Какво е сондиране?

За операции по пробиване на акрилни листове е подходящо всяко предлагано в търговската мрежа{0}}задвижвано оборудване. Това включва, но не се ограничава до преносими ръчни бормашини, настолни бормашини, стругове, автоматизирани многошпинделни пробивни модули, CNC рутери и машинни центри.

Пазарът предлага различни свредла, специално предназначени за пластмасови материали. Тези накрайници обикновено са направени от високо-бързорежеща стомана (HSS), кобалтови сплави, HSS с-карбидно покритие или твърд карбид. В допълнение, стандартни металообработващи спирални свредла HSS могат да се използват за акрилни материали с подходящи модификации.

Стандартните свредла за-обработка на метал са проектирани за активно рязане на метал с агресивно подаване. Ако се използват върху акрилни материали без каквито и да е модификации, тези битове ще причинят отчупване, назъбване и други повреди на листа. Следователно тези битове трябва да бъдат повторно шлайфани, за да се обработва пластмасата по начин на „остъргване“, а не на „остро рязане“, като по този начин се предотвратява пробиването на материала.

При адаптирането на стандартни спирални свредла за метал за обработка на пластмаса трябва да се имат предвид три основни аспекта:

Point Angle

Ъгълът на върха на стандартните свредла обикновено варира от 118 градуса до 130 градуса. Този ъгъл на върха трябва да бъде шлифован до 60 градуса до 90 градуса. Това помага на свредлото да влиза и излиза от акрилния лист плавно, като по този начин се предотвратява отчупването на ръба. По-големите ъгли на върха (напр. над 90 градуса) обикновено причиняват напукване и{10}}издухване, когато свредлото излезе от листа.

За повечето операции по пробиване на акрилни листове се препоръчва свредло под ъгъл от 90 градуса. Ъгълът на точката от 90 градуса произвежда по-малки чипове, които са по-лесни за евакуиране, което спомага за намаляване на топенето на материала и подобряване на качеството на отвора. Необходимо е специално внимание при влизане и излизане. Често се използват и свредла с ъгъл от 60 градуса, особено за отвори с диаметър от 1/2 инча и повече.

Режещият ръб трябва да бъде плоско шлифован, за да се поддържа наклонен ъгъл между 0 градуса и 4 градуса. Режещият ръб, модифициран по този начин, ще "остърже" акрила, а не ще го "длето".

Rake Angle

Повърхността зад режещия ръб трябва да бъде шлайфана, за да осигури свободен ъгъл от 12 градуса до 15 градуса. Тази задна хлабина намалява контактната площ между метал и пластмаса, като по този начин намалява натрупването на топлина. Тази модификация обикновено е стандартна за високо-качествените спирални свредла.

Clearance Angle / Back Relief

Ъгълът на спиралата на свредлото е ъгълът между режещия ръб и вертикална линия по централната линия на свредлото. Свредлата с умерени ъгли на спиралата улесняват евакуацията на стружките и затова се препоръчват за пробиване на пластмаса. Ъгълът на спиралата, който е твърде малък, ще попречи на евакуацията на чипа и ще увеличи риска от топене. Ъгълът на спиралата, който е твърде голям, може да причини напукване по краищата на отвора. Обикновено препоръчваният ъгъл на спиралата е 15 градуса до 30 градуса.

Helix Angle

Геометрията на свредлото е от решаващо значение за качеството на отвора, тъй като пряко влияе върху размера на стружки и ефективността на евакуация на стружки. Свредлата с по-голям диаметър и свредлата с по-малки ъгли на върха произвеждат по-големи стружки. Ако дълбочината на отвора (H) е по-малка от диаметъра на свредлото (D), големите стърготини могат лесно да бъдат отстранени. С увеличаване на дълбочината на отвора (т.е. H > D), евакуацията на големи стружки става трудна поради много малката хлабина между свредлото и стената на отвора. Увеличаването на ъгъла на върха на свредлото може да намали размера на стружките, като по този начин улесни евакуацията на стружките. Въпреки това, както беше споменато по-горе, ако ъгълът на върха е твърде голям (по-голям от 90 градуса), свредлото може да причини издух-и отчупване при излизане от акрила.

Когато извършвате сондажни операции, не забравяйте да следвате препоръките за безопасност на производителите на оборудване и материали.

При пробиване на акрилни листове се генерира голямо количество топлина поради изключително малката хлабина между свредлото и стената на отвора, съчетано със затрудненото извеждане на стружки. В допълнение, относително ниската топлопроводимост на акрила и високият коефициент на топлинно разширение причиняват разширяване на материала, което допълнително засилва триенето. Ако бъдат оставени без контрол, тези фактори могат да доведат до разтопяване на материала и адхезия, което да повлияе на качеството на отвора. Следователно минимизирането на генерираната топлина и бързото отстраняване на стружките е от решаващо значение.

Детайлът трябва да бъде здраво закрепен към работната маса. Най-добрата практика е да използвате друго парче акрил, друг термопластичен лист или плоскости от влакна със средна -плътност (MDF) като опора за опорна плоча, което позволява на свредлото да продължи да пробива в твърд материал, докато прониква в долната повърхност. Това ефективно предотвратява раздробяването на долната повърхност.

Когато започнете движението на пробиване, трябва да използвате по-бавна скорост на подаване, за да позволите на свредлото да влезе плавно в материала; когато свредлото е на път да излезе от долната повърхност, скоростта на подаване също трябва да бъде намалена, за да се предотврати отчупване на ръба.

Правилните условия на пробиване са комбинация от скорост на шпиндела (RPM) и скорост на подаване (IPM). Следните два параметъра обикновено се използват за определяне на тези условия:

SFM (повърхностни футове в минута): Скоростта, с която режещият ръб на свредлото удря материала.

IPR (инчове на оборот): Количеството отстранен материал за оборот на свредлото, известно още като натоварване на стружки.

Въпреки че SFM и IPR не могат да бъдат директно зададени на оборудване за ръчно пробиване, те могат да се използват за определяне на скоростта на шпиндела (RPM, обороти в минута) и скоростта на подаване (IPM, инчове в минута). Ако са определени оптималните стойности на SFM и IPR, могат да се използват следните формули за определяне на настройките на оборудването:

Recommended Drilling Conditions

За акрилно пробиване препоръчителните стойности на SFM и IPR са показани в следната таблица:

Диаметър на свредлото (инчове)	SFM (повърхностни футове/минута)	IPR (инчове/оборот)
1/16	20 - 160	0.001
1/8	20 - 160	0.002
1/4	20 - 160	0.004
3/8	20 - 160	0.006
1/2	30 - 90	0.008
3/4	30 - 90	0.010
По-голямо или равно на 1	30 - 90	0.012 - 0.015

Charts showing larger diameter drill bits require lower SFM

Както е показано в таблицата по-горе, свредлата с по-голям диаметър изискват по-ниска SFM. Това е, за да се осигурят плавни сондажни-без вибрации, тъй като големите свредла захващат по-лесно материала. Следователно скоростта на подаване обикновено трябва да бъде намалена, за да се предотврати отчупване на ръба, докато скоростта на шпиндела трябва да бъде намалена, за да се предотврати топенето на материала.

За случаите, когато H > D, трябва да се използва „пробиване с кълцане“, -тоест, пробиване на сегменти и периодично изтегляне на свредлото от материала, за да се изчистят стружки.

Операциите по ръчно пробиване трябва да използват по-ниски скорости и скорости на подаване от автоматизираното или CNC пробиване. Като се има предвид диаметърът на свредлото, дебелината на материала и капацитетът на охлаждане, дълбокото пробиване на отвори трябва да използва пробиване с кълцане, за да се намали топенето. Тъй като ръчното пробиване затруднява прецизния контрол на скоростта на подаване, след определяне на правилните обороти в минута, покритието на повърхността на отвора може да се използва като ориентир за скоростта на подаване. Ако материалът се струши, скоростта на подаване е твърде висока и трябва да се намали. Ако материалът се разтопи, скоростта на подаване е твърде ниска (причиняваща топлина от триене) или RPM е твърде висока и трябва да се направят корекции.

Формата на стружките, получени по време на пробиване, може да служи като ориентир за преценка на условията на пробиване:

Оптимални условия: Повърхността на отвора е гладка, стружките изглеждат като гладки, непрекъснати ленти.

Скоростта на подаване е твърде висока или оборотите са твърде ниски: Чиповете са прахообразни и прекъснати, рязането е неравномерно.

Скоростта на подаване е твърде ниска или оборотите са твърде високи: Чиповете са разтопени и натрупани, стените на дупките показват следи от топене.

Когато условията позволяват, трябва да се използва въздух или течна охлаждаща течност, когато е възможно. Охлаждащата течност може ефективно да намали генерираната топлина, като по този начин подобрява качеството на отвора. При определени дълбочини и размери на отвора охлаждащата течност е необходимо средство за предотвратяване на топенето.

Общо правило: When hole depth (H) exceeds drill bit diameter (D) (e.g., when D=0.250", coolant should be used if H>0,250"), или когато диаметърът на отвора е по-голям или равен на 1/2 инча (D По-голям или равен на 1/2"), трябва да се използва охлаждаща течност.

Избор: Пистолети със студен въздух осигуряват добър охлаждащ ефект и са по-чисти за използване. Течните охлаждащи течности обаче осигуряват по-силно охлаждане, тъй като течността може да тече по свредлото до дълбочината на отвора, което води до по-добро завършване на отвора. Могат да се използват вода, керосин, минерално масло или други съвместими разтворители.

За дупки, които могат да поемат силата на винтове или болтове, трябва да се използва инструмент за зенкериране за премахване на ръбове. Зенкерите с нулев -зъбец са много подходящи за операции по зенкериране и премахване на грапаве върху акрилни листове. Ако инструментът за зенкериране не е наличен, може да се използва свредло, по-голямо от диаметъра на отвора, за отстраняване на грубите ръбове от изходната страна на отвора (страната, където свредлото излиза от листа).

Пробиването на печатни платки е специален случай, използвайки автоматизирани машини за пробиване на хиляди малки дупки при изключително високи скорости. Това изисква специално проектирани свредла. Препоръчителните скорости на подаване и обороти в минута могат да бъдат посочени от съответните диаграми.

Circuit board drilling feed rate and RPM recommendation charts

За пробиване на отвори с диаметър, по-голям от 1 инч (25,4 mm) в акрилни листове, може да се използва кръгъл нож. Инструментът също трябва да бъде модифициран, за да отговаря на характеристиките на материала на акрила: режещият връх трябва да обработва акрила по-скоро като изстъргва, отколкото като сече.

За оптимални резултати при рязане следвайте тези препоръки:

Самият кръгов нож и режещият инструмент трябва да бъдат надеждно фиксирани.

Дължината на удължението на режещия инструмент трябва да достигне само необходимата дълбочина на рязане.

Акрилният лист трябва да бъде подходящо поддържан и закрепен, за да се предотврати огъване или вибрации по време на рязане.

Материалът трябва да се постави възможно най-близо до инструмента, за да се намали разстоянието на движение на инструмента.

Препоръчителната скорост на шпиндела е между 400-600 rpm.

Бавната, постоянна скорост на подаване е от решаващо значение за получаване на чисти, гладки отвори.

Когато дупката е завършена и „централната тапа“ изпадне, най-добре е да изключите бормашината, без да изваждате инструмента, за да предотвратите причиняването на отчупване на дупката по време на изтегляне.

Препоръчва се малко количество водна мъгла за охлаждане, за да поддържа инструмента и пластмасата при ниска температура и също така да служи като смазка за рязане.

Забележка: Кръговите фрези трябва да се използват само на настолни бормашини и акрилният лист трябва да бъде здраво закрепен към работната маса на машината. Бормашината осигурява равномерен натиск и постоянно позициониране, които са критични за безопасното пробиване на високо-качествени дупки. Никога не се опитвайте да използвате кръгла резачка с ръчна бормашина.

Предходните раздели се отнасяха предимно за контролирано производство и приложения в работилници. Понякога обаче пробиването трябва да се извърши на полето (напр. на строителна площадка), където прецизният контрол на скоростта и подаването е ограничен. В такива случаи следните препоръки за боркорона могат да бъдат полезни.

Няколко геометрии на боркорона, които могат да бъдат успешно използвани, са описани по-долу, въпреки че повечето от тях не могат да осигурят гладка повърхност на вътрешния диаметър на отвора. Тези свредла трябва също така да отговарят на споменатите по-горе изисквания за поддържане на опорната плоча и охлаждане.

Накрайник (1-1/2" до 2"): Използвайте усъвършенствани дизайни, като типове с точки на завъртане на външния ръб, които помагат при подравняването и осигуряват плавно разбиване, когато свредлото излезе от материала.

Brad Point Bit (1/8" до 1"): Този дизайн е подобен на спирално свредло, но с подобрен връх и точка на въртене, подобни на накрайник. Той има спираловиден дизайн на канавка, който помага за изваждането на стружки, превъзхождащ обикновените накрайници.

Стъпаловидна бормашина (1/8" до 1/2"): Може да се използва за листове с дебелина до 0,118" (3 mm) за постигане на множество диаметри на отвора с едно свредло. Използването изисква максимална опора зад листа, за да се предотврати напукване.

Триони за дупки с централно пилотно свредло (3/4" до 6"): Необходимо е охлаждане по време на рязане, за да се предотврати натрупването на напрежение в листа. Те произвеждат лошо покритие на вътрешната повърхност на отвора. Подходящ за груби проходни отвори за HVAC, водопровод или инсталация на кабели.

Hole center distance from edge and hole diameter to bolt diameter relationship diagram

При пробиване на отвори за опора на листове с точково закрепване трябва да се спазват две правила:

Размер на диаметъра на отвора: Диаметърът на отвора за болта трябва да бъде поне 2 пъти диаметъра на болта. Това осигурява достатъчна свобода за термично разширение и разширяване/свиване на влага.

Крайно разстояние: Разстоянието от центъра на отвора до ръба на листа трябва да бъде поне 1,5 пъти диаметъра на отвора.