Aké sú štrukturálne procesy pre plastové diely?
Aké sú štrukturálne procesy pre plastové diely?
Konštrukcia konštrukčného procesu plastových dielov zahŕňa najmä úvahy, ako sú geometria, rozmerová presnosť, pomer ťahania, drsnosť povrchu, hrúbka steny, uhol ponoru, priemer otvoru, polomery zaoblenia, uhol ponoru formy a výstužné rebrá. Tento článok sa bude podrobne zaoberať každým z týchto bodov a bude diskutovať o tom, ako optimalizovať tieto prvky počas procesu tvarovania za tepla, aby sa zlepšila kvalita produktu a efektívnosť výroby.
1. Geometria a rozmerová presnosť
Od r tvarovanie plastov za tepla je sekundárna metóda spracovania, najmä pri vákuovom tvarovaní, medzi plastovou fóliou a formou je často medzera. Okrem toho zmršťovanie a deformácia, najmä vo vyčnievajúcich oblastiach, môže spôsobiť stenčenie hrúbky steny, čo vedie k zníženiu pevnosti. Preto by plastové diely používané pri vákuovom tvarovaní nemali mať príliš prísne požiadavky na geometriu a rozmerovú presnosť.
Počas procesu tvarovania je zahriata plastová fólia v stave neobmedzeného rozťahovania, čo môže viesť k prehýbaniu. V spojení s výrazným ochladením a zmrštením po vybratí z formy môžu byť konečné rozmery a tvar výrobku nestabilné v dôsledku zmien teploty a prostredia. Z tohto dôvodu nie sú tepelne tvarované plastové diely vhodné na presné lisovanie.
2. Pomer kreslenia
Pomer ťahania, čo je pomer výšky (alebo hĺbky) dielu k jeho šírke (alebo priemeru), do značnej miery určuje náročnosť procesu tvarovania. Čím väčší je pomer vyťahovania, tým ťažší je proces tvarovania a tým väčšia je pravdepodobnosť nežiaducich problémov, ako je zvrásnenie alebo praskanie. Nadmerné ťahové pomery výrazne znižujú pevnosť a tuhosť dielu. Preto sa v skutočnej výrobe zvyčajne používa rozsah pod maximálnym pomerom ťahu, zvyčajne medzi 0,5 a 1.
Pomer ťahania priamo súvisí s minimálnou hrúbkou steny dielu. Menší pomer ťahania môže vytvoriť hrubšie steny, vhodné na tvarovanie tenkých plechov, zatiaľ čo väčší pomer ťahania vyžaduje hrubšie plechy, aby sa zabezpečilo, že hrúbka steny nebude príliš tenká. Okrem toho pomer ťahania tiež súvisí s uhlom ponoru formy a rozťažnosťou plastového materiálu. Aby sa zabezpečila kvalita produktu, mal by byť pomer ťahania kontrolovaný, aby sa predišlo zvýšeniu miery odpadu.
3. Návrh filé
Ostré rohy by nemali byť navrhnuté na rohoch alebo okrajoch plastových častí. Namiesto toho by sa malo použiť čo najväčšie zaoblenie s polomerom rohu vo všeobecnosti nie menším ako 4 až 5-násobok hrúbky plechu. Ak tak neurobíte, môže to spôsobiť stenčenie materiálu a koncentráciu napätia, čo negatívne ovplyvní pevnosť a trvanlivosť dielu.
4. Uhol ponoru
Tvarovanie za tepla formy, podobne ako bežné formy, vyžadujú určitý uhol ponoru na uľahčenie vyberania z formy. Uhol ponoru sa zvyčajne pohybuje od 1° do 4°. Menší uhol ponoru je možné použiť pre ženské formy, pretože zmrštenie plastovej časti poskytuje dodatočnú vôľu, čo uľahčuje demontáž.
5. Dizajn výstužných rebier
Tepelne tvarované plastové dosky sú zvyčajne dosť tenké a proces tvarovania je obmedzený pomerom ťahania. Preto je pridanie výstužných rebier v štrukturálne slabých oblastiach základnou metódou na zvýšenie tuhosti a pevnosti. Umiestnenie výstužných rebier by sa malo starostlivo zvážiť, aby sa predišlo príliš tenkým oblastiam v spodnej časti a rohoch dielu.
Navyše pridanie plytkých drážok, vzorov alebo značiek na spodok tepelne tvarovanej škrupiny môže zvýšiť tuhosť a podporiť štruktúru. Pozdĺžne plytké drážky na stranách zvyšujú vertikálnu tuhosť, zatiaľ čo priečne plytké drážky, hoci zvyšujú odolnosť proti zrúteniu, môžu sťažiť demontáž.
6. Zmršťovanie produktu
Tepelne tvarované výrobky všeobecne dochádza k výraznému zmršteniu, pričom asi 50 % z toho nastáva počas chladenia vo forme. Ak je teplota formy vysoká, diel sa môže zmrštiť o ďalších 25 %, keď sa po vybratí z formy ochladí na izbovú teplotu, pričom zvyšných 25 % sa zmršťuje počas nasledujúcich 24 hodín. Okrem toho, výrobky vytvorené s použitím samičích foriem majú tendenciu mať mieru zmrštenia o 25 % až 50 % vyššiu ako tie, ktoré sú vyrobené s samčími formami. Preto je dôležité zvážiť zmršťovanie počas procesu návrhu, aby sa zabezpečilo, že konečné rozmery budú spĺňať požiadavky na presnosť.
Optimalizáciou konštrukcie pre geometriu, pomer ťahania, polomer zaoblenia, uhol ponoru, výstužné rebrá a zmršťovanie možno výrazne zlepšiť kvalitu a stabilitu tepelne tvarovaných plastových dielov. Tieto konštrukčné prvky procesu majú zásadný vplyv na efektivitu výroby a výkon tepelne tvarovaných produktov a sú kľúčom k tomu, aby produkty spĺňali požiadavky používateľov.