При реализации процессов механотермоформования время формообразования изделия (а следовательно, и скорость деформирования заготовки) определяется скоростью перемещения формующего инструмента 4, при этом оптимальный выбор последней обусловлен теми же проблемами, которые характерны и для других, рассмотренных ранее, методов формования.
Как уже отмечалось, скорость охлаждения отформованных изделий, определяемая временем их охлаждения в известном интервале температур, влияет на величину остаточных напряжений в материале. 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 последнего.
Известно, что полимерные материалы обладают относительно низкой теплопроводностью. Поэтому эффективность охлаждения отформованных изделий существенным образом зависит от реализуемых на практике условий переноса теплоты от охлаждаемого полимерного материала к охлаждающей среде.
Время охлаждения изделия существенным образом зависит от среднеинтегрального значения толщины его стенки. Последнее понятие вводят в связи с тем, что деформирование плоских заготовок при формообразовании из них изделий характеризуется значительной неоднородностью, в результате чего отформованные изделия обладают весьма ощутимой разнотолщинностью (неоднородностью толщины стенок). Разнотолщинность полимерных изделий ухудшает их товарный вид и такие важные эксплуатационные характеристики как прочность, жёсткость, паро- и газонепроницаемость. Разнотолщинность формуемых изделий практически не зависит от свойств перерабатываемых полимеров, но существенно зависит от реализуемого метода формования и геометрии изделий.
Время технологического или рабочего цикла производства того или иного вида изделий зависит, прежде всего, от реализуемого метода их формования, используемого оборудования и может включать в себя самые разнообразные элементы.
понедельник, 1 июня 2009 г.
Вакуум-формование
При реализации процессов вакуум-формования из замкнутой рабочей камеры вакуумформовочной машины с установленной в ней на подвижном столе формующей оснасткой эвакуируют находящуюся там газовую среду, создавая, таким образом, перепад давления между наружной и внутренней поверхностями плоской заготовки.
Последняя, деформируясь под действием возникшей движущей силы, входит в контакт с формообразующими поверхностями формующего инструмента (матриц, пуансонов и т.п.), что и обеспечивает реализацию процесса формообразования изделия. Как и при пневмоформовании, скорость деформирования заготовок при вакуумном их формовании зависит от времени формообразования изделия.
Во-первых, следует отметить, что не во всех случаях вакуум-формовочное оборудование способно обеспечить стабильное удержание создаваемого в рабочей камере разряжения (а следовательно, и перепада давления) в процессе формования изделий. Известно, что стабильное удержание создаваемого разряжения возможно только в тех случаях, когда объём ресивера, куда эвакуируется газ из рабочей камеры, превосходит его исходный объём не менее, чем в восемь раз.
Во-вторых, если при естественных (атмосферных) условиях, указанное условие реализации процесса вакуумформования не выполняется, то необходимо прибегнуть к комбинированному - пневмовакуумному методу его формования, для чего необходимо создать в рабочей камере оборудования и над внешней поверхностью заготовки исходное избыточное давление.
С учётом изложенного нетрудно уяснить, что технологическое время формообразования изделий из плоских заготовок при вакуумном методе их производства зависит не только от свойств перерабатываемых полимерных материалов, геометрических параметров используемых заготовок и формуемых изделий, термодинамических параметров газовых рабочих сред, но также существенным образом определяется и некоторыми конструктивными параметрами применяемого оборудования и формующего инструмента.
Последняя, деформируясь под действием возникшей движущей силы, входит в контакт с формообразующими поверхностями формующего инструмента (матриц, пуансонов и т.п.), что и обеспечивает реализацию процесса формообразования изделия. Как и при пневмоформовании, скорость деформирования заготовок при вакуумном их формовании зависит от времени формообразования изделия.
Во-первых, следует отметить, что не во всех случаях вакуум-формовочное оборудование способно обеспечить стабильное удержание создаваемого в рабочей камере разряжения (а следовательно, и перепада давления) в процессе формования изделий. Известно, что стабильное удержание создаваемого разряжения возможно только в тех случаях, когда объём ресивера, куда эвакуируется газ из рабочей камеры, превосходит его исходный объём не менее, чем в восемь раз.
Во-вторых, если при естественных (атмосферных) условиях, указанное условие реализации процесса вакуумформования не выполняется, то необходимо прибегнуть к комбинированному - пневмовакуумному методу его формования, для чего необходимо создать в рабочей камере оборудования и над внешней поверхностью заготовки исходное избыточное давление.
С учётом изложенного нетрудно уяснить, что технологическое время формообразования изделий из плоских заготовок при вакуумном методе их производства зависит не только от свойств перерабатываемых полимерных материалов, геометрических параметров используемых заготовок и формуемых изделий, термодинамических параметров газовых рабочих сред, но также существенным образом определяется и некоторыми конструктивными параметрами применяемого оборудования и формующего инструмента.
Пневматический метод
При пневматических методах формования изделий такие технологические параметры этих процессов, как текущие значения необходимого для их реализации перепада давления, скорости формования (формообразования) изделия, которое определяется временем, и давление сжатого газа, истекающего в рабочую полость, являются взаимосвязанными.
Реализуемый при формовании изделия текущий рабочий перепад давления определяется эластическими характеристиками полимерного материала, толщиной стенки исходной заготовки, а также развивающимися в процессе её формования в изделие эластическими деформациями. Использование "жестких" полимерных материалов или исходных заготовок, имеющих относительно большую толщину, требует создания и относительно больших перепадов давления, обеспечивающих достаточную проформовку изделия.
При "мягком" материале или тонкостенных заготовках создание высоких скоростей их деформирования может приводить к механическому разрушению (разрыву) последних в процессе формования изделий.
При реализации процессов пневмоформования в замкнутую рабочую полость, как минимум одной из поверхностей которой является поверхность плоской заготовки с находящимся там исходным газом, подают рабочую (сжатую) газовую среду, которая, в общем случае, может и не быть идентична исходной газовой среде. На практике, как правило, исходная и рабочая газовые среды идентичны.
На основании изложенного нетрудно уяснить, что время формообразования изделия определяется не только рабочим перепадом давления, который, в общем случае, зависит от свойств перерабатываемого материала, геометрических параметров исходной заготовки и формуемого изделия, термодинамических параметров используемых газовых сред, а также некоторых конструктивных параметров применяемого оборудования и пневмокоммуникационных систем.
Максимально допустимое время формообразования изделия определяется остыванием заготовки в процессе её деформирования: температура заготовки не должна успеть снизиться до такого уровня, при котором проформовка изделия станет невозможной. Минимальное время формообразования изделия определяется предельно возможными скоростями деформации заготовки, при которых может наступить разрыв материала.
Реализуемый при формовании изделия текущий рабочий перепад давления определяется эластическими характеристиками полимерного материала, толщиной стенки исходной заготовки, а также развивающимися в процессе её формования в изделие эластическими деформациями. Использование "жестких" полимерных материалов или исходных заготовок, имеющих относительно большую толщину, требует создания и относительно больших перепадов давления, обеспечивающих достаточную проформовку изделия.
При "мягком" материале или тонкостенных заготовках создание высоких скоростей их деформирования может приводить к механическому разрушению (разрыву) последних в процессе формования изделий.
При реализации процессов пневмоформования в замкнутую рабочую полость, как минимум одной из поверхностей которой является поверхность плоской заготовки с находящимся там исходным газом, подают рабочую (сжатую) газовую среду, которая, в общем случае, может и не быть идентична исходной газовой среде. На практике, как правило, исходная и рабочая газовые среды идентичны.
На основании изложенного нетрудно уяснить, что время формообразования изделия определяется не только рабочим перепадом давления, который, в общем случае, зависит от свойств перерабатываемого материала, геометрических параметров исходной заготовки и формуемого изделия, термодинамических параметров используемых газовых сред, а также некоторых конструктивных параметров применяемого оборудования и пневмокоммуникационных систем.
Максимально допустимое время формообразования изделия определяется остыванием заготовки в процессе её деформирования: температура заготовки не должна успеть снизиться до такого уровня, при котором проформовка изделия станет невозможной. Минимальное время формообразования изделия определяется предельно возможными скоростями деформации заготовки, при которых может наступить разрыв материала.
Подписаться на:
Сообщения (Atom)