金刚石线切割机切割一次性PS塑料杯

实验材料：φ65×100㎜的一次性PS（聚苯乙烯系塑料）水杯

图1 实验材料图

实验目的：将PS水杯切割从中间切开，并观察切口形貌和切开的杯子变形情况。

实验设备：STX-604金刚石线切割机、MTI-3040加热平台

   STX-604金刚石线切割机          MTI-3040加热平台

图2 实验所用设备图

实验耗材：树脂陶瓷切割衬垫、石蜡棒、切割专用油、金刚石线

  

   

实验过程：

样品固定：将STX-604金刚石线切割机的载物块和树脂陶瓷切割衬垫一同放置到MTI-3040加热平台上进行加热，放置后的载物块和切割衬垫如图4（1）所示。待二者表面温度可以使石蜡融化后将石蜡涂在二者的接触面及树脂陶瓷切割衬垫的上表面上，然后将二者从加热平台上取下，并将PS杯子放在树脂陶瓷垫块上的石蜡上进行固定，待石蜡冷却后PS杯子底部*固定在树脂陶瓷切割衬垫之上，固定后的杯子如图4（2）所示。将固定后的样品安装到STX-604金刚石线切割机上然后调整二维旋转台的角度，使金刚石线与杯子直径平行，保证切割后的杯子是对称的两部分，切割中的试样如图4（3）和图4（4）所示。

切割参数的设置：本实验切割的材料厚度薄，易切割，因此将切割速度设置为2㎜/min，切割深度要略大于杯子的深度且不能切割到载物块，本实验切割深度设置为11㎝，切割过程中使用专用切割红油进行冷却和润滑，保证样品不会因滑动摩擦生热而损坏或变形。

（1）载物块和树脂陶瓷垫块加热图          （2）固定后的样品     

 图4 切割过程图

切割后的样品如图5和图6所示，图5为样品的实物图，可见杯子试样从中间切割开，切口肉眼观测整齐无毛刺，试样整体无变形发生。

图5 切割后的实物图

使用400倍和20倍的显微镜对试样断口进行观察可见，在400倍显微镜下切口显微组织形貌清晰，组织纹理走向清楚，切口处在显微镜下观察无热损伤存在。在20倍显微镜下可见切口整体形貌均匀对称，组织呈竖条形状，边缘无明显毛刺存在。

400×显微镜下断口形貌图                      20×显微镜下断口形貌图

图6 切割后样品的显微图

本实验说明STX-604金刚石线切割机适用于这种PS塑料材料试样的切割，且切割速度快，对样品无损伤，切割断口均匀，无毛刺产生，使用的金刚石切割线的线径小，对材料的损耗少，无需材料导电，是切割非金属材料的十分适合的切割设备。