本文討論了兩種塑料——亞克力和聚碳酸酯的一般特性和應(yīng)用，包括亞克力和聚碳酸酯的數(shù)控機(jī)械加工要求，以及在特定應(yīng)用中何時(shí)最適合使用亞克力或聚碳酸酯。

什么是亞克力？

亞克力，或聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），是一種透明的熱塑性塑料，常用作玻璃的替代品。與玻璃相比，亞克力更輕更堅(jiān)韌，而且對(duì)紫外線的抵抗力更強(qiáng)。亞克力的光學(xué)透明度使其成為透鏡、展示柜和水族箱等的理想選擇。

亞克力以鑄造形式或擠出形式生產(chǎn)，由于其較高的熔點(diǎn)和剛性，鑄造形式更適合加工，盡管成本更高。擠出亞克力更靈活，更適合彎曲或成形操作。

亞克力的特性

以下是亞克力的一些關(guān)鍵特性：

光學(xué)透明度：亞克力具有出色的光學(xué)透明度，可見光透射率高達(dá)92%，紫外光透射率為72%。相比之下，玻璃的光透射率在80%到90%之間。

耐化學(xué)性：亞克力對(duì)多種化學(xué)物質(zhì)具有抵抗力，包括無機(jī)酸、燃料、油和脂肪烴。然而，酒精和有機(jī)溶劑可能會(huì)損害亞克力零件，使其變得模糊、開裂或溶解。

抗紫外線：亞克力不僅具有降低紫外線透射率，而且對(duì)長期紫外線輻射暴露也具有抵抗力。與其他透明塑料如PVC或未經(jīng)改性的聚碳酸酯不同，亞克力在長時(shí)間暴露于紫外線光線下不會(huì)變黃，保持其光學(xué)透明度。

輕量：與玻璃相比，亞克力重量輕50%，因此在對(duì)重量敏感的應(yīng)用中是理想的玻璃替代品。

易劃傷：亞克力對(duì)劃痕不具有抵抗力，容易受損，因此亞克力板常涂覆有抗劃傷膜。然而，如果零件經(jīng)過數(shù)控機(jī)械加工，則這種處理不切實(shí)際。

弱韌性：亞克力既不特別堅(jiān)韌，也不抗沖擊。如果需要韌性，建議使用聚碳酸酯或其他材料。

在確定使用亞克力或聚碳酸酯的最佳材料時(shí)，應(yīng)考慮上述特性，以確保適應(yīng)特定應(yīng)用的需求

什么是聚碳酸酯？

聚碳酸酯是一種透明、高強(qiáng)度的工程熱塑性塑料，常用于需要透明度和韌性的應(yīng)用。與亞克力不同，聚碳酸酯可以在高程度的撓曲下而不會(huì)開裂。

數(shù)控加工的聚碳酸酯零件，如眼鏡鏡片和診斷實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，用于依賴其清晰度和韌性的各種應(yīng)用。如果您戴眼鏡，鏡片很可能是由聚碳酸酯制成的，而不是“玻璃”，自上世紀(jì)80年代以來一直如此。

聚碳酸酯的特性

聚碳酸酯以其韌性、可加工性和耐熱性而脫穎而出，然而，它受紫外線輻射的影響，并具有較差的抗劃傷性。以下是聚碳酸酯的一些關(guān)鍵特性：

光學(xué)清晰：聚碳酸酯的光透射率高達(dá)90%，略低于亞克力的92%，但仍略優(yōu)于玻璃。聚碳酸酯還能夠阻擋紫外線輻射。

高韌性：聚碳酸酯是一種堅(jiān)韌的材料，對(duì)沖擊負(fù)載具有高度抵抗力，能夠吸收沖擊而不破裂。由于其韌性，聚碳酸酯被用于防彈窗戶。

耐火：聚碳酸酯對(duì)火焰具有抵抗力，暴露于明火時(shí)不會(huì)燃燒，并且該材料是自滅的，即聚碳酸酯在明火照射下不會(huì)燃燒，并在火焰移開時(shí)停止燃燒。具體而言，聚碳酸酯具有B1的阻燃等級(jí)，這意味著其“低”可燃。

含BPA(s)：一些聚碳酸酯的牌號(hào)含有雙酚A（BPA），因此不能用于食品容器，加熱聚碳酸酯會(huì)加速BPA的釋放。這種化學(xué)物質(zhì)與許多不良健康效應(yīng)相關(guān)，如癌癥和生殖損害，但聚碳酸酯的無BPA變種也可用（如Tritan）。

UV抵抗差：聚碳酸酯對(duì)紫外線輻射不具有抵抗力，因此隨著時(shí)間的推移，塑料會(huì)變黃，表面會(huì)因紫外線輻射而受損?？梢韵蚓厶妓狨ヌ砑覷V穩(wěn)定劑以防止由于紫外線暴露導(dǎo)致的變黃和變脆。

抗劃傷差：盡管聚碳酸酯是一種堅(jiān)韌的塑料，但其抗劃傷性較差于亞克力。因此，通常需要涂覆一層抗劃傷涂層，如二氧化硅或二氧化鈦，這對(duì)于幾何復(fù)雜的零件來說是具有挑戰(zhàn)性的，因?yàn)檎婵粘练e過程較為復(fù)雜。

加工亞克力與聚碳酸酯

刀具

在加工亞克力和聚碳酸酯時(shí)，使用鋒利的切削刀具以限制工具與零件之間的摩擦至關(guān)重要。鈍鉆會(huì)由于摩擦產(chǎn)生的熱量而導(dǎo)致塑料熔化，產(chǎn)生涂層。

通常，對(duì)于熱塑性塑料，碳化鎢工具是首選的，但多晶金剛石（PCD）刀具可以取得最佳效果。具有一兩個(gè)螺旋槽的上切螺旋刀具通常是銑削亞克力和聚碳酸酯的最佳工具，因?yàn)樵摴ぞ呔哂休^高的材料去除率、非常鋒利，且不會(huì)在加工部件上留下毛刺。多槽工具可能導(dǎo)致切屑堆積在孔和槽中，并使材料粘附到切削工具上。對(duì)于鉆孔操作，最好使用銳利的135度鉆角。

夾持

如果夾具過緊，聚碳酸酯和亞克力都會(huì)產(chǎn)生翹曲，因?yàn)樗诩庸み^程中會(huì)導(dǎo)致零件凸起。一旦從機(jī)器中取出，材料將彈回，導(dǎo)致特征超出公差。然而，當(dāng)機(jī)械夾持不理想時(shí)，真空臺(tái)可以將材料固定在原位?；蛘撸p面膠也可以將較薄的板固定在機(jī)床上，盡管膠帶殘留物可能難以清除。

速度和進(jìn)給

加工聚碳酸酯和亞克力的確切速度和進(jìn)給取決于許多因素，包括機(jī)器類型、零件類型和夾具。然而，必須以高主軸速度（高達(dá)18,000 RPM）切割聚碳酸酯和亞克力，并且高進(jìn)給速度也是首選的，因?yàn)槁M(jìn)給速度可能會(huì)使材料熔化。

聚碳酸酯的熔化溫度高于亞克力，因此在低速和進(jìn)給下不太容易熔化，有時(shí)聚碳酸酯更喜歡較慢的進(jìn)給速度。亞克力傾向于更容易削片，而聚碳酸酯更堅(jiān)韌，不容易削片。

冷卻

在大多數(shù)情況下，壓縮空氣足以在加工過程中冷卻亞克力和聚碳酸酯零件。然而，這在很大程度上取決于速度、進(jìn)給和切削操作的類型。如果需要浸泡或霧化冷卻，使用基于水的冷卻劑，因?yàn)楹杏袡C(jī)溶劑的冷卻劑可能會(huì)損壞零件，尤其是亞克力。

在亞克力與聚碳酸酯數(shù)控機(jī)械加工中的選擇

在選擇亞克力與聚碳酸酯進(jìn)行數(shù)控機(jī)械加工時(shí)，決策因多種因素而異。例如，需要增加韌性、更高耐熱性和良好光學(xué)透明度的應(yīng)用更適合使用聚碳酸酯。

亞克力在光學(xué)透明度方面略優(yōu)，應(yīng)用中以透明度為主要設(shè)計(jì)因素的情況下更為合適。兩種材料都易于加工，前提是速度和進(jìn)給相對(duì)較高。在某些情況下，可能需要進(jìn)行后加工拋光操作，特別是在需要光學(xué)透明度的情況下。