用STX-604金剛石線切割機切割一次性PS塑料杯

實驗材料：φ65×100㎜的一次性PS（聚苯乙烯系塑料）水杯

圖1 實驗材料圖

實驗目的：將PS水杯切割從中間切開，并觀察切口形貌和切開的杯子變形情況。

實驗設備：STX-604金剛石線切割機、MTI-3040加熱平臺

圖2 實驗所用設備圖

實驗耗材：樹脂陶瓷切割襯墊、石蠟棒、切割專用油、金剛石線

實驗過程：

樣品固定：將STX-604金剛石線切割機的載物塊和樹脂陶瓷切割襯墊一同放置到MTI-3040加熱平臺上進行加熱，放置后的載物塊和切割襯墊如圖4（1）所示。待二者表面溫度可以使石蠟融化后將石蠟涂在二者的接觸面及樹脂陶瓷切割襯墊的上表面上，然后將二者從加熱平臺上取下，并將PS杯子放在樹脂陶瓷墊塊上的石蠟上進行固定，待石蠟冷卻后PS杯子底部*固定在樹脂陶瓷切割襯墊之上，固定后的杯子如圖4（2）所示。將固定后的樣品安裝到STX-604金剛石線切割機上然后調整二維旋轉臺的角度，使金剛石線與杯子直徑平行，保證切割后的杯子是對稱的兩部分，切割中的試樣如圖4（3）和圖4（4）所示。

切割參數的設置：本實驗切割的材料厚度薄，易切割，因此將切割速度設置為2㎜/min，切割深度要略大于杯子的深度且不能切割到載物塊，本實驗切割深度設置為11㎝，切割過程中使用專用切割紅油進行冷卻和潤滑，保證樣品不會因滑動摩擦生熱而損壞或變形。

      圖4 切割過程圖

切割后的樣品如圖5和圖6所示，圖5為樣品的實物圖，可見杯子試樣從中間切割開，切口肉眼觀測整齊無毛刺，試樣整體無變形發生。

圖5 切割后的實物圖

使用400倍和20倍的顯微鏡對試樣斷口進行觀察可見，在400倍顯微鏡下切口顯微組織形貌清晰，組織紋理走向清楚，切口處在顯微鏡下觀察無熱損傷存在。在20倍顯微鏡下可見切口整體形貌均勻對稱，組織呈豎條形狀，邊緣無明顯毛刺存在。

圖6 切割后樣品的顯微圖

本實驗說明STX-604金剛石線切割機適用于這種PS塑料材料試樣的切割，且切割速度快，對樣品無損傷，切割斷口均勻，無毛刺產生，使用的金剛石切割線的線徑小，對材料的損耗少，無需材料導電，是切割非金屬材料的十分適合的切割設備。