Вакуумное формование - Vacuum forming
 | Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. (Октябрь 2011 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) |
Вакуумное формование это упрощенная версия термоформование, где лист пластик нагревается до температуры формования, растягивается на одной поверхности плесень, и прижат к форме вакуум. Этот процесс может быть использован для превращения пластика в постоянные объекты, такие как дорожные знаки и защитные покрытия. Обычно углы наклона присутствуют в конструкции формы (рекомендуется минимум 3 °), чтобы облегчить извлечение сформированной пластмассовой детали из формы.
Можно сформировать относительно глубокие детали, если формуемый лист механически или пневматически растягивается перед тем, как привести его в контакт с поверхностью формы и применить вакуум.[1]
Подходящие материалы для использования в вакуумном формовании обычно термопласты. Самый распространенный и простой в использовании термопласт - это пленка из ударопрочного полистирола (БЕДРА). Он формируется вокруг деревянной, конструкционной пены, литой или механически обработанной алюминиевой формы и может принимать практически любую форму. Этот ударопрочный материал гигиеничен, способен сохранять тепло и форму при нанесении теплой воды и обычно используется для упаковки продуктов, чувствительных к вкусу и запаху.[2] Вакуумное формование также подходит для прозрачных материалов, таких как акрил, которые широко используются в аэрокосмической отрасли, например, для оконных навесов пассажирских салонов военных самолетов с неподвижным крылом и отсеков для винтокрылых самолетов. Вакуумное формование часто используется в низкоуровневых технологических классах для упрощения формования.
Современное вакуум-формовочное оборудование основано на ряде патентов США, выданных в 1950, 1964 и 1974 годах.[3]
Типичные области применения
Производители оригинального оборудования (OEM-производители) используют компоненты большого диаметра, изготовленные методом вакуумной формовки, в объемах производства в диапазоне 250–3000 единиц в год. Компоненты, полученные вакуумным формованием, могут использоваться вместо сложного листового металла, стекловолокно, или же литье пластмасс под давлением. Типичными отраслевыми примерами, помимо упаковки продукции, являются: фасады для наружного применения. киоски и банкоматы, кожухи для медицинского оборудования для визуализации и диагностики, кожухи двигателя в кабине грузовика или строительной техники, а также детали внутренней отделки и сидений железнодорожного вагона.[4] Вакуумные формирователи также часто используются любителями для таких применений, как маски и автомобили с дистанционным управлением.
Общие проблемы
В процессе вакуумного формования возникают некоторые проблемы. Поглощенная влага может расширяться, образуя пузырьки во внутренних слоях пластика. Это значительно ослабляет пластик. Однако это может быть решено путем сушки пластика в течение длительного периода времени при высокой, но не плавящейся температуре. Вокруг формы могут образовываться перемычки из-за перегрева пластика, поэтому за ними следует внимательно следить. Лента также может возникать, когда форма слишком велика или части формы расположены слишком близко друг к другу. Наконец, формируемые объекты часто прилипают к форме, что можно исправить, используя угол наклона формы в три градуса или более.
Виды форм
Существует множество моделей, которые можно создать с помощью вакуумного формования. Самый изобретательный способ использования вакуумного формования - это взять любой маленький предмет, многократно воспроизвести его, а затем создать новый узор с помощью вакуума для создания более связной формы. Вакуумное формование помогает связать отдельные части вместе и сделать одну форму из множества частей, которые можно легко воспроизвести. Оттуда в пластиковую форму можно заливать гипс, бетон и т. Д.
Древесные узоры являются обычным материалом для вакуумного формования, поскольку он относительно недорог и позволяет заказчику легко вносить изменения в дизайн. Количество образцов, которое можно получить из любого рисунка, зависит от размера детали и толщины материала. После того, как спецификации детали будут выполнены, шаблон затем используется для создания керамической композитной формы или литой алюминиевой формы для обычного производства. Потенциально существуют способы проделать отверстия в гипсе с помощью вакуумной формы, если реплики, сделанные с помощью вакуумной формы, достаточно глубоки и между ними оставлены зазоры для пластика. Затем, когда пластик будет использован для отливки гипсовой формы, в глубоких областях пластика останутся дыры, если форма не будет заполнена полностью.
Бросать алюминий формы отливаются в литейном производстве и обычно имеют контроль температуры линии, проходящие через них. Это помогает установить температуру формируемого пластика, а также ускорить процесс изготовления. Алюминиевые формы могут быть мужской или женский в природе, а также может использоваться при формовании давлением. Главный недостаток пресс-форм этого типа - стоимость.
Обработанный алюминиевые формы похожи на литые из алюминия, но вырезаются из цельного блока алюминия с помощью Станок с ЧПУ и Программа CAD. Как правило, механически обработанный алюминий используется для деталей с мелкой вытяжкой из тонкого материала. Приложения могут включать упаковку и лотки. Стоимость является важным фактором при использовании этого типа инструментов.
Композитный пресс-формы являются более дешевой альтернативой литым или механически обработанным алюминиевым формам. Композитные формы обычно изготавливаются из наполненных смол, которые сначала превращаются в жидкость и со временем затвердевают. В зависимости от области применения композитные формы могут служить очень долго и производить детали высокого качества.
Методы отделки
После создания вакуумного формования из листа пластика в большинстве случаев потребуется операция финишной обработки, чтобы превратить его в пригодный к употреблению продукт. Общие методы окончательной обработки вакуумным формованием включают:
Гильотинация: продукт вырезается из листа путем вдавливания лезвия через продукт в умереть под. Это чистый способ удаления деталей, полученных вакуумным формованием, с листа материала. Он не требует изготовления специального режущего инструмента для отдельного продукта и поэтому подходит для небольших объемов деталей, где прямые линии не являются проблемой. Резка только прямых линий - это довольно медленный подход по сравнению с другими методами отделки, гильотина может быть дорогостоящей для проектов с большими и более сложными объемами.[5]
Бурение: Если необходимы простые круглые отверстия, сверление вручную - хорошее решение для небольших объемов. Направляющие для сверления можно использовать для обеспечения быстрого сверления отверстий в нужном месте. Поскольку это трудоемкий метод, он подходит только для небольших объемов производства.
Роликовая резка: процесс, при котором продукт, полученный вакуумным формованием, помещается на изготовленный на заказ нож и проталкивается через роликовый нож. Эффективный способ резки вакуумных формованных изделий из исходного листа вакуумно-формовочного материала. Резак также может одновременно вырезать любые необходимые отверстия, например, отверстия для кабеля или доступа. Роликовая резка подходит для довольно крупных изделий, где не требуется точного выравнивания. Поскольку вакуумные формовки и резак катятся вбок через роликовый резак, может возникнуть некоторая несоосность. Роликовую резку нельзя использовать для выполнения отверстий или деталей по бокам вакуумных форм, так как режущий инструмент всегда режет вертикально снизу.
Резка прессом: это очень точный метод резки, в котором используется пресс и специальный высокоточный режущий инструмент. Этот метод очень подходит для изделий, для которых обработка роликовым резаком не обеспечивает требуемой точности. Его часто используют для штамповки очень маленьких готовых изделий из пластикового листа, а не для штамповки деталей в продукте. Прессовую резку нельзя использовать для создания деталей на сторонах вакуумных форм.
Резка с Станок с ЧПУ: Обработка - это очень точный метод создания отверстий и элементов. Реальным преимуществом является то, что его можно использовать для создания деталей на сторонах вакуумной формовки, например направляющие для лотка, который нужно задвинуть на стеллажи. Он также может разрезать боковые стенки на глубину, отличную от глубины карманов, что невозможно сделать с помощью валика или прессовой резки.[6]
Рекомендации
- ^ J.L. Трон, Понимание термоформования, Hanser Gardner Publications, Inc., Цинциннати, Огайо, 1999 г.
- ^ Пластмассы, Орел (18.02.2013). "Ударопрочный листовой полистирол (HIPS), что это?". Eagle Plastics Ltd. Получено 2018-04-30.
- ^ "История создания вакуума - разработка дисплеев". www.displaydevelopments.co.uk. Получено 2020-01-25.
- ^ «Услуги по вакуумному формованию - изготовление пластмасс под вакуумом на заказ | Emco Industrial Plastics». www.emcoplastics.com. Получено 2018-04-30.
- ^ «Вакуумное формование - 5 методов отделки». www.toolcraft.co.uk. Получено 2018-04-30.
- ^ Вебстер, Стивен. Рынок вакуумного формования, Стивен Вебстер Пластикс Лтд. Дата обращения 30 апреля 2018.