Поиск сообщества

Добрый день. Сегодня мы хотим немного рассказать об особенностях работы с пластиками: акрилом и монолитным поликарбонатом, чем они отличаются, как обрабатываются, какие особенности надо учитывать при работе с ними. А чтобы статья отличалась от выдержки из справочника , мы расскажем, как разрабатывали прозрачный корпус для нашей «Гаммы» - конструктора усилителя для наушников и с какими трудностями столкнулись. Началось все с желания создать простой и красивый корпус для конструктора. Мы решили сверху и снизу прикрыть «Гамму» прозрачными панелями, установленными на стойках. Реализовать это казалось проще простого. В действительности все оказалось несколько сложнее . Первое с чего мы начали – это подбор материала для прозрачных панелей. По нашим требованиям подходили два типа материалов: акриловое стекло (оргстекло) и монолитный поликарбонат. Изучив теорию, поняли, что по своим свойствам поликарбонат подходит нам гораздо лучше. По сравнению с акрилом он более прочный, меньше подвержен царапинам и механическим повреждениям. А еще он лучше переносит нагрев. Для нас это было важно, т.к. усилитель работает в классе «А», и, соответственно, может хорошо греться. Как выяснилось, за эти свойства поликарбонат нравится не только нам. Из него часто делают стекла для мотоциклов, автомобильные фары и даже щиты для спецназа . В общем, было решено использовать для корпуса именно этот материал. Первый прототип Панели для первого корпуса мы изготовили сами. Хочу отметить, что обрабатывается поликарбонат приятнее оргстекла. Например, его легко можно резать электролобзиком. При этом поликарбонат не плавится, не трескается и не ломается в отличие от оргстекла. В качестве «опор» корпуса мы использовали стандартные стойки для плат длинной 5 и 50 мм. Получилась довольно симпатичная конструкция: При желании с корпусом можно поэкспериментировать, добавить подсветку панелей, нанести рисунок и пр. В целом корпус нам понравился. И, как показала практика, пользоваться усилителем с таким корпусом стало намного удобнее. Запуск производства корпусов Прототип готов. Осталось перейти к серийному изделию. Самая главная задача - разобраться с изготовлением прозрачных панелей из поликарбоната. Каждый раз «пилить» их вручную не было никакого желания. Поэтому мы решили заказать резку деталей у тех, кто должен уметь делать это профессионально. До оформления заказа пришлось разобраться с особенностями обработки различных пластиков. И перед тем как продолжить рассказ о наших приключениях с корпусом, мы хотим немного поделиться полученным опытом: Как и чем режут пластики на производстве. Немного теории. Листовые пластики обычно режут на станках ЧПУ либо лазером (фото слева), либо фрезой (фото справа). Каждый метод имеет свои достоинства и ограничения. Физические свойства материала: Выбор способа обработки в первую очередь зависит от свойств материала. Для одних материалов лучше подходит резка лазером, для других – фрезером. Так, например, изначально мы планировали заказать резку деталей корпуса из поликарбоната лазером. Но оказалось, что так нельзя . Оргстекло лазером режется хорошо, а поликарбонат от лазера горит. Поэтому пришлось пересмотреть свои планы и остановиться на фрезерной обработке. Ограничения на форму детали: При изготовлении деталей на фрезерном станке не получится сделать «хороший» внутренний угол, как на рис. слева. «Острота» угла будет ограничена радиусом фрезы (рис. справа). С лазером таких проблем почти нет. Зато на фрезерном станке можно делать углубления не на всю толщину листа. Это может пригодиться, например, когда нужно сделать не сквозной паз. С лазером такое не получится. Кромка реза: Заказывая резку деталей фрезером, нужно учитывать, что края могут получиться не идеальными. На качество кромки влияет скорость реза, острота фрезы и прочие нюансы. После лазерной резки края деталей обычно получаются достаточно ровными. Качество кромки детали не всегда бывает важно, например, если она спрятана. Но на открытых кромках все недостатки видны. Для нас это оказалось большой проблемой. Но об этом позже. На что еще надо обратить внимание, если вы хотите заказать резку деталей: В некоторых случаях изготовление штучных изделий из поликарбоната с помощью фрезера ЧПУ обходится гораздо дороже, чем то же самое, но из оргстекла с использованием лазера. Так, например, при работе с ЧПУ фрезером необходимо надежно фиксировать материал и детали. Часто для этого используют специальные крепежи. Иногда такие крепежи изготавливаются под конкретные детали. А это дополнительные затраты. С лазером все проще. Он не оказывает никакого давления на материал в процессе резки. А значит, и фиксировать детали нет необходимости. К слову, если на фрезерном станке материал фиксируется при помощи вакуумного стола, то могут быть ограничения на мелкие детали. Максимальные размеры деталей (как для фрезера, так и для лазера) обычно ограничены размерами рабочего стола станка. В поисках настоящего мастера. Но вернемся к корпусу для «Гаммы». Пришло время делать заказ. Рисуем макет панели корпуса и в путь… Попытка 1. Гельветика Первым делом мы обратились в пермский филиал компании «Гельветика» - «Гельветика – Прикамье». Основное направление их деятельности – это поставка различных материалов для изготовления рекламы и дизайна: самоклеящиеся пленки, оргстекло, поликарбонат (монолитный и сотовый), пенокартон и еще много всего интересного . Но кроме этого, у них есть и услуги по лазерной и фрезерной резке. Другими словами - это нам и надо было: поликарбонат - есть, услуги по резке - есть. И сразу проблема: мы планировали заказать резку поликарбоната лазером. Но, как уже писал ранее, поликарбонат от лазера горит. «Нельзя – так нельзя» - подумали мы. И заказали изготовление на ЧПУ фрезере. В конце концов – если мы смогли сделать хорошие прототипные детали ручным фрезером, то ЧПУ фрезер и подавно должен справиться с этой задачей. Заказали… Ждемс… Получили заказ… Расстроились… Защитная пленка местами пробита, детали поцарапаны. Самое неприятное то, что кромка получилась грубая и некрасивая. Для других задач, возможно, подойдет, но для нашей - нет. А причина простая – тупая фреза и скорее всего, неверно выбранный режим работы фрезера (большая скорость перемещения фрезы). Уточнили, можно ли каким-то образом (пусть даже за дополнительную денежку) при следующем заказе получить детали с ровной кромкой. Нам ответили: «Как повезет с фрезой». И показали три образца резки. Тогда мы поняли, что кромка наших панелей еще не самая плохая. Конечно, можно все исправить вручную. Но в этом случае проще сразу изготавливать все детали самостоятельно. Времени понадобится ничуть не больше. Надо сказать, что нам несколько раз предлагали остановить выбор на акриле и резать его лазером. После лазера кромка была бы ровной. Но мы не захотели снижать требования к корпусу и не променяли поликарбонат на акрил . В общем, продолжаем поиски. Попытка 2. Самодельный ЧПУ фрезер. Случайно наткнулись на объявление с авито: «Моделирование, прототипирование, изготавливание на фрезерном станке с чпу». Созвонились. Оказалось, молодой человек сам собрал фрезерный станок ЧПУ. И теперь с ним развлекается. Опыта работы с поликарбонатом у него не было. Мы договорились попробовать и посмотреть на результат. Материалом для экспериментов обеспечили. Постарались максимально подробно объяснить задачу и показали несколько образцов панелей для Гаммы (как нам нравится и как не надо делать). По первым пробникам было видно, что при желании можно получить хороший результат. На недочеты мы внимания не обращали, т.к. это прототип. Нас уверили, что на готовом изделии все будет хорошо. Самое главное – ровный рез получить можно. Воодушевившись первыми успехами, мы решили заказать несколько пробных деталей для другого нашего проекта. По непонятной причине мы получили царапанные детали с сильно поврежденной защитной пленкой: В данном проекте нам была важна прозрачность деталей. Поэтому мы попросили переделать две заготовки. На этот раз мы удивились еще сильнее: На краях деталей были огромные наплывы пластика. Эти наплывы нам было предложено самим убрать шкуркой . Мы решили пока не заказывать панели для корпусов. Поиски продолжились. Попытка 3. Спаситель – Александр. Мы уже немного расстроились. Но в самый нужный момент на глаза попалась потрепанная визитка «Фрезеровка & гравировка», которую мне сунули года 2 назад. «Была – не была» - подумали мы и решили попробовать еще один раз. В конце концов, зачем-то у меня хранилась эта визитка 2 года . Звоним… Долго общаемся… Договариваемся посмотреть образцы готовых изделий… Встретил нас Александр. С первых слов стало понятно, что он уже давно работает со станками, а самое главное любит свое дело. Александр терпеливо выслушал наши пожелания, а также весь наш печальный опыт. В качестве образцов он показал нам стекла из поликарбоната для приборных панелей мотоциклов. Такие панели они изготавливают на заказ для одного из заказчиков. Качество реза нас полностью устроило. И мы решили снова заказать партию панелей для корпуса «Гаммы». Наконец, результат нас обрадовал. Все панели имели хорошую ровную кромку. Защитная пленка целая, царапин не было. В общем, как раз то, что мы и хотели. Считаем квест по поиску изготовителя панелей для корпуса завершенным . Отдельное спасибо лично Александру. Надеюсь, не сочтете за рекламу, если оставлю ссылку на их сайт: http://freza-perm.ru/. Ведь, как показал опыт, найти того, кто хорошо нарежет Вам пластик, оказывается не так-то легко. Короткое резюме: Если что-то делать вручную – я бы выбрал поликарбонат, т.к . он проще обрабатывается, не плавится и не ломается. С оргстеклом вручную работать сложнее. При заказе резки у кого-либо, если нет особых требований по термостойкости и прочности, лучше выбрать оргстекло и резку лазером. При этом нет ограничений на форму деталей. Кромка реза обычно получается ровной и не требует дополнительной обработки. P.S. Если у Вас остались какие-либо вопросы, пишите в комментариях. Будем рады поделиться своим опытом. Хорошего Вам дня . С уважением, Денис В. АЛ "Философия Звука"