Nachteile von lasergeschnittenem Delrin

Willkommen zurück zu Teil II dieses Ensembles von Techniken mit lasergeschnittenem Delrin. Vielen Dank für die vielen tollen Einblicke in den Kommentaren. In diesem Leitfaden möchte ich auf einige der unmittelbareren Probleme eingehen, die mir beim Einstieg in dieses Material in den Sinn kommen.

Wenn es ums Einkaufen geht, gibt es eine Vielzahl von Anbietern zur Auswahl, aber es gibt ein paar Stichworte und Gedanken, die man im Hinterkopf behalten sollte.

Erstens ist Delrin der „Markenname“, der sich auf das Acetal-Homopolymer bezieht. Varianten können auch mit Acetal oder Acetal-Homopolymer gekennzeichnet sein. Die natürliche Farbe von Delrin ist ein sanftes Weiß, aber Farbstoffe können es in eine Reihe anderer Farben umwandeln. Schwarz und Weiß sind jedoch bei weitem am häufigsten.

Im vorherigen Leitfaden wurden alle Beispiele aus einem kleinen Bereich von Blechdicken (0,0625 [Zoll], 0,09375 [Zoll] und 0,125 [Zoll]) geschnitten, die von OnlineMetals bezogen wurden. Mit zunehmender Blechdicke werden auch die Toleranzen für die Dickenbewertung lockerer. Sie könnten eine 0,125-Zoll-Platte kaufen und feststellen, dass sie an einigen Stellen 0,124 Zoll und an anderen 0,126 Zoll misst. Wenn Sie jedoch ein 0,250-Zoll-Blatt kaufen, werden Sie feststellen, dass die Übergröße bis zu 0,126 Zoll variieren kann!

Obwohl McMaster-Carr meine bevorzugte Lösung für einmalige Prototypen ist, bei denen schnelle Bauiterationen die Stücklistenkosten übertrumpfen, empfehle ich nicht, Delrin bei ihnen zu kaufen, da ihre Platten keine Ebenheitsbewertung haben und häufig (seltsamerweise) gebogen versendet werden große) Kartons. (Im Ernst, hat schon einmal jemand ein paar seltsam große Teile in einer riesigen McMaster-Box bekommen?)

Bei extrudiertem Delrin bilden sich im Inneren der Platte innere Spannungen. Es gibt verschiedene Gründe dafür, aber meine größte Vermutung ist, dass der Extrusionsprozess in der Fabrik dazu führt, dass verschiedene Teile der Platten beim Abkühlen der Platte zu unterschiedlichen Zeiten erstarren, was möglicherweise dazu führt, dass sich einige Teile der Platte festziehen aus der Abkühlung, bevor andere klebrigere Abschnitte noch nicht vollständig abgekühlt sind. Für Sie bedeutet dies, dass Sie diesen Stress in gewisser Weise abbauen, wenn Ihr Teil aus dem Blech gelasert wird. Dies kann dazu führen, dass das von Ihnen geschnittene Teil – insbesondere bei dünnen Blechen – leicht verzogen aus dem Laserschneider kommt.

Unter der Annahme, dass das in den Laserschneider eingelegte Blech von Anfang an flach war, können Sie garantieren, dass Merkmale wie Löcher und Taschen den richtigen relativen Abstand zueinander haben, wenn das Teil flach ausgebreitet wird. Um Teile in ihrer endgültigen Anwendung flacher zu machen, habe ich zwei Lösungen gefunden.

Da die relative Position der Löcher präzise ist, können Sie die Platten mit Abstandshaltern zusammenschrauben, um sie abzuflachen.

Dies ist die Methode, die ich im Gehäuse des GameCube-bot-2 verwendet habe. Mit mehreren Abstandshaltern über die Breite und Länge jedes Teils zieht das Chassis als Ganzes alle Bleche flach.

Alternativ können Sie auch Löcher für Federstifte einbetten und zwei Platten so aneinander legen, dass die Stifte beide Platten relativ zueinander flach halten und deren Verformung aufheben. In Delrin eingebettete Federstifte können auch einen doppelten Zweck erfüllen, indem Sie Ihre Delrin-Platten für eine dickere Geometrie „verdoppeln“ können. Unten habe ich einige Achtel-Zoll-Platten verdoppelt, um ein Flanschlager besser unterzubringen.

Leider sind wir bei CO2-Lasern der 40- bis 60-Watt-Klasse damit konfrontiert, dass dieses Merkmal an den Kanten aller unserer Teile auftritt. Mit „Konizität“ beziehe ich mich auf die abgeschrägten Kanten, die an lasergeschnittenen Teilen aus Delrin (und einigen anderen) auftreten. Diese abgeschrägte Kante ist charakteristisch für die Art und Weise, wie der Laser durch das Material schneidet.

Wenn wir uns vorstellen, dass der Strahl auf einen kleinen Punkt fokussiert wird, so wie wir das Sonnenlicht durch eine Lupe fokussieren, um Papier zu verbrennen, ist es nicht allzu schwierig, sich die „kegelförmige“ Form vorzustellen, die das kollimierte Licht annimmt, wenn es die Linse verlässt. Jenseits des Fokuspunkts breitet sich dieser Kegel in einen anderen Kegel aus. Dieser „Doppelkegel“ bewegt sich durch unser Schneidmaterial. Je nachdem, wo wir die Linse vor dem Schneiden fokussieren, wird die Form der Linse bestimmt – es sei denn, wir schneiden unser Teil in mehreren Durchgängen mit unterschiedlichen Brennpunkten pro Durchgang. Im Sinne der Wiederholbarkeit werde ich mich für eine alternative Problemumgehung entscheiden.

Es ist nahezu unmöglich, dieses Problem vollständig zu umgehen, daher ist es normalerweise einfacher, es zu umgehen. Eingepresste Teile, die vollständig in der gelaserten Tasche liegen, wie z. B. Lager, erfahren normalerweise an einem Ende einen stärkeren Druck als am anderen. Daher ist es wahrscheinlich, dass sie herausspringen. Um dieses Problem zu umgehen, können Sie sich entweder für die geflanschten Gegenstücke entscheiden oder zwei Delrin-Platten mit gegenüberliegenden abgeschrägten Kanten zusammenschieben, um das Teil besser im Inneren zu halten.

Delrin ist dafür bekannt, chemisch inert zu sein – so sehr, dass es nahezu unmöglich ist, einen Kleber zu finden, der Delrin mit einer anderen Oberfläche verbindet! Auch wenn es in diesem Fall sicherlich die Möglichkeit gibt, es zu versuchen, es zusammenzuschmelzen, sage ich vorerst, dass das Kleben von Delrin für zuverlässige Techniken außerhalb des Fensters der Möglichkeiten liegt – insbesondere bei Modellen, die in irgendeiner anderen Weise funktionieren müssen sieht gut aus.

Manchmal müssen Löcher genau die richtige Größe haben, um die engen Toleranzen von Metall-Delrin-Pressverbindungen zu berücksichtigen. Wenn das der Fall ist, können wir die „stärkeren Teile“ des Laserschneiders nutzen und den Rest manuell nachbessern. In diesem Fall zeichnet sich der Laserschneider dadurch aus, dass er enge Toleranzen zwischen relativen Abmessungen, wie z. B. dem Abstand zwischen Löchern, erreicht. Auf der anderen Seite ist der Laserschneider nicht besonders gut darin, die genauen Abmessungen dieser Löcher mit engen Toleranzen zu nageln. Folglich können wir unsere Löcher unterdimensionieren, sie auslasern und schließlich mit dem Bohrer oder der Reibahle der richtigen Größe die Löcher auf ihre endgültige Größe bringen. Es ist ein kleiner Mehraufwand, aber es ist eine Garantie dafür, dass bestimmte Löcher engere Toleranzgrenzen einhalten können.

Delrin neigt dazu, sich unter seinem Eigengewicht zu verformen. Wenn es hochkant gelagert wird, wird es mit der Zeit eine Biegung entwickeln, die es sehr schwierig macht, mit einem Laserschneider gleichmäßig zu schneiden, da der Strahl auf einen festen Abstand von der Linse fokussiert ist. Um Probleme mit der Schwerkraft bei Ihren Delrin-Nebenprojekten zu vermeiden, würde ich empfehlen, die Platten flach zu lagern.

Vielen Dank, dass Sie sich für dieses zweiteilige Delrin-Special angemeldet haben. Vergessen Sie nicht, dass diese Techniken zwar eine Grundlage bilden, es aber sicherlich noch viele weitere undokumentierte Tricks gibt, die es wert sind, mit diesem Material ausprobiert zu werden – und hier kommen Sie ins Spiel! Wenn Sie selbst Entdeckungen machen, halten Sie uns in den Kommentaren auf dem Laufenden. Als Gemeinschaft können wir unsere Wissensbasis kontinuierlich verfeinern, während wir die Projekte weiter umsetzen.