Класификация на инструменталната екипировка за термоформоване, основни материали за производство
Методът за термоформоване на листови и филмови термопласти използва широка гама от най-разнообразно технологично оборудване (отвори за ръце, матрици, щанци за оформяне и изтегляне, рамки за напрежение и др.). В същото време има възможности за използване на една и съща инструментална екипировка в комбинация с различни технологични методи.
Технологичните инструменти за термоформоване на насипни продукти от листови и филмови термопласти могат да бъдат класифицирани според тяхната функция: • инструмент за оформяне, който придава на детайла, формован с вакуум или сгъстен въздух, външния вид на крайния продукт (например отвори за ръцете при свободно формоване); , който се използва за предварително механично изтегляне преди формоване или за други спомагателни цели (продуктът не възпроизвежда геометрията на спомагателния много оборудване).
Според метода на формоване, извършен върху тази щракване, тя може да бъде разделена на отвори за ръцете (за свободно формоване), негативни, позитивни и негативно-положителни. Според метода на монтаж върху оборудването инструменталната екипировка е разделена на стационарна и подвижна, според броя на едновременно формованите продукти - на единични и многокухини. Технологичното оборудване за термоформоване може да бъде твърдо и еластично; разглобяем; двустранно; с поставени или вградени подвижни или неподвижни табели; с или без термостат.
Ниските работни налягания, използвани при термоформоването, позволяват използването на материали с относително ниски якостни свойства за производството на оборудване за формоване.показатели. Изборът на материал зависи преди всичко от броя на формованите детайли и от изискванията за тяхното качество. Установено е, че дървените форми могат да издържат до 500 формовки, гипсовите форми - до 50 форми, формите от каменни отливки и формовани полимерни съединения - повече от 500. Отливките от ламинирана пластмаса, цветни метали и стомана могат да бъдат получени неограничен брой продукти.
За производството на единични проби и малки серии от продукти най-широко се използват дървени форми. За направата на калъпи се използва дърво от елша, клен, бряст, липа, череша, круша, бук или махагон. Можете да използвате шперплат. При направата на калъпи трябва да се има предвид, че дървото се свива различно надлъжно и напречно на влакната. На практика това затруднява получаването на продукти с размери, които изискват голяма точност. Поради това формите се изработват от внимателно изсушено и импрегнирано с лепило дърво с успоредно разположение на влакната. За да се подобри качеството на повърхността и да се намали износването, дървените форми често се покриват с епоксидни смоли, последвано от пясъкоструене или шлайфане и полиране.
Добрите топлоизолационни свойства на дървото допринасят за това, че по повърхността на продуктите никога не се образуват петна от хипотермия. Но при продължителна непрекъсната работа на матрицата е възможно нейното прегряване, което, разбира се, води до забавяне на цикъла. В тези случаи се препоръчва дървената форма да се продухва веднъж на всеки 5-7 цикъла с вентилатор или въздушен пистолет. За дървени форми не се препоръчва да се правят подвижни вложки, тъй като в този случай възможният брой корнизи от тази форма може да бъде намален почти 10 пъти. Елементите на формата са свързани с винтове, а не с пирони или лепило. Това дава възможност за лесна замяна на отделни повредениподробности.
В случаите, когато повърхността на матрицата не е покрита със слой епоксидна смола, е полезно да покриете повърхността на дървото с лак, за да предпазите порите му от влага. Това става с пулверизатор или четка. Гипсовите форми са изгодни за производство на единични парчета. Получават се чрез обикновено отливане от модел от глина, гипс, пластилин, дърво или метал. Формата трябва да бъде напълно изсушена. Препоръчително е сушенето да се извършва на въздух за период от 3 дни до седмица, в зависимост от размера на формата.
Ако формата трябва да се използва спешно, то след естествено изсъхване на повърхностния й слой, формата може да се постави в пещ. Температурата на сушене е около 50 °C. При равни други условия форма, изсушена на стайна температура, е малко по-издръжлива от форма, подложена на ускорено сушене. За направата на форми може да се използва гипс от различни степени, но най-подходящи са формите, изработени от моделна гипс или смес от гипс с алабастър. След отливане и изсушаване на гипсовата матрица, тя може да бъде укрепена чрез импрегниране с 30% разтвор на железен или меден сулфат, както и разреден разтвор на течно стъкло.
Гипсовата форма трябва да има развита опорна повърхност, върху която са недопустими съществени неравности. Гипсовите форми са порести, така че отворите за евакуация (вентилация) в тях са предвидени само на места, които се нуждаят от най-интензивно засмукване. Но ако е необходимо спешно да се направи калъп, когато няма време да се изчака пълното изсъхване на масивните елементи, се предвижда обичайният брой отвори.
За увеличаване на издръжливостта на гипсовите форми успешно се използва армирането им с влакна или тъкани. Понякога се използва телена рамка. За да се увеличи здравината на повърхността, формата може да се обработва отвънтечно стъкло, но е необходимо да се осигури обичайният брой вентилационни отвори. При проектирането на гипсови форми се отчита изменението на линейните им размери по време на сушенето.
За средносрочна работа се използват форми, отлети от фенолни, полиестерни или епоксидни смоли. Моделът за леене в калъп може да бъде изработен от дърво, гипс, глина и др. Като разделителен слой при леене се използват восъчни състави. За да избегнете пори вътре в матрицата, черупки и кухини на повърхността й, по-добре е съставите да се напълнят с вакуум. Ако формата е масивна, тогава пълненето се извършва на няколко стъпки. Това прави възможно намаляването на остатъчните напрежения в готовата форма. При необходимост формата се подсилва със стъклени материали, а метални вложки се използват за укрепване на критични места, като горен ръб, тънки табели и др. Най-равномерно свиване се дава чрез студено втвърдяващи се състави, например: епоксидна смола - 100 масови части (m.h.), полиетиленполиамин 10-12 m.h., дибутилфталат 10-12 m.h., фин железен прах 200 m.h., Могат да се използват и други състави.
След втвърдяване на смолата се препоръчва термична обработка на матрицата в пещ: 1 час при 30°C, 2 часа при 40°C, 2 часа при 60°C и 7 часа при 65°C. След това формата трябва да остане в изключен шкаф, докато изстине напълно. След втвърдяване, новоизлятата форма се пясъкоструи, шлифова и полира.
За охлаждане на полимерни форми с проста конфигурация е достатъчно да се използва охлаждаща риза, която едновременно служи като укрепващ елемент. Във форми със сложна геометрия обикновено се предвиждат охлаждащи канали. За да направите това, предварително се прави намотка от метална тръба по такъв начин, че контурът, образуван от тръбата, да е разположен на същатана разстояние 6-10 мм от ръба на формата. Намотката се поставя на място, фиксира се с тел и се излива сместа.
За да се получат вентилационни канали, веднага след изливането на формовъчния състав на предварително определени места се вкарва стоманена тел, чийто диаметър съответства на размерите на бъдещите канали. Предварително върху повърхността на жицата се нанася разделителна смазка. След приблизително 1,5-2 часа телта се отстранява и на нейно място остават необходимите отвори за отстраняване на въздуха.
Процесът на производство на форми от каменно леене е много близък до процеса на производство на форми от шприцовани полимерни смоли. Формите с малки размери е по-добре да не се подсилват. Времето за пълна готовност на формата е около 30 ч. Не се препоръчва допълнителна обработка след този период, тъй като е свързана с голяма трудоемкост и води до влошаване на експлоатационните свойства на формата.
Вентилационните канали в калъпите се получават най-лесно, като преди изливането на каменната маса на подходящи места се постави тел, добре намазан от повърхността с мазнина, която е най-добрият разделителен слой. Тази тел се изважда приблизително 14 часа след изливането на формата. Каменното леене причинява корозия на металите, следователно, ако е невъзможно да се направи без армировка, армировъчните елементи трябва да се използват само с подходящо защитно покритие. За да се придаде здравина на формата и да се удължи нейният експлоатационен живот, ребрата, жлебовете, издатините и други подобни могат да бъдат подсилени с фибростъкло.
За охлаждане на формите по време на тяхната работа в каменната маса могат да се вграждат намотки (редът на монтажа им е същият както при производството на форми от ляти полимерни смоли). Препоръчително е по време на втвърдяването на каменната маса през тези намотки да се пропуска вода, за да се отведе отделената при реакцията топлина.втвърдяване.
За дълъг експлоатационен живот се използват метални или покрити форми. Често използвани алуминий и неговите сплави, месинг, магнезиеви сплави, електролитни цинкови сплави и стомана. Най-широко използваните форми са отлети от цветни метали и по-специално от алуминиеви сплави. Обикновено се правят чрез изливане на дървени или пластмасови модели в земята. След това отливката се обработва машинно. Понякога алуминиевите форми се правят от твърда заготовка, като се използва само механична обработка. Последният метод е предпочитан за производството на инструменти за формоване на стомана. Формите от леки сплави са добре обработени, имат високо качество на повърхността, добро разсейване на топлината и позволяват да се направят голям брой корнизи. Директно по време на леене в тези форми могат да се излеят намотки, изработени от по-устойчиви на топлина метали, като стомана. Положителен фактор е малката маса на тези форми. При изработката на модел трябва да се има предвид свиването на метала по време на отливането. Така че, за алуминиеви сплави, това е приблизително 0,8%.
Стоманените форми се използват главно на автоматични линии с голям капацитет. При производството на стоманени форми се препоръчва да се постигне добро качество на работните повърхности чрез нанасяне върху тях на медно-никелови или хромови покрития. При производството на форми за машини с ръчно и полуавтоматично управление стоманата се използва най-широко не при производството на щанци и матрици, а като материал за спомагателни елементи, например основни плочи и подобни части, производството на които от ляти заготовки е икономически нецелесъобразно.
Поради високата цена на металните форми е препоръчително да се използват само когатоброят на формованите продукти оправдава разходите за производство на инструмента за формоване. За дълъг експлоатационен живот освен метални форми се използват и форми за поцинкован бетон. Последните се състоят от тънкостенна дизайнерска маркировка (черупка), която се поставя в метална клетка и се запълва с неметални опорни маси (например бетон). Обвивката се получава чрез електроотлагане на метал (най-често мед) в галванични вани. Отлагането се извършва върху модел, изработен от лесно обработваеми метални материали, моделен восък, пластмаси, гипс и др.
Моделът е покрит с тънък проводящ слой от графит, сребърна амалгама, получена чрез редукция на сребърен нитрат и др. Дебелината на матрицата или черупката на щанцата, получена чрез галванопластика, е 3-4 mm. Работната повърхност на корпуса е хромирана или никелирана. Готовата черупка се монтира върху оформящата рамка, която е прикрепена към държача. На скобата са фиксирани метални тръби, които след това образуват система за охлаждане на формата. За да се избегне появата на дефекти по повърхността на продуктите под формата на ивици за преохлаждане, разстоянието от монтираните тръби до корпуса трябва да бъде най-малко 15 mm. След това формата се излива с носеща маса - бетон. Пълненето трябва да се извършва със задължително уплътняване на бетона чрез трамбоване или вибриране, тъй като това увеличава якостта на поцинкованата бетонна форма с 20-30%.
Инструментите за механично изтегляне се произвеждат предимно от цементирани конструкционни стомани, еластичните щанци и матрици за механично формоване се произвеждат от каучукови смеси чрез вулканизация на преса. Възможно е да се използва гума от пяна. За производството на форми понякога се използват материали като папиемаше с лак.или с епоксидно покритие. Разработени са рецепти за производство на трайни форми за полимер-бетон. Специални форми също се правят чрез пръскане на метално покритие върху памучен плат.