Способ вакуумного формования листовых термопластичных материалов и установка для его осуществления

Способ вакуумного формования листовых термопластичных материалов и установка для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-sy (22) Заявлено170778 (21) 2644937/23-.05 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 25.1279 Бюллетень ¹ 47

Дата опубликования описания 26.1279

Союз Советских

Социалистических

Республик (51)М. Кл.2

В 29 С 17/04

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК678.027., 92 {088. 8) H.M. Дробчик, Н.Ф. Ефремов, И.И. Осипов, В.В..Покровская, Т.A. Расулова и A.М. Филин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

{ 54 ) СПОСОБ ВАКУУМНОГО ФОРМОВАНИЯ ЛИСТОВЫХ

ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области переработки пластмасс, а именно к способам и установкам вакуумного формования листовых термопластичных материалов, Известен способ вакуумного формования листовых термопластичных мате- риалов, включающий операции зажима заготовки tro ее периферии, прижима заготовки к форме, нагревания и формования ее вакуумированием в форме (1), Данный способ не обеспечивает требуемого качества изделий, так как при формовании тонкостенного листа вследствие его неравномерного натя- 15 жения возможно складкообразование . материала, Наиболее близким к предлагаемому способу техническим решением является способ вакуумного формования лис- 2О товых термопластичных материалов, предусматривающий операции зажима заготовки по ее периферии по диамет.ру большему диаметра формы, прижима заготовки к форме, нагревания и формования ее вакуумированием в форме (2), Известный способ также не обеспечивает высокого качества изделий, так как при формовании тонкостенного листа вследствие,его нерав- номерного натяжения не исключено складкообразование материала. Установка для выполнения данного способа состоит иэ подключенной к вакуумной системе полой формы с вкладышем, эажимного приспособления в виде двух кблец с размещенными между ними эластичными уплотнениями, и нагревателя, Пель изобретения — улучшить качество иэделий, исключив возможность складкообразования тонкостенного листа путем обеспечения равномерного натяжения листа в процессе формования.

Для этого в способе вакуумного формования листовых термопластичных материалов, включающем операции зажима заготовки по ее периферии по диаметру большему диаметра формы, прижима заготовки к форме, нагревания и формования ее вакуумированием, согласно изобретению прижим заготовки к форме осуществляют свободно висящим на заготовке ттрижимным приспособлением с диаметром, превышающим диаметр формы в 1,4-1,6 раза, Такое выполнение способа обеспечивает равномерное натяжение лйста в процессе формования эа счет веса свободно. ви—

3 " " " "" 704806

О

Р рк+ с

Q4. вящего на заготовке прижимного при-. .способления.

Согласно изобретению полиимидные пленки толщ+Рой 0,04-0,05 мм форми" "руют при нагреве пленки до температуры 36 0-390, С к обеспечении осевой нагрузки от веса эажимного приспособления равной 0,05-0, 1 кгс на 1 см

2 пл ощади Формы.

Установка для осуществления способа содержит подключенную к вакуумной системе полую форму с вкладышем, зажимное приспособление, выполненное

I в виде двух колец с размещенными между ними эластичными уплотнениями, и нагреватель. Согласно изобретению диаметр колец превышает диаметр фор. мы в 1,4-1,6 раза, а форма снабжена по периметру острой кромкой, выполненной под углом 40-45 .

Помимо этого, в установке согласно изобретению толщина вкладыша составляет 0,01-0,03 диаметра вкладыша, а-расстояние между основанием вкла дыша и дном формы удовлетворяет соотношение 1> —, где Н вЂ” высота н

,формы.„h — высота воздушного зазора между вкладышем и дном Формы.

В установке согласно изобретению для цели формования полиимидыых пленок диаметром свыше 100 мм Форма выполнена по периферии с кольцевой проточкой, сообщенной с вакуумной линией, На Фиг. 1 показана схема установки для осуществления вакуумного формования листовых термопластичных материалов предлагаемым способом; на фиг. 2 — узел I на фиг. 1.

Установка для выполнения спосо- . ба вакуумного Формования листовых термопластичных материалов содержит пбдключенную к вакуумной системе полую форму 1 с вкладышем 2, эажимное приспособление, выполненное в виде двух колец 3, 4 с размещенными между ними эластичными уплотнениями

5, 6 и нагреватель 7, Кольца 3, 4 скрепляются при помощи скобы 8, и их диаметр правышает диаметр формы

1 в 1,4-1,6 раза, Форма 1 установлена на огнеупорную подставку 9 и снабжена по периметру острой кромкой, BbIIIGTIHBHHOA под углом 40-45, Острая кромка выполняет две функции. обеспечивает возможность скольжения пленки под действием веса зажимного приспособления при температурном ее удлинении„а также герметичность между ленкой и формой 1 при вакуумном формовании. Эксперименгальйо установлеио, что при "угле кромки Формы 1 большем 45 и диамет ре колец 3, 4 большем 1,6 "g8aM6 pa

: формы 1 наблюдается равномерное натяжение пленки в процессе разогрева, но отсутствует герметичность в момент вакуумного формования, а при угле кромки меньшем 40 и диаметре колец 3, 4 меньшем 1,4 диаметра формы происходит неравномерное натяжение пленки при разогреве и разрыв ее при формовании, Форма 1 имеет по периферии кольцевую проточку 10, сообщенную с вакуумной линией. Вкладыш 2 выполнен сменным и имеет профиль рабочей поверхности изделия. В форме 1 и вкладыше 2 сделаны отверстия для прохождения воздуха. Толщина вкладыша

2 составляет 0,01-0,03 диаметра вкла-, дыша, а расстояние между основанием .вкладыша 2 и дном фочрмы 1 удовлетворяет соотношению Ъ> где Н - вы2 сота формы 1; h - высота воздушного зазора между вкладышем 2 и дном Формы 1, Ук аз ан ные параметры определены экспериментально из условий жесткосI t ти и времени разогрева заготовки, Высота воздушного зазора определяет теплоизоляционные свойства вкладыша, причем диаметр вкладыша и высота формы задаются конструктивно. Экспериментально установлено, что при толщине вкладыша 2 большей 0,03 диаметра температура полиимидной пленки достигает температур деструкции (450 .С), в то время как температура .вкладыша составляет 310-350 С. Аналогичный эффект наблюдается при высоте, воздушного зазора Й» †. При

«н толщине вкладыша меньшей 0,01 диаметра нарушается его жесткость при вакуумировании полости формы.

Применение способа вакуумного формования . листовых термопластичных материалов показано на примере фор мования полиимидной пленки толщиной 0,04-0,05 мм. Заготовку 11 полиимидной пленки зажимают по пери— ферии по диаметру большему диаметру формы 1 и прижимают к поверхности формы 1, Зажим заготовки 11 и прижим ее к форме 1 осуществляют при помощи колец 3, 4 и скоб 8;при этом прижим заготовки 11 к форме 1 осуществляют свободно висящим на заготовке эажимным приспособлением с диаметром, превышающим диаметр

Формы в 1,4-1,6 раза. Вес зажимного приспособления обеспечивает осевую нагрузку на заготовку 11 равную

0,05-0,1 кгс на 1 см площади формы, а

Осевая нагрузка определяется по формуле, г де D - диаметр формы 1, см;

Р - вес зажимных колец 3, 4, кгс; - Р, - вес скоб 8 кгс.

""еюфЕ !

704806

Экспериментами выявлено, что Йри осевой нагрузке 8 > 0,1 кгс/см растягивающие напряжения, возникающие в материале, не позволяют получать изделия с глубиной вытяжки более 1,5-2 мм при диаметрах до

100 мм, так как при формовании к растягивающчм напряжениям от осевой нагрузки добавляются растягивающие напряжения от вытяжки материала, В результате суммарное растягивающее напряжение при температурах формованин приводит к разрыву пленки, Кроме того, утонение пленки достигает 70Ъ, что значительно снижает прочность готовой детали, а при .

Q (0,05 кгс/см зажимные кольца поднимаются (втягиваются ) вместе с пленкой, что приводит к недоформовкам, складкам, утяжкам. Это происходит вследствие того, что не/ достаточная осевая нагрузка при íà- 20 личии возможного эксцентриситета между формой и кольцами приводит к образованию момента, поднимающего кольца 3, 4.

После прижатия заготовки 11 к ?5 форме 1 ее нагревают при помощи лампового радиационного нагревателя 7 до температуры 360-390 С. При:этой температуре полиимидная пленка размягчается до эластичного состояния. и)

После эт ого прои з водится вакуумное формование пленки за счет разности между атмосферным давлением и разрежением, создаваемым внутри полости формы 1, При этом натяжение пленки происходит равномерно как в процессе нагревания, так и в процессе формования, чем достигается получение качественной поверхности отформованных изделий.

Однако при формовании иэделий с ® большой степенью вытяжки и диаметром свыше 100 мм не удается получать иэделия с высоким качеством поверхности, С целью дополнительного разглаживания складок применяется кольце- 45 вая проточка 10 глубиной 1,5-2 мм на участке формы между острой кромкой и вкладышем 2, сообщенная с вакуумной линией; При этом дополнительный эффект натяжения заключается в том, что образующиеся при нагревании излишки материала втягиваются в кольцевую поточку 10 По окончании формовани,я готовое иэделие удаляют, и цикл производства повторяется.

Использование способа вакуумного формования листовых термопластичных материалов и установки для его осуществления позволяет улучшить качество изделий за счет исключения складкообразования тонкостенного листа путем обеспечения его равномерного натяжения в процессе формо- вания, Формула изобретения

1. Способ вакуумного формования листовых термопластичных материалов, включающий операции зажима заготовки по ее периферии по диаметру большему диаметра формы, прижима заготовки к форме, нагревания и формования ее вакуумированием в форме, ь т л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества иэделий за счет исключения складкообразования тонкостенного листа путем обеспечения равномерного его натяжения в процессе формования, прижим заготовки к форме осуществляют свободно висящим на заготовке зажимным приспособлением с диаметром, превышающим диаметр формы в l 4-1 6 раза.

2, Способ вакуумного формования по и, 1, отличающийся тем, что, с целью формования полиимидных пленок толщиной 0,04-0,05мм, формование осуществляют при нагреве пленки до температуры 360-390 С и обеспечении осевой нагрузки от веса зажимного приспособления равной

0,05-0,1 кгс на 1 см площади формы.

3. Установка для осуществления способа по п, 1, содержащая подключенную к вакуумной системе полую форму с вкладышем, зажимное приспособление, выполненное в виде двух колец с размещенными между ними эластичными уплотнениями, и нагреватель, отличающаяся тем, что диаметр колец превышает диаметр формы в.1,4-1,6 раза, а форма снабжена по периметру острой кромкой, выполненной под углом 40-45

4. Установка по п, 3, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что толщина вкладыша составляет 0,01-0,03 диамет- . ра вкладыша, а расстояние между основанием вкладыша и дном формы удовлетворяет соотношению пъ — где Н н

g высота формы; h - высота воздушного зазора между вкладышем и дчом формы.

5. Установка по п.- 4, о т л и ч ающа я с я тем, что, с целью формования полиимидных пленок диаметром свыше 100 мм, форма выполнена по периферии с кольцевой проточкой, сообщенной с вакуумной линией.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Козулин Н.A Мепиро A,Я., Гавурина Р.К. Оборудование для производства и переработки пластических масс. Л,, Химия,, с. 615, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

9 329030, кл, В 29 С 17/04, 05.04.68

{прототип), 704806

A k насо

Составитель A. Панкратов

Бобовоз Тех е М.Петко ееаааа

Рекакееа аТ

Заказ 9081/47 . Тираж 771 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113333 Меекаа К-33,Ра3ааекаа каа. к. 443

"Филиал ППЙ Патейт, r, Ужгород, ул. Проектная, 4