Вакуумното формоване е универсален и ценово{0}}ефективен производствен процес за създаване на части от термопластични листове. Постигането на постоянни, високо-качествени резултати обаче изисква задълбочено разбиране на материалите, дизайна и параметрите на процеса. Ето пет основни съвета за подобряване на вашите проекти за вакуумно формоване.
1. Дайте приоритет на дизайна на частта за технологичност (DFM)
Успехът на вакуумно{0}}оформената част до голяма степен се определя преди пластмасата да бъде нагрята. Дизайн, оптимизиран за процеса, ще се формира чисто, ще се освобождава лесно от формата и ще има необходимата структурна цялост.
Включете адекватни ъгли на наклон:Това е най-критичното правило за проектиране. Вертикалните стени ще създадат триене срещу формата, докато пластмасата се охлажда и свива. Без ъгъл на теглене частта може да заседне, което да доведе до повреда по време на изхвърляне или разкъсване.Минимум 1 до 3 степени на газенесе препоръчва за плитки части и до 5 градуса или повече за части с дълбоко{1}}изтегляне. Това леко стеснение позволява на частта да се освободи чисто.
Дизайн за равномерност на дебелината на стената:Вакуумното формоване разтяга нагрят лист върху матрица, което по същество изтънява материала. Най-дълбоко изтеглените зони ще имат най-тънките стени. Във вашата фаза на проектиране, предвидете това. Избягвайте острите ъгли, които се превръщат в тънки петна и точки на концентрация на напрежение. Вместо това използвайте големи радиуси във всички ъгли-както отвътре, така и отвън. Добро практическо правило е да използвате радиус на ъгъла, поне равен на дебелината на материала. За дървесно-зърнисто или текстурирано покритие се уверете, че текстурата е върху повърхността на матрицата, така че да се вписва в детайла.
Добавяне на структурни характеристики:Големите плоски площи могат да изглеждат "мазни" или вълнообразни след оформяне поради дребни повърхностни несъвършенства. Включете ребра, куполи или стъпаловидни текстури във вашия дизайн. Тези характеристики не само добавят визуален интерес, но и значително увеличават твърдостта на детайла, без да увеличават дебелината на материала.
2. Изберете оптималния материал за приложението
Избраният от вас материал определя крайните свойства на детайла-здравината, гъвкавостта, температурната устойчивост и дори яснотата му. Разбирането на характеристиките на обикновените термопласти е от ключово значение.
Полистирен (PS):Това е чудесен избор за създаване на прототипи и ниско{0}}цени, твърди части. Лесно се оформя, но е крехък и има слаба UV устойчивост. Идеален за дисплеи в точка-на-закупуване, пейзажи на модели на влакове и опаковки за еднократна употреба.
Акрилонитрил бутадиен стирен (ABS):Материал за работен кон за издръжливи, удароустойчиви-части. Предлага добър баланс на здравина, твърдост и покритие на повърхността. Обикновено се използва за автомобилни интериорни компоненти, корпуси на оборудване и черупки за багаж.
Полиетилен (PE) и полипропилен (PP):Тези материали са здрави, гъвкави и имат отлична химическа устойчивост. Те са по-трудни за оформяне, защото нямат ясно изразена точка на "замръзване" и остават гумени. Те изискват прецизен контрол на температурата и често се използват за химически резервоари, облицовки и външно оборудване.
Поликарбонат (PC) и PETG:Това са оптически чисти, високо{0}}здрави материали. Поликарбонатът предлага изключителна устойчивост на удар и висока -температурна толерантност, което го прави подходящ за предпазители на машини и медицински устройства. PETG се формира по-лесно от PC и предлага добра чистота и химическа устойчивост за контейнери за храни и опаковки за търговия на дребно.
3. Овладейте инструментите си (формата)
Формата е сърцето на процеса на вакуумно формоване. Неговият материал, конструкция и повърхностно покритие пряко влияят върху качеството на крайната част.
Изберете правилния материал за формата:
Дърво/MDF:Перфектен за прототипи и производство в малък{0}}обем (под 100 части). Лесно се оформя и модифицира, но изисква добър уплътнител, за да се предотврати отделянето на влага и създаването на мехурчета в пластмасата.
Епоксидна/лята смола:Отлична междинна стъпка. Той е по-издръжлив от дървото и може да улавя фини детайли, което го прави подходящ за средни-обеми (стотици части).
Алуминий:Златният стандарт за високо{0}}производство (хиляди части). Лятият или машинно обработен алуминий е невероятно издръжлив, осигурява отлична топлопроводимост (което води до по-бързи времена на цикъла и по-последователно охлаждане) и може да бъде полиран до висок-гланц или текстурирано покритие.
Разположението на отвора е критично:Вакуумните отвори трябва да бъдат разположени стратегически. Една единствена дупка в най-дълбоката част на кухината рядко е достатъчна. Поставете дупки във всички ниски точки на матрицата и по протежение на дълбоки канали, за да сте сигурни, че пластмасата е издърпана плътно към цялата повърхност на матрицата. За части с фини детайли може да имате нужда от многобройни, много малки дупки (напр. 0,3 mm - 0.5 mm) в тези детайлни зони, за да заснемете текстурата. Отворите обикновено трябва да са с диаметър от 0,5 mm до 1 mm върху повърхността на матрицата и могат да бъдат по-големи от задната страна, за да улеснят въздушния поток.
4. Контролирайте прецизно процеса на нагряване
Състоянието на пластмасовия лист непосредствено преди формоването е най-важната променлива в процеса. Неправилно нагрятият чаршаф е основната причина за повечето дефекти като ленти, тънки петна и лошо възпроизвеждане на детайлите.
Постигнете правилното провисване:Докато листът се нагрява, той ще започне да омеква и да се увисва. Размерът на провисването е ключов визуален индикатор. За повечето материали листът е готов, когато е увиснал на определено разстояние (напр. 1 до 2 инча за 24-инчова рамка) и има еднакъв, лъскав вид по цялата си повърхност. Провисването трябва да е равномерно; ако едната страна хлътне повече, това означава неравномерно нагряване.
Обърнете внимание на температурата на материала:Различните материали имат различни прозорци за оптимална температура на формоване. Например, полистиролът се образува добре около 140-180 градуса (280-360 градуса F), докато поликарбонатът изисква много по-високи температури, обикновено 160-210 градуса (320-410 градуса F). Прегряването може да причини разграждане на материала, да стане крехък или дори да изгори. Недостатъчното нагряване ще доведе до лоши детайли, голямо напрежение в детайла и по-голяма склонност към „изскачане“ от формата.
Използвайте совалка или система за пещ:За постоянни резултати използвайте фурна с горен и долен нагревател и прецизен контрол на температурата. Машина с плъзгаща се маса с четири- стълба или машина с въртяща се маса ви позволява да зареждате един лист, докато друг се нагрява, като оптимизира работния процес и гарантира, че всеки лист има един и същ профил на нагряване.
5. Усъвършенствайте своята стратегия за вакуум и охлаждане
Последните моменти от цикъла-изтегляне на вакуума и охлаждане на детайла-заключват цялата работа, която сте свършили по дизайна, избора на материал и отоплението.
Изпълнете бързо, мощно теглене с вакуум:Вакуумната помпа трябва да е способна да създава силен вакуум (в идеалния случай 25 до 29 инча живачен стълб или повече) и, най-важното, да има достатъчно голям резервоар за съхранение, за да приложи този вакуум почти мигновено. „Щракване“ е това, което търсите. Пластмасата е мека само за няколко секунди; бързият вакуум гарантира, че е изтеглен във всеки ъгъл и текстура на формата, преди да започне да се охлажда. По-бавните вакууми могат да доведат до тънки участъци или до „измит“ вид.
Охлажда се равномерно и напълно:Частта трябва да е достатъчно охладена, за да запази новата си форма, преди да бъде извадена от формата. Прекалено бързото охлаждане (напр. с локализирана струя сгъстен въздух) може да предизвика напрежение и деформация.
За непа{0}}порести форми (като алуминий):Използвайте насочени вентилатори, за да осигурите равномерен въздушен поток през цялата част.
За порести форми (като дърво):Въздухът може да бъде изтегленчрезчастта от вакуума, който може да го охлади отвътре навън. Някои усъвършенствани настройки използват функция „издух-назад“ или „из{-изключване“, при която изблик на сгъстен въздух се изпраща обратно през вакуумните отвори, за да помогне за освобождаването на охладената част от матрицата. Уверете се, че детайлът е под температурата на топлинна деформация, преди да освободите вакуума и да го извадите от матрицата.