Формування листових матеріалів

У світлотехнічному виробництві листові й плівкові пластмаси в основному перероблюють методами штампування, пневмоформування і вакуум-формування, що дозволяє доповнити технологічні можливості лиття під тиском і усунути його недоліки (неоднорідна міцність, внутрішні напруження) при виробництві крупногабаритних тонкостінних деталей (розсіювачів).

Розглянемо детальніше вказані методи.

Штампування.Виконують на гідравлічних пресах (рушійною силою пуансона є рідина). При цьому лист нагрівається до температури розм’якшення і під тиском 1 МН/м² формується за допомогою матриці й пуансона. Штампування пластмас якісно не відрізняється від штампування металів, з тією тільки відміною, що нагрів заготовки є обов’язковим. Це легко зрозуміти, якщо згадати, що тверде тіло (метал) є анізотропним, і воно за своєю природою зручне до пластичного деформування, а пластмаса ізотропна.

Преси для штампування пластмас не потребують значних зусиль, що відрізняє їх від пресів, призначених для штампування металічних виробів (тиск не перебільшує 1000 кПа).

Пневмоформування.Це один з найбільш розповсюджених методів формоутворення листових матеріалів, сутність якого полягає в тому, що матеріал заповнює порожнину форми під тиском стиснутого повітря.

Листову заготовку 3 (див. рис. 25) нагрівають в електропечі до необхідної температури і переносять до форми 5. Заготовка притискується кришкою 1 і через впускний кран 2 подається стиснуте повітря, під тиском якого заготовка щільно притискується до стінок форми, нагрітої елементами 6. При цьому вона витісняє повітря, що знаходилось у порожнині матриці, через канали 7.

Кран 4 у процесі формування перекрито, але після того, як необхідну деталь одержано, його відкривають для можливості циркуляції повітря, завдяки чому деталь швидко охолоджується.

Пневмоформування буває двох типів – негативне, коли матеріал вдавлюється в заглиблення форми (див. рис. 25), і позитивне, коли матеріал формується на опуклій поверхні.

Вакуумне формування.Принцип цього процесу зручно з’ясовувати з рис. 26. Заготовку з листової пластмаси 3 закріплюють на столі вакуумної машинами притискувачами 4. Зверху заготовку можна підігрівати нагрівальним елементом 2 і охолоджувати вентилятором 1. Спочатку включають нагрівач і заготовка набуває пластичності. Після цього відкривають клапан 7 і через отвір у пуансоні 5 подають до камери 6 стиснуте повітря, що сприяє рівномірному розтягуванню заготовки. Стиснуте повітря використовується для попереднього формоутворення. Подальше формоутворення виконується вже безпосередньо пуансоном. Як видно з рис. 26, на деяких ділянках (поблизу притискачів) заготовка прилягає до пуансона недостатньо щільно, тобто є порожнини. Повністю уникнути їх механічним рухом пуансона не вдається і з цього етапа починається вакуумне формування. Для цього клапан 7 перекривають і відкривають клапан 8, який з’єднує систему з насосом. Після відкачки камери до досить високого вакуума заготовка щільно притискується до пуансона

Рис. 26 - Позитивне вакуумне Рис. 27 - Негативне вакуумне формування.

формування

завдяки різниці між атмосферним тиском і остаточним тиском у камері після відкачки. Для охолодження готової деталі виключають нагрівач і включають вентилятор. На відміну від позитивного вакуумного формування є негативне вакуумне формування. Схема його наведена на рис. 27. Заготовка 1 притискується притискачами 2 до форми 3. Після прогріву заготовки нагрівачем 4 включають вакуумний насос і відкачують систему через вентиль 5. Для пришвидчення охолодження готової деталі включають вентилятор 6.

Переваги вакуумного формування:

1. Можливість заміни елементів при переході на нову продукцію.

2. Можливість переробки листових матеріалів із значною усадкою.

3. Можливість автоматизації процесу.

Недоліки вакуумного формування:

1. Непридатність обладнання до формування товстостінних виробів (товшина плівки понад 2 мм).

2. Невисока продуктивність процесу, що пов’язується з втратою часу на нагрів і охолодження заготовки.

Поиск по сайту: