Bearbeiding av termoplast

Opne bilete i eit nytt vindauge

CC BY-NC-SA

Bilete: David Trood

Svært mange termoplastmateriale kan tilarbeidast med sponskjerande verktøy på vanlege verktøymaskinar eller med vanleg handverktøy. I praksis kan vi seie at alle termoplastprodukt, som stenger, røyr, plater eller andre profilar, kan tilarbeidast sponskjerande.

Termoplastar blir for det meste tilarbeidde i masseproduserande prosessar som sprøytestøyping og ekstrudering. Då blir det produsert frå pulver eller granulat.

Men for plastmekanikaren, som ikkje masseproduserer, men framstiller enkeltgjenstandar eller reparerer og held vedlike, er det aktuelt å arbeide vidare på halvfabrikata med sponskjerande verktøy.

Karakteristiske eigenskapar

Termoplastane har ein del karakteristiske eigenskapar som vi må ta omsyn til når vi skal tilarbeide dei med sponskjerande verktøy.

Dette er dei viktigaste:

1. Plastmateriala er dårlege varmeleiarar. Friksjonsvarmen som oppstår, må derfor leiast bort, i mange tilfelle med eit kjølemedium.
2. Plastmateriala har høg varmeutvidingskoeffisient. Dersom materialet blir oppvarma av tilarbeidinga, kan det føre til merkbare målavvik.
3. Plastmateriala er mindre temperaturbestandige enn metalla. Nokre plastar mjuknar allereie ved temperaturar under 100 ̊C, og då kan ikkje materialet tilarbeidast sponskjerande.
4. Plastprodukt er ømfintlege overfor brottilvisarar. Sponskjerande verktøy kan lage brottilvisarar dersom dei er slipte i ein uheldig fasong.

Desse særdraga gjer at vi må ta visse omsyn når vi arbeider med plast.

Sponfråskiljande bearbeiding

Samanlikna med metall er plastane mjuke materiale, og det er lett å tenkje at plast kan tilarbeidast med enkle og lette maskinar for tilarbeiding. Men slik er det ikkje. Plast har ein molekylstruktur som gjer han vanskeleg å arbeide med sponskjerande, og vi treng stødige verktøymaskinar om vi skal arbeide med produkt med små toleransar. Det som gjer det vanskeleg å tilarbeide plast, er at han er for mjuk.

Plastane skal tilarbeidast med stor skjerehastigheit, og tretilarbeidingsmaskinar har det rette hastigheitsområdet. Men dei er ofte for spinkelt bygde. Maskinar for metalltilarbeiding er solide nok, men dei har problem med tilarbeidingshastigheita.

Det blir utvikla varme ved sponskjerande arbeid. Det beste er å få denne varmen vekk med sponen, og at han ikkje blir igjen i arbeidsstykket. Hemmelegheita er å ha tilstrekkeleg materialmengd i sponen. Det kan vi oppnå ved å ha stor nok mating på arbeidsoperasjonen. Så ein generell hovudregel ved sponskjerande arbeid er: stor hastigheit og stor mating. Jo mjukare materialet er, jo større mating må vi ha.

Det kan hende vi må bruke kjøling i tillegg. Vi kan kjøle både med luft og vatn. Luft er det beste kjølemiddelet. Det er reinsleg, og det er skånsamt, sidan det ikkje kjøler så brått. Det gir mindre spenningar i materialet. Ulempa er at det støyar ein del. Vatn er rolegare, og det er meir effektivt, ofte for effektivt, for det gir større spenningar i arbeidsstykket.

Eit problem med sponskjerande arbeid på plast er spondanninga. Seige materiale gir lange sponar som ikkje blir brotne av, og det kan gi problem. Sponen kan spole seg opp på arbeidsstykket, og etter ei tid kan friksjonen føre til at sponen sveisar seg fast til arbeidsstykket igjen. Særleg PA har skarp og sterk spon, og han lèt seg ikkje bryte. PE og PP har noko av det same.

Plast har dårlegare mekanisk styrke enn stål og metall, og det må vi ta omsyn til når vi spenner opp plastdetaljar for å arbeide med dei. Med hard punktvis oppspenning kan vi deformere delen. Skal vi for eksempel dreie ei lagerfôring, vil fôringa ha eit sylindrisk, rundt hòl med rette dimensjonar så lenge ho står oppspent i benken, men når vi spenner laus fôringa, vil hòlet bli trekanta fordi kjoksklørne klemte emnet. Kjoksklørne klemmer emnet trekanta slik at emnet får ein urund fasong når det blir løyst ut av dreiebenken. Ein måte å løyse problemet på er å montere emnet på ein dor.

Tilarbeidingsspenningar

Ved sponskjerande arbeid blir materialet utsett for betydelege mekaniske og termiske påkjenningar. Materialet yt ein motstand mot den ytre påverknaden frå verktøyet som er så stor at flytegrensa blir overskridd. Sjølv i beste fall, under optimale forhold, vil det bli introdusert spenningar i arbeidsstykket. Første vilkåret for å få lågast mogleg tilarbeidingsspenningar er derfor eit korrekt slipt verktøy. Andre vilkåret for å få lågast mogleg tilarbeidingsspenningar er god kjøling av arbeidsstaden. Og som nemnt ovanfor: Det beste er å stille inn hastigheit, mating og spondjupn slik at varmen følgjer med sponen.

Saging

Når vi skal sage plast, må vi bruke ei fintanna skarp sag. Skal vi sage rette snitt, bør vi bruke ei sirkelsag. Ei stødig sirkelsag med hardmetallskjer gir ei svært fin snittflate som treng lite etterarbeid. Høgda på bladet over sagbordet bør ikkje vere meir enn litt høgare enn platetjukna.

Boring

Boring er ein grovtilarbeidingsmetode som ikkje gir særleg fine toleransar. Tverrskjeret utfører ikkje eit skjerande arbeid, men ei slitande og rivande omarbeiding. Dette fører til varmgang og spenningar i materialet, og det er uheldig. Derfor må vi gjere tverrskjeret så lite som mogleg. Det gjer vi ved å førebore med ein liten bor.

Ein bor med større spiralspor enn ein standardbor er det beste å bore i termoplast med, fordi det gjer det lettare for sponen å komme bort frå hòlet. Men slike bor er dyre og vanskelege å få tak i, og det går utmerkt å bruke vanlege metallbor. Dei må sjølvsagt slipast til dei rette vinklane. Og boren må lyftast ofte opp av hòlet for å få bort sponen. Bruk alltid eit underlag du kan bore i, når du borer plast.

Dreiing og fresing

CC BY-NC-SA

Bilete: Science Photo Library, NTB scanpix

Dreiing og fresing er svært like arbeidsoperasjonar. I fresing er det lettare å leie varmen vekk frå arbeidsstykket, men vanskelegare å leie vekk varmen frå verktøyet.

Alle metalldreiebenker kan brukast til dreiing av plastemne. Det er ikkje kravd så stor motorstyrke som ved metalldreiing fordi skjerekreftene ikkje er så store. Derimot må vi bruke stor omdreiingshastigheit, og maskinen må vere stabil for at resultatet skal bli godt. Problemet kan vere at metalldreiebenken ikkje har stor nok hastigheit.

Når vi arbeider med materiale som lagar lange spon, må vi sørgje for effektiv fjerning av sponen. Dersom han viklar seg om noko, kan det vere farleg, for sponen er overraskande sterk.

Filing, skraping, pussing og polering

Dette er tilarbeidingsmetodar vi bruker for å få ei (meir eller mindre) glatt eller blank overflate.

Til filing er det best å bruke enkelthoggen grovfil. Ei krysshoggen fil er ikkje så føremålstenleg fordi ho så lett blir fylt med spon. Trykket på fila skal vere lett. Filene som blir brukte til plast, må berre brukast til plast, ikkje til stål eller andre metall, for det gjer filene sløve.

I mange tilfelle er det betre å skrape enn å file for å få ei glatt overflate. Særleg gjeld dette dei mjukare plastmateriala. Vi kan bruke ulike typar skraper. Ein vanleg metode er å slipe til utbrukte koldsagblad av hurtigstål i dei fasongane eller vinklane vi ønskjer.

Pussing er tilarbeiding med slipepapir. Jo mjukare materialet er, jo grovare slipepapir (korning) er det fornuftig å bruke.

Dei hardaste termoplastane er lette å polere til høgglans. Men skal resultatet bli godt, er det mykje arbeid. Polering er eigentleg ikkje ein sponskjerande arbeidsmetode. Når vi polerer, smeltar vi det heilt ytste materiallaget av overflata ved hjelp av friksjon mellom polermiddelet og materialoverflata. Vi kan òg smelte overflata på ein annan måte, nemleg ved hjelp av ein flamme. Vi kan flammepolere med ein mjuk flamme.

Klipping

Dei fleste termoplastar i plateform kan klippast i ei platesaks. Temperaturen har stor innverknad på kor stivt materialet er. Jo lågare temperaturen er, jo stivare og sprøare er materialet. Derfor bør materialet ha ein temperatur over 20 ̊C når vi klipper det.

Stansing

Ved stansing med fasongstål eller todelt verktøy må vi varme opp materialet til cirka 30 ̊C. Stanseverktøyet må ikkje førast for raskt ned i plastmaterialet. Skjerekanten kan med fordel vere skråstilt cirka fem gradar i forhold til vassrett. Då får vi ei klippande rørsle, og det gir i mange tilfelle eit finare snitt. Ved 3–4 mm platetjukn skal snittspalta vere 0,01 mm. Når vi varmar opp materialet for å stanse eller klippe produkt, må vi rekne med at materialet krympar når det blir kjølt til normal temperatur.

Laser- og vasstråleskjering

Dei fleste plastmateriala kan skjerast med laser- eller vasstråle. Skiltbokstavar er eit eksempel på slik produksjon. Med vasstråle kan vi skjere PE-plater opptil 100 mm tjukn.