雷切及雷雕壓克力很常遇到一個問題,那就是壓克力的邊緣及雕刻處很常發生模糊及霧化的現象,今天將透過此篇文章來幫大家解答如何使用雷射切割切出漂亮的壓克力。

現在市面上有三種不一樣貼膜的壓克力1.白色水膠紙膜(圖一)2.牛皮紙膜(圖二)3.PE塑膠膜(圖三)。三種保護膜有甚麼不樣嗎?有的,三種保護膜雖然都是「保護」壓克力表面不被刮傷,但在進行雷切加工時卻有不一樣的差別。

從價格方面來說牛皮紙膜白色水膠紙模>PE塑膠膜,塑膠貼膜的壓克力會比紙膜便宜,但依照加工程度的難易度來說PE塑膠膜>白色水膠紙膜>牛皮紙膜。因雷切加工為使用高溫的雷射進行切割,PE塑膠膜會因切割時的高溫而融化,因此在切割及雕刻處很常會出現殘膠的問題,後續反而要花更多的時間處理,而紙膜因為是紙張,所以可以輕鬆的切割下來不會有殘膠的問題產生,尤其以牛皮紙膜更為好撕,可以省去很多後續的處理步驟。

白色水膠紙膜貼膜(圖一) 牛皮紙膜貼膜(圖二) PE塑膠膜貼膜(圖三)
     

而壓克力進行雷切加工時,我們要記住幾個步驟 :

1保護膜:

壓克力上的保護膜是保護壓克力表面的,因此可以不撕下來就盡量不要撕下來,而保護膜掉下來了其實也不必太過於擔心,還有貼上遮蓋用膠帶再加工的方式進行處理。

2.壓克力的成分及特性:

壓克力是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)(註一)熔點約130–140 C左右,加工壓克力時需要給它足夠的時間去融化與修復,因此在加工時的功率是否有到壓克力熔點也會影響完成的成品。使用一般加工板材的方式是無法加工出漂亮的壓克力。而高透明度無色透明的壓克力,透光率高達92%以上。加工可塑性大,適合機器切割和雷射切割或加熱彎曲成任何形狀,相比一般壓克力好加工。

3.壓克力製作方式之差異與比較:

一般壓克力的生產方式有兩種方式,分別為澆鑄成型及壓延成型,木百貨的壓克力使用澆鑄成型的,澆鑄成型的壓克力與壓延成型壓克力因製法不同,比延壓成型的壓克力耐用,也不易因日曬雨淋而脆化,100%新料製作表面光亮不易變黃老化。

澆鑄成型 壓延成型
生產方式 融熔後的壓克力注入模具冷卻成型,單價較高 原料膠粒熱融後壓出成型,單價較低
生產成本 模具生產,單價較高,樣式多 押出機大量生產,單價較低,樣式較少
耐化學度 較高的耐化學性 不耐化學性
透光性 透光度超越玻璃,可達92%以上 較低
厚度公差 厚度公差較大 厚度公差較小
火焰拋光 不易火焰拋光處理 容易火焰拋光處理
尺寸安定度 低拉伸性、較不易變形 易拉伸、易彎曲變形
硬度 硬度較高,表面較平整 硬度較低,易波浪彎曲
抗刮程度 耐刮性較高 耐刮性較低
顏色 顏色選擇性較多 多為透明色,顏色選擇較少
保護膜 PE保護膜/棕色紙牛皮紙膜/白色水膠紙膜 PE保護膜/棕色紙牛皮紙膜
適合加工方式 雷射切割、雷射雕刻、熱加工 熱彎、熱成型、黏著

壓延成型之壓克力除了在生產成本及比澆鑄成型之壓克力較低外,其餘的部分,板材本身的穩定度皆是澆鑄成型之壓克力比延壓成型之壓克力好。

4.機器的吹氣及切割速度:

雷切壓克力時,因熔點的緣故,因此通常採用高功率來切割,而木頭我們會依照材質特性來切割,才能避免焦油及煙燻的產生,機器的吹氣量與切割速度也會影響成品邊緣的霧化程度,與一般的板材燃燒切割相反,板材切割風量越大,氧氣供應越充足,因此切割效率越好,而壓克力的加工,則如前述,需要有足夠融化溫度,因此高風量會降低融化區域溫度,當雷射機功率不足時,調低風量亦有幫助於切面之品質與效率。

5.實際操作:

接下來我們將進行壓克力加工的實驗及比較,我們將做以下幾種比較

  1. 加工時保護膜未撕與保護膜撕下之差異與比較:

壓克力上面的保護膜能有效的保護壓克力表面不刮傷外,還能防止壓克力在加工時高溫產生的霧化的影響,  如果沒有紙膜,亦可使用紙膠帶遮蔽。

保護膜未撕加工 保護膜撕下加工
   

(※功率、速度視每台機器不同做調整,此數值僅供參考)

因紙張膜好切割與好撕下的特性,加工後上面殘餘的紙張膜使用紙膠帶就可以輕易將其黏貼起來。

  1. 加工時吹氣量強與吹氣量弱之差異與比較(功率固定)(速度固定):

一樣的加工功率及加工速度,也會因為吹氣量的不同而有不同的結果產生,加工時吹氣量強,無法給壓克力足夠的時間進行修復,因此容易產生切割邊緣霧化的現象。

功率:50 速度:10 吹氣:弱 功率:50 速度:10 吹氣:強
   

(※功率、速度視每台機器不同做調整,此數值僅供參考)

c.加工速度快與速度慢之差異與比較(功率吹氣固定):

機器功率越高,壓克力融化的速度越快,切割速度即可相對應的調高,相對的,功率低則需要降低速度,增加接觸時間,提高融化品質,當切割速度太快,融化速度跟不上時,邊緣易有波浪紋產生,當切割功率與融化修復速度配合良好,切割斷面將呈現如火焰拋光的光亮效果

功率:50 速度:3 吹氣:弱 功率:50 速度:10 吹氣:弱
   

(※功率、速度視每台機器不同做調整,此數值僅供參考)

經過此次測試,雷切壓克力時建議使用紙張貼膜之壓克力。因紙張貼膜的壓克力比PE塑膠膜紙壓克力好加工、易撕下,且不會有遇熱產生殘膠的問題,能有效的節省後續處理的步驟,加工時不撕下保護膜能有效的防止壓克力表面受到加工時形成的霧化影響,且高功率+低速度及小吹氣加工,壓克力邊緣也不易產生霧化。

故壓克力雷切加工建議以紙張貼膜+高功率+低速度+低吹氣進行,可以有效的減少後續處理時間。

註一 : 聚甲基丙烯酸甲酯(英語:Poly(methyl methacrylate),簡稱PMMA),又稱做壓克力、亞克力(Acrylic)或有機玻璃、Lucite(商品名稱),具有高透明度,低價格,易於機械加工等優點,是平常經常使用的玻璃替代材料。