本文討論了兩種塑料——亞克力和聚碳酸酯的一般特性和應用，包括亞克力和聚碳酸酯的數控機械加工要求，以及在特定應用中何時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，亞克力更輕更堅韌，而且對紫外線的抵抗力更強。亞克力的光學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，由于其較高的熔點和剛性，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鍵特性：

光學透明度：亞克力具有出色的光學透明度，可見光透射率高達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。

耐化學性：亞克力對多種化學物質具有抵抗力，包括無機酸、燃料、油和脂肪烴。然而，酒精和有機溶劑可能會損害亞克力零件，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或未經改性的聚碳酸酯不同，亞克力在長時間暴露于紫外線光線下不會變黃，保持其光學透明度。

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

易劃傷：亞克力對劃痕不具有抵抗力，容易受損，因此亞克力板常涂覆有抗劃傷膜。然而，如果零件經過數控機械加工，則這種處理不切實際。

弱韌性：亞克力既不特別堅韌，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，應考慮上述特性，以確保適應特定應用的需求

什么是聚碳酸酯？

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

數控加工的聚碳酸酯零件，如眼鏡鏡片和診斷實驗室設備，用于依賴其清晰度和韌性的各種應用。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鍵特性：

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

高韌性：聚碳酸酯是一種堅韌的材料，對沖擊負載具有高度抵抗力，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：聚碳酸酯對火焰具有抵抗力，暴露于明火時不會燃燒，并且該材料是自滅的，即聚碳酸酯在明火照射下不會燃燒，并在火焰移開時停止燃燒。具體而言，聚碳酸酯具有B1的阻燃等級，這意味著其“低”可燃。

含BPA(s)：一些聚碳酸酯的牌號含有雙酚A（BPA），因此不能用于食品容器，加熱聚碳酸酯會加速BPA的釋放。這種化學物質與許多不良健康效應相關，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：聚碳酸酯對紫外線輻射不具有抵抗力，因此隨著時間的推移，塑料會變黃，表面會因紫外線輻射而受損。可以向聚碳酸酯添加UV穩定劑以防止由于紫外線暴露導致的變黃和變脆。

抗劃傷差：盡管聚碳酸酯是一種堅韌的塑料，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，這對于幾何復雜的零件來說是具有挑戰性的，因為真空沉積過程較為復雜。

加工亞克力與聚碳酸酯

刀具

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

通常，對于熱塑性塑料，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，因為該工具具有較高的材料去除率、非常鋒利，且不會在加工部件上留下毛刺。多槽工具可能導致切屑堆積在孔和槽中，并使材料粘附到切削工具上。對于鉆孔操作，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產生翹曲，因為它在加工過程中會導致零件凸起。一旦從機器中取出，材料將彈回，導致特征超出公差。然而，當機械夾持不理想時，真空臺可以將材料固定在原位。或者，雙面膠也可以將較薄的板固定在機床上，盡管膠帶殘留物可能難以清除。

速度和進給

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

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

冷卻

在大多數情況下，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，因為含有有機溶劑的冷卻劑可能會損壞零件，尤其是亞克力。

在亞克力與聚碳酸酯數控機械加工中的選擇

在選擇亞克力與聚碳酸酯進行數控機械加工時，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透明度的應用更適合使用聚碳酸酯。

亞克力在光學透明度方面略優，應用中以透明度為主要設計因素的情況下更為合適。兩種材料都易于加工，前提是速度和進給相對較高。在某些情況下，可能需要進行后加工拋光操作，特別是在需要光學透明度的情況下。