本文讨论了两种塑料——亚克力和聚碳酸酯的一般特性和应用，包括亚克力和聚碳酸酯的数控机械加工要求，以及在特定应用中何时最适合使用亚克力或聚碳酸酯。

什么是亚克力？

亚克力，或聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），是一种透明的热塑性塑料，常用作玻璃的替代品。与玻璃相比，亚克力更轻更坚韧，而且对紫外线的抵抗力更强。亚克力的光学透明度使其成为透镜、展示柜和水族箱等的理想选择。

亚克力以铸造形式或挤出形式生产，由于其较高的熔点和刚性，铸造形式更适合加工，尽管成本更高。挤出亚克力更灵活，更适合弯曲或成形操作。

亚克力的特性

以下是亚克力的一些关键特性：

光学透明度：亚克力具有出色的光学透明度，可见光透射率高达92%，紫外光透射率为72%。相比之下，玻璃的光透射率在80%到90%之间。

耐化学性：亚克力对多种化学物质具有抵抗力，包括无机酸、燃料、油和脂肪烃。然而，酒精和有机溶剂可能会损害亚克力零件，使其变得模糊、开裂或溶解。

抗紫外线：亚克力不仅具有降低紫外线透射率，而且对长期紫外线辐射暴露也具有抵抗力。与其他透明塑料如PVC或未经改性的聚碳酸酯不同，亚克力在长时间暴露于紫外线光线下不会变黄，保持其光学透明度。

轻量：与玻璃相比，亚克力重量轻50%，因此在对重量敏感的应用中是理想的玻璃替代品。

易划伤：亚克力对划痕不具有抵抗力，容易受损，因此亚克力板常涂覆有抗划伤膜。然而，如果零件经过数控机械加工，则这种处理不切实际。

弱韧性：亚克力既不特别坚韧，也不抗冲击。如果需要韧性，建议使用聚碳酸酯或其他材料。

在确定使用亚克力或聚碳酸酯的最佳材料时，应考虑上述特性，以确保适应特定应用的需求

什么是聚碳酸酯？

聚碳酸酯是一种透明、高强度的工程热塑性塑料，常用于需要透明度和韧性的应用。与亚克力不同，聚碳酸酯可以在高程度的挠曲下而不会开裂。

数控加工的聚碳酸酯零件，如眼镜镜片和诊断实验室设备，用于依赖其清晰度和韧性的各种应用。如果您戴眼镜，镜片很可能是由聚碳酸酯制成的，而不是“玻璃”，自上世纪80年代以来一直如此。

聚碳酸酯的特性

聚碳酸酯以其韧性、可加工性和耐热性而脱颖而出，然而，它受紫外线辐射的影响，并具有较差的抗划伤性。以下是聚碳酸酯的一些关键特性：

光学清晰：聚碳酸酯的光透射率高达90%，略低于亚克力的92%，但仍略优于玻璃。聚碳酸酯还能够阻挡紫外线辐射。

高韧性：聚碳酸酯是一种坚韧的材料，对冲击负载具有高度抵抗力，能够吸收冲击而不破裂。由于其韧性，聚碳酸酯被用于防弹窗户。

耐火：聚碳酸酯对火焰具有抵抗力，暴露于明火时不会燃烧，并且该材料是自灭的，即聚碳酸酯在明火照射下不会燃烧，并在火焰移开时停止燃烧。具体而言，聚碳酸酯具有B1的阻燃等级，这意味着其“低”可燃。

含BPA(s)：一些聚碳酸酯的牌号含有双酚A（BPA），因此不能用于食品容器，加热聚碳酸酯会加速BPA的释放。这种化学物质与许多不良健康效应相关，如癌症和生殖损害，但聚碳酸酯的无BPA变种也可用（如Tritan）。

UV抵抗差：聚碳酸酯对紫外线辐射不具有抵抗力，因此随着时间的推移，塑料会变黄，表面会因紫外线辐射而受损。可以向聚碳酸酯添加UV稳定剂以防止由于紫外线暴露导致的变黄和变脆。

抗划伤差：尽管聚碳酸酯是一种坚韧的塑料，但其抗划伤性较差于亚克力。因此，通常需要涂覆一层抗划伤涂层，如二氧化硅或二氧化钛，这对于几何复杂的零件来说是具有挑战性的，因为真空沉积过程较为复杂。

加工亚克力与聚碳酸酯

刀具

在加工亚克力和聚碳酸酯时，使用锋利的切削刀具以限制工具与零件之间的摩擦至关重要。钝钻会由于摩擦产生的热量而导致塑料熔化，产生涂层。

通常，对于热塑性塑料，碳化钨工具是首选的，但多晶金刚石（PCD）刀具可以取得最佳效果。具有一两个螺旋槽的上切螺旋刀具通常是铣削亚克力和聚碳酸酯的最佳工具，因为该工具具有较高的材料去除率、非常锋利，且不会在加工部件上留下毛刺。多槽工具可能导致切屑堆积在孔和槽中，并使材料粘附到切削工具上。对于钻孔操作，最好使用锐利的135度钻角。

夹持

如果夹具过紧，聚碳酸酯和亚克力都会产生翘曲，因为它在加工过程中会导致零件凸起。一旦从机器中取出，材料将弹回，导致特征超出公差。然而，当机械夹持不理想时，真空台可以将材料固定在原位。或者，双面胶也可以将较薄的板固定在机床上，尽管胶带残留物可能难以清除。

速度和进给

加工聚碳酸酯和亚克力的确切速度和进给取决于许多因素，包括机器类型、零件类型和夹具。然而，必须以高主轴速度（高达18,000 RPM）切割聚碳酸酯和亚克力，并且高进给速度也是首选的，因为慢进给速度可能会使材料熔化。

聚碳酸酯的熔化温度高于亚克力，因此在低速和进给下不太容易熔化，有时聚碳酸酯更喜欢较慢的进给速度。亚克力倾向于更容易削片，而聚碳酸酯更坚韧，不容易削片。

冷却

在大多数情况下，压缩空气足以在加工过程中冷却亚克力和聚碳酸酯零件。然而，这在很大程度上取决于速度、进给和切削操作的类型。如果需要浸泡或雾化冷却，使用基于水的冷却剂，因为含有有机溶剂的冷却剂可能会损坏零件，尤其是亚克力。

在亚克力与聚碳酸酯数控机械加工中的选择

在选择亚克力与聚碳酸酯进行数控机械加工时，决策因多种因素而异。例如，需要增加韧性、更高耐热性和良好光学透明度的应用更适合使用聚碳酸酯。

亚克力在光学透明度方面略优，应用中以透明度为主要设计因素的情况下更为合适。两种材料都易于加工，前提是速度和进给相对较高。在某些情况下，可能需要进行后加工抛光操作，特别是在需要光学透明度的情况下。