puun. Reunan ulkonäköön vaikuttavat sulaman määrä ja sen jäähtymisnopeus.

Termokovettuvat materiaalit ovat taas eri tapaus. Epoksi-, fenoliformi- ja lasikuituvahvistettu levy eivät sulaa, vaan ne hiiltäytyvät, pölynevät ja jättävät karkean reunan. Niitä ei niinkään leikata kuin vaurioitetaan suoralla viivalla.

Materiaalit, joita EI SAA LEIKATA

Tämä osa ohjeesta kannattaa tulostaa ja ripustaa seinälle. Kaikkia alla lueteltuja materiaaleja ei hyväksytä millään paksuudella, asetuksilla tai tehtävän koolla.

Kaksi käytännöllistä huomiota tästä luettelosta.

Ensinnäkin taloudellinen perustelu on useimmille työpajoille vahvempi kuin terveydellinen perustelu, ja se kannattaa esittää suoraan: kloorikaasu hyökkää optisen pinnoitteen ja sen koskettamien metallipintojen kimppuun. Yksi ainoakin PVC-työ voi jättää linssille kalvon ja aloittaa ohjausjärjestelmien korroosion, joka ilmenee kuukausien kuluttua heikentyneenä leikkauslaatuna. Siksi säännössä ei ole poikkeuksia "vain yhden pienemmän osan" osalta.

Toiseksi luetteloon sisällytettyjä materiaaleja voidaan käsitellä turvallisesti koneistaa, sahata tai porata. Asetaali ja PVC ovat tavallisia insinöörimalleja. Rajoitus koskee lämpökäsittelyä, ei materiaalin olemassaoloa.

Miten tunnistaa tuntematon muovi ennen kuin se asetetaan leikkuualustalle

Yksinkertaisin ja hyödyllisin tapa toimia muovien kanssa on kieltäytyä leikkaamasta mitään, jota ei pysty nimeämään. Tunnistaminen on yleensä helppoa, eikä sitä melkein koskaan vaadita testausta.

Seuraava sääntö on yksinkertainen: ei tietolehteä, ei leikkausta. Jos asiakas toimittaa omat materiaalinsa, pyydä polymeerin nimeä kirjallisesti ennen kuin materiaali laitetaan leikkuualustalle. Jos asiakas ei pysty antamaan sitä, tarjoa työ "materiaalin vahvistamiseksi" tai kieltäydy siitä.

Yleisin virhe ei ole tietämättömyys, vaan jatkuvuus: "leikkasimme tämän viime kuussa ja kaikki meni hyvin". Toimittajat vaihtavat laadukkaita, lisäaineita ja pintakäsittelyjä ilman, että tuotteen nimeä muutetaan, ja materiaali, joka käyttäytyi tietyllä tavalla maaliskuussa, saattaa käyttäytyä eri tavalla lokakuussa.

Mitä yleisimmät muovit tekevät säteen alla

Olettaen, että materiaali on läpäissyt "ei koskaan leikattava" -luettelon, sen käyttäytyminen vaihtelee edelleen niin paljon, että jokaisella muoviperheellä on oltava oma testinsä.

Kaksi ilmiötä on huomioitava. Alhaisen sulamisviskositeetin materiaalit, kuten PP ja PE, aiheuttavat languttamista, koska sulama on ohutta ja ilmanavustus vetää sitä mukanaan. Helposti värinmuuttuvat materiaalit, kuten PC, reagoivat liialliseen lämpöön ruskealla reunalla, jota ei voida kiillottaa pois.

Paksuus vaikuttaa leikkaustulokseen enemmän kuin puussa. 2 mm:n PP-levy saattaa leikkautua hyväksyttävästi, kun taas saman laadun 6 mm:n levy vääntyy ja languttaa, koska lämmön täytyy kulkea pidempi matka ja sulamaa on poistettava enemmän.

Miksi reunat tulevat languttaviksi, tahmeiksi tai siistiksi

Puussa ja paperissa leikkausreuna on leikattu pinta. Muovissa se on jäähtynyt versio sulamasta, ja sen ulkonäkö kertoo suoraan, kuinka paljon nestemäistä ainetta on syntynyt ja kuinka nopeasti se on jähmettynyt.

Tämä antaa kolme epäonnistumismoodia ja yhden onnistumismoodin.

Kuidulliset reunat syntyvät, kun sulamassa on niin vähän materiaalia, että se vedetään pois sijastaan sinkoutua. Ilma-apu vetää polymeeriköyriä leikkauksen yli, jolloin ne jäähtyvät ilmassa ja hitsautuvat osaan. Tätä esiintyy yleisesti PP-, PE- ja PETG-materiaaleissa. Korjaus on vastaintuitiivinen: lisää nopeutta ja vähennä energiaa, jotta vähemmän materiaalia sulaa; sitten säädä ilma-apua siten, että se puhdistaa leikkausaukon ilman, että se vetää materiaalia mukanaan.

Kuumat tai liimaavat reunat syntyvät, kun sulama kovettuu pehmeäksi. Polycarbonaatti on klassinen esimerkki: reuna näyttää hyvältä, mutta jättää jälkiä ja tarttuu sormenpäähän painettaessa, eikä osaa voida käsitellä ilman jälkiä. Vähennä energiaa ja lisää nopeutta; jos materiaali ei edelleenkään anna kuivaa reunaa, työ saattaa soveltua paremmin sahaan tai porakoneeseen.

Helmakkaat tai korostetut reunat tapahtuvat, kun sulamateriaali työnnetään ylöspäin sen sijaan, että se poistuisi leikkausaukosta. Leikkaus on mitallisesti oikea, mutta yläpintaan muodostuu reunus, joka ei asetu tasaisesti. ABS-näyte näyttää tämän selvästi. Tarkista ensin polttoväli, sitten ilmanavun suunta.

Siistit reunat syntyvät materiaaleista, jotka höyrystyvät enemmän kuin sulavat, kuten PMMA ja PS, sekä siitä, että energiataso pidetään juuri leikkauksen valmiiksi saattamiseen tarvittavan kynnysarvon yläpuolella.

Suojakalvo ansaitsee oman huomionsa. Tehtaalla asennettu suojakalvo suojelee pintaa, mutta itse kalvo sulaa reunaan ja voi kiinnittyä osaan. Jos pinnan suojelu on välttämätöntä leikkauksen aikana, operaattorin asentama heikosti tarttuva siirtokalvo on yleensä parempi vaihtoehto kuin tehtaalla asennetun kuljetuskalvon jättäminen paikoilleen; kalvo on kuitenkin testattava roskapalasella ennen erän käsittelyä.

Kaasut, tulipalo ja sulanut tippuminen

Muovikaasu on tämän materiaaliryhmän päävaara, ja sitä aliarvioidaan usein eniten, koska se on usein näkymätöntä.

Kaasu tiukenee. Toisin kuin puun savu, joka suurimmaksi osaksi poistuu koneesta, muovihöyry jäähtyy ja saostuu ensimmäiselle kylmälle pinnalle, johon se törmää: linssille, suuttimeen, imuputken sisäpintaan tai imupuhaltimeen. Tämä saostuma heikentää leikkauslaatua pitkään ennen kuin kukaan huomaa hajua, ja se on syy siihen, miksi optiikan puhdistustahdit ovat lyhyempiä muovityössä kuin puutyössä.

Imu on sopeutettava käytettävään materiaaliin. Muovin leikkaaminen imulla, joka on mitoitettu puun pölyyn, on yleinen ja kallis virhe. Muovikaasuun tarvitaan sopiva suodatus, eikä imettyä ilmaa saa kierrättää työtilaan, ellei suodatus ole tähän tarkoitukseen suunniteltu. Jos kone tuottaa ilman ulos, tarkista, ettei poistoputken suu ole ilmanottoaukon vieressä.

Sulanut tippuminen on tulen leviämisen reitti. Sulavat muovit voivat tippua. Liekehtivä pisara putoaa hunajakennojen läpi alustalle, lattialle tai jätteidenkokoajaan ja aiheuttaa toisen palon operaattorin tarkkaileman palon alapuolelle. Tarkkaile erityisesti PC-, PP- ja PE-muoveja. Pidä alustan alapuolinen alue tyhjänä, älä koskaan säilytä leikkauspätkiä koneessa.

Älä jätä muovitehtävää valvomatta. Tämä on standardikäytäntö kaikessa laserkäsittelyssä, mutta muoville toistaminen on tarpeen: se voi syttyä, tippua ja jatkaa palamista imupolussa, vaikka laserpää olisi jo pysähtynyt.

Kaksi siivouskäytäntöä vaikuttaa eniten. Puhdista linssi ja suutin säännöllisesti oireiden perusteella, sillä muovikalvo muodostuu näkymättömästi. Tyhjennä jätteidenkokoaja jokaisen muovitehtävän jälkeen, sillä erilaisten muovipätkien sekoitus muodostaa sekä polttoainevaraston että – jos jotakin niistä on väärin tunnistettu – kontaminaatioriskin seuraavaan tehtävään.

Yleisimmät muovivirheet alkavat jo ennen tehtävän käynnistämistä

Viimeinen rivi on se, joka säästää eniten materiaalia vuoden aikana. Yksinkertainen lokitiedosto — polymeeri, toimittaja, paksuus, asetukset, reunatuloksena — muuttaa lauseen "leikkasimme tämän viime kuussa, ja kaikki meni hyvin" todisteeksi, jota voidaan tarkistaa ennen seuraavaa erää.

Muovilevyjen käsittelyyn sopivan koneen valinta

Muovilevyjen käsittely ei palkitse suurinta mahdollista tehoa. Se palkitsee hallittua alhaisen tehon käyttöä, vakaita liikkeitä ja imurointia, joka on todella suunniteltu höyryn poistoon, koska useimmat muovityöt sijoittuvat CO2-järjestelmän suorituskyvyn alhaisen tehon alueelle ja vikaantumismuoto on liian paljon lämpöä eikä liian vähän.

Sängyn koko noudattaa levyä, ei osaa. Standardien muovilevyjen muodot ovat suuria, ja sänky, joka ei mahdu tasaisesti levylle, pakottaa joko esileikkaamisen tai uudelleensuunnittelun. Muodot 1325 ja 1610 sopivat täysille levyille ja sisäkkäiselle tuotannolle; muoto 6090 sopii pieniin osiin, prototyyppeihin ja yksittäislevytyöhön, jossa käsittely on keskiössä.

Liikkeen vakaus näkyy suoraan reunassa. Muoveilla epätasainen kulku aiheuttaa näkyvää raidoitusta ja vaihtelevaa reunalaatua, koska sulamishistoria muuttuu nopeuden mukaan. Kone, joka pitää vakionopeuden kaarien läpi, tuottaa tasaisemman reunan kuin kone, joka kiihtyy ja hidastuu.

Kameran sijoittaminen on hyödyllinen silloin, kun leikkaukset täytyy sovittaa painettuun muovilevyyn, mikä on yleistä mainos- ja näyttötyössä. Kaksipäinen konfiguraatio lisää tuottavuutta toistuvilla osilla ilman prosessin muuttamista.

Tehokonfiguraatiot 6090-, 1390- ja 1610-alustoilla vaihtelevat 100 W:sta 150 W:iin, ja muovilevyille tämä on riittävää; tärkeintä on, kuinka tarkasti kone toimittaa alarajan tehoa. Jos vaatimus koskee merkintää eikä leikkaamista — esimerkiksi osanumerot, tunnisteet tai sarjanumerolevyt — CO2-merkintäkone on oikea työkalu, ja merkintätyöhön käytetty leikkauskone tuhlaa kykyjä molempiin suuntiin.

Poistojärjestelmän ominaisuus on helppoa aliarvioida. Muovikaasu rajoittaa sitä, kuinka kauan kone voi käsitellä muovia, ja puulle suunniteltu suodatin tukkeutuu, päästää hajuja ja saastuttaa optiikkaa kalvoilla.

Yhteenveto

Muovi on materiaaliryhmä, jossa yksittäinen tuntematon levy voi aiheuttaa suurinta vahinkoa, ja jossa korjaus on proseduraalista eikä teknistä.

Säännöt ovat tarpeeksi lyhyitä muistettaviksi. Nimeä polymeeri ennen kuin se saavuttaa leikkuupinnan, ja kieltäydy kaikista materiaaleista, joita ei voida nimetä. Pidä ”ei koskaan leikattava” -luetteloa ehdottomana: PVC, PTFE, asetaali ja lasikuituvahvistettu epoksi eivät ole paramongeja. Oleta, että leikkuureuna on jäähtynyt sulamassa, ja säädä sitä nopeudella ja energialla pikemminkin kuin lisäämällä tehoa. Käsittele savuja sekä huoltokysymyksenä että terveydenkysymyksenä samanaikaisesti, koska ne tiukenevat yhtä helposti koneen pinnalle kuin ne leviävät ilmaan. Pidä alue leikkuupinnan alapuolella tyhjänä, koska sulanutta muovia tippuu.

Työpaja, joka noudattaa näitä sääntöjä, voi leikata PS-, ABS-, PET-, PP-, PE- ja PC-muoveja kannattavasti samalla koneella kuin akryyliä, MDF:tä ja levyjä – ja se voi kieltäytyä tehtävistä, jotka hiljaa tuhoaisivat optiikan.