О компании

Термоформование пластиков. Формообразующая оснастка

Формирующая технологическая оснастка (формующий инструмент) изготавливается чаще всего из дерева, алюминия, композиционных материалов (к примеру, стекловолокно, пропитанное эпоксидными или полиэфирными смолами), а также из слоистых пластиков. В процессе выбора материала формы и проектирования технологической оснастки необходимо ответить на вопросы:

какие требования предъявляются к качеству готового изделия;
каким образом будет создаваться формующий перепад давления (разрежением, с помощью сжатого воздуха);
какой метод формования будет использоваться (негативный, позитивный, негативно-позитивный, с предварительной вытяжкой или без нее);
какая форма экономически и технически выгодна в данном случае - одногнездная или многогнездная;
из какого материала целесообразно изготовить формообразующие детали технологической оснастки и какова технология их изготовления;
необходима ли система охлаждения формы и какая;
каким образом рациональнее осуществлять съем готового изделия;
каким образом осуществлять вырубку готового изделия (непосредственно на технологической оснастке или вне нее);

При изготовлении формообразующей оснастки необходимо учесть геометрию (конфигурацию) конечного изделия, серийность изделия, теплопроводность материала формы, стойкость к износу, используемое оборудование и, конечно же, экономическую целесообразность. При изготовлении формующего инструмента необходимо учитывать усадку термопластов и направление экструзии в заготовке. Рекомендуется пескоструйная обработка поверхности формы, так как при вакуумном формовании воздух отсасывается полностью, что исключает образование воздушных полостей.

Диаметр вакуумных отверстий не должен быть больше 1 мм (для полиолефинов не более 0,8 мм). В противном случае они могут оставить отпечатки на пластифицированной заготовке. Рекомендуется нанесение разделительного состава на поверхность формообразующего инструмента (тальк, силикон или тефлон в аэрозольных балончиках, воск или мыло).

В случае с легко формуемыми материалами (к примеру, PP, PET-G) радиусы краев могут быть относительно острыми. В общем, при указанной температуре формования минимальные радиусы соответствуют (равны) толщине заготовки. Для таких материалов, как PE-HD, PVC и PVDF рекомендуется использовать увеличенные радиусы краев примерно в 2-3 толщины заготовки.

При формовании полукристаллических полимеров в позитивных формах требуется соблюдения конусности от 5° до 10°, а для аморфных примерно 5°. При формовании в негативных формах в этом нет необходимости, так как деталь при охлаждении отделяется от формы.

Температура формующего инструмента влияет на процесс охлаждения отформованного изделия, и должна быть ниже Tg полимера, иначе не произойдет достаточного охлаждения заготовки, и изделие может потерять свою форму. Чем ниже температура формующего инструмента, тем быстрее охлаждение и выше производительность оборудования. Однако относительно быстрое охлаждение отформованного изделия снижает время цикла его производства, но приводит к «замораживанию» остаточных напряжений в материале, в результате чего изделие имеет малую формоустойчивость при эксплуатации. При относительно медленном охлаждении остаточные напряжения частично релаксируют, повышая формоустойчивость изделия, но при этом возрастает время цикла производства.

Подробную брошюру "Формообразование термопластов. Термоформование. Нагревание. Гибка" Вы найдете в разделе "Скачать" -> "Листовки с описаниями".

Информация, использовавшаяся в данной статье взята из открытых источников, а также из: Каталогов и брошюр о термопластах, Ensinger GmbH; Брошюры «Формообразование термопластов», Simona AG; Статьи «Конструкция оснастки и изделий при термоформовании», опубликованной в журнале «Пластикс» № 1-2(95-96) 2011; Книги «Производство изделий из полимерных листов и пленок.», Шерышев М.А. СПб.: Научные основы и технологии, 2011.