Méthodes de traitement du plexiglas

Points d’article



Actuellement, le verre acrylique (organique) en feuille est l’un des matériaux polymères en feuille les plus largement utilisés. Le plexiglas est une feuille transparente, opaque ou diffusant la lumière avec un degré différent de transmission de la lumière avec une surface parfaitement brillante des deux côtés, d’une épaisseur de 1,0 à 24 mm.

Découpe de plexiglas

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Le plexiglas peut être coupé avec l’outil le plus simple, comme une scie à main pour le métal, et plus complexe, comme un laser. Dans la plupart des cas, une scie circulaire est utilisée pour les coupes droites et une scie à ruban ou une fraise pour couper des formes courbes. Une scie à ruban est plus appropriée pour découper des ébauches avant le formage, car avec une telle découpe, il n’est pas nécessaire d’obtenir une coupe nette (une scie à ruban avec une vitesse de rotation de 700 à 800 m / min est utilisée pour couper l’acrylique coulé). Pour une surface claire et lisse lors de la découpe de formes complexes, nous vous recommandons d’utiliser une fraise. Les scies circulaires permettent de réaliser des coupes droites et précises avec une coupe nette (lors de la coupe d’acrylique coulé, une scie circulaire avec des dents renforcées au carbure avec une vitesse de rotation de 800 à 1200 m / min est utilisée). Pour les petits travaux, des scies avec une lame en métal léger peuvent être utilisées.

Pour une découpe plus technologique, il est préférable d’utiliser un équipement à grande vitesse. À une vitesse de coupe élevée et une vitesse d’avance minimale, un bord de haute qualité peut être obtenu (lors de la coupe de plexiglas d’extrusion à l’aide de scies circulaires à grande vitesse, la vitesse de rotation du disque recommandée est de 4000 tr / min). Pour le traitement, il est nécessaire d’utiliser des disques d’un diamètre de 250 mm, en acier rapide ou renforcés de carbure. Pour éviter toute déformation, les dents de scie ne doivent pas être écartées..

La découpe laser présente de nombreux avantages: précision de coupe exceptionnelle, faible gaspillage, coupes de haute qualité nécessitant peu de meulage. Cependant, cette méthode contribue à l’apparition de fortes contraintes internes du matériau, et un collage supplémentaire de telles surfaces n’est pas recommandé..

Le plexiglas coulé est facile à usiner, mais en raison de sa faible conductivité thermique, il chauffe rapidement dans la zone de coupe. Par conséquent, le traitement doit être effectué à la plus petite profondeur de la couche de coupe, mais à des vitesses de coupe élevées.

Perçage du plexiglas

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Le perçage du plexiglas extrudé est effectué à l’aide d’une perceuse fixe ou mobile utilisant des forets spéciaux pour métaux légers en acier rapide de productivité accrue, spécialement affûtés pour le perçage du plexiglas extrudé. Il faut veiller à ce que les bords du trou foré soient lisses pour éviter les fissures. Dans le cas d’un forage profond, il est recommandé de soulever fréquemment le foret afin d’extraire les copeaux et de limiter l’échauffement du matériau..

Lors du perçage du plexiglas moulé, des forets hélicoïdaux métalliques sont utilisés. Facteur de correction pour le diamètre du foret +0,05 mm par rapport au diamètre du trou. Pour éviter les contraintes internes pendant le perçage, il est nécessaire de refroidir l’outil de coupe et le matériau avec des lubrifiants de refroidissement ou de l’air comprimé.

Gravure sur plexiglas

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Dans la plupart des cas, la gravure est réalisée à l’aide de rippers montés sur pantographes et équipés de couteaux de petit diamètre (2-6 mm) de différents profils. Des machines de découpe laser peuvent également être utilisées, qui permettent de graver en limitant l’action profonde du faisceau laser..

Broyage du plexiglas

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Les surfaces rugueuses ou présentant des défauts tels que des éraflures sont poncées avec du papier de verre corindon fin humide. Après un polissage grossier, la surface doit être traitée avec des agents spéciaux (pâtes à polir telles que VIAM, tripoli, crocus, dispersées dans de la cire). Toutes les opérations sont effectuées manuellement ou sur une polisseuse.

Polissage du plexiglas

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Les bords coupés et une surface mate peuvent être polis mécaniquement avec une haute qualité à l’aide de fraises diamantées. Cependant, si cela n’est pas possible, par exemple, une coupe courbe, un polissage à la flamme est recommandé. Cette méthode consiste à traiter les articles avec une flamme propre « dure » à haute température, mais certaines précautions doivent être prises. Ainsi, par exemple, la surface à poncer doit être absolument propre, et, en plus, cette méthode crée des contraintes importantes, qui doivent être éliminées par recuit avant le collage ou l’application de peinture..

Moulure en plexiglas

Ce type de traitement vous permet de donner au matériau une variété de formes. Il se compose de trois étapes:

  • Chaleur
  • Moulage
  • Refroidissement
  • 1. Chaleur. Si la pièce résultante n’est pas conforme à la forme souhaitée, elle peut être réchauffée puis corrigée. L’acrylique coulé a une mémoire de forme et peut facilement revenir à sa position d’origine lorsqu’il est réchauffé. Avec le plexiglas extrudé, cela n’est possible que si le matériau n’a pas été étiré. Avant le chauffage, le film protecteur doit être retiré du plastique moulé et peut être laissé sur l’extrudé.

    Avant la mise en forme, il est nécessaire de pré-sécher le plastique extrudé afin d’éviter la formation de bulles dans le produit fini au niveau des plis. Le besoin de séchage est dû au fait que pendant le stockage ou le transport, une petite quantité d’humidité peut pénétrer dans le matériau. Le séchage est effectué soit dans une chambre de séchage par convection avec circulation d’air chaud (à une température de 75-80 ° C pendant 1 à 2 heures par mm d’épaisseur – en règle générale, avec une teneur en humidité élevée, 24 heures de séchage suffisent), soit en utilisant un rayonnement infrarouge à une température de 75 à 80 ° C pendant 1 à 2 heures pour chaque mm d’épaisseur.

    Pour chauffer le plexiglas moulé avant le moulage, utilisez un équipement qui crée un champ de température uniforme avec une différence de plan et d’épaisseur de feuille ne dépassant pas ± 3 ° C. Le verre coulé est chauffé de 3 à 4 min / mm d’épaisseur à une température de 165 à 190 ° C. Le bloc de plexiglas ramollit rapidement lorsqu’il est chauffé, mais sa résistance diminue légèrement par rapport à l’extrusion. Les plastiques acryliques coulés et extrudés réagissent différemment à la chaleur. Dans le plastique acrylique coulé, un retrait uniforme de 2% maximum est possible, le même dans toutes les directions (l’épaisseur de la feuille augmente en conséquence). Le plastique acrylique extrudé a 3 à 6% dans le sens de l’extrusion et 1 à 2% dans le sens transversal (pour une feuille de 2 mx 3 m, le sens d’extrusion est le côté 3 m). L’acrylique coulé tolère facilement l’inhomogénéité de chauffage à 10-15 ° C (l’acrylique coulé surchauffé, contrairement à l’extrusion, ne se fissure pas ou ne se brise pas lorsqu’il est déformé), dans le cas d’extrudé, la différence de température de chauffage peut entraîner des contraintes importantes dans le matériau.

    2. Moulage. Le comportement de ces matériaux lors du formage à chaud est également différent. Pour déformer l’acrylique coulé, une pression considérable doit être appliquée, l’acrylique extrudé est moulé facilement et sans effort (plage de température recommandée – 160-170 ° С; temps de chauffage – 3 minutes pour 1 mm d’épaisseur du matériau).

    Les moules (matrices et poinçons) sont fabriqués à partir de divers matériaux: bois, plâtre, aluminium, acier. Le moulage à chaud peut être réalisé de manière simple, par exemple en plaçant le plastique après chauffage sur une forme convexe ou concave, où, sous son propre poids, il acquiert sa forme. Le moulage du plastique peut également être réalisé par rétraction libre dans une chambre étanche au vide et soufflage libre avec de l’air comprimé, à la fois à l’aide de moules et sans eux.

    S’il est nécessaire de plier une feuille plane en ligne droite, il suffit alors de chauffer localement le plastique le long de l’axe de pliage en utilisant un ou plusieurs éléments chauffants rectilignes, par exemple une corde nichrome.

    3. Refroidissement. Afin d’éviter les contraintes internes, le refroidissement doit être aussi long et uniforme que possible. Pour une meilleure conservation de la forme imprimée et pour éviter toute déformation, le produit doit être laissé sur la matrice jusqu’à ce qu’il refroidisse à une température de 60-70 ° C. Les produits moulés doivent être conditionnés thermiquement pour réduire le stress avant le contact avec des solvants, de la peinture ou des films auto-adhésifs..

    Cintrage à froid

    Le plexiglas, à la fois coulé et extrudé, est facile à plier à froid, mais un rayon de courbure minimum doit être respecté pour éviter de solliciter les panneaux. Le rayon de courbure minimum doit être de 230 fois l’épaisseur du plastique.

    Soudage

    Dans le cas du plexiglas moulé par injection, il est recommandé d’utiliser (ainsi que pour le plexiglas extrudé) des adhésifs «apparentés», ce qui permet d’obtenir la connexion la plus durable et sa résistance aux intempéries. Pour obtenir des coutures transparentes et incolores lors du collage avec chevauchement ou bout à bout avec superposition unilatérale, il est préférable d’utiliser de la colle CMM à base de polyméthacrylate de méthyle.

    Avant le collage, les pièces en plexiglas moulé doivent être recuites pour soulager les contraintes internes. La température de recuit recommandée est de 65 à 80 ° C, en fonction de la température de ramollissement du verre (90 à 120 ° C), après quoi un refroidissement naturel est préféré.

    Le soudage est également utilisé pour obtenir des ébauches pour le moulage de produits non standard, pour la fixation de revêtements et pour la formation de renflements. Le plexiglas coulé est soudé à des températures plus élevées (jusqu’à 300 ° C). La pièce finie après traitement mécanique de la couture est soumise à un traitement thermique pour soulager les contraintes internes.

    Méthodes de soudage:

  • Induction;
  • Radiation;
  • Soudage par ultrasons;
  • Vibration;
  • Gaz chaud.

Collage

Les feuilles de plexiglas extrudées peuvent être collées sur elles-mêmes et sur d’autres matériaux, obtenant ainsi un joint à haute résistance et durable. Un traitement thermique est souhaitable avant le collage..

Matériaux pour coller le plexiglas d’extrusion:

  • Type de film de colle: solution de polyméthacrylate de méthyle dans un solvant volatil;
  • Type de colle polymérisable: sirop de PMMA à la diméthylaniline (SMM), auquel est ajouté un initiateur de polymérisation (peroxyde de benzoyle) au moment du collage;
  • Autres types de colle: époxy, polyester, polyuréthane et autres marques AK-90, MP-88 (81), BF-2 (4,6);
  • Solvants: dichloroéthane, chlorure de méthylène.
  • Après séchage et solidification de la colle à température ambiante, il est recommandé de recuire pendant 2-5 heures à une température de 60 ° C.
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