39. Формование изд-й из листовых мат-в. Вакуум- и пневмоформование. Сущность методов. Технологические параметры.

Вакуумформование – наиболее простой метод изготовления изделий из листовых материалов, т.к. применяется более простая по конструкции форма и за вытяжкой листа можно наблюдать визуально. Процесс изготовления изделий осуществляется в результате вытяжки под действием вакуума, он имеет несколько разновидностей.

Н аибольшее распр-е получил метод негативного формования. Он позволяет формовать изделия, наружная поверхность которых воспроизводит форму внутренней поверхности матрицы. Схема негативного формования представлена на рис. 1.

Таким образом, недостатком негативного метода формования является значительная разнотолщинность изделия при глубокой выдержке, особенно в углах и местах переходов (при малой глубине изделия разница в толщинах не столь значительна).

Позитивный метод (формование на пуансоне) дает возможность получить изделие, внутренняя поверхность которых воспроизводит рисунок или тиснение оформляющего инструмента. Этот метод рекомендуется для изготовления изделий, отношение глубины к ширине которых не превышает 0,5, с плавными переходами между образующими поверхностями. При формовании этим методом (рис. 2) разогретый лист соприкасается в первую очередь с верхним торцом пуансона, на котором образуется днище будущего изделия. Это и обусловливает то, что при позитивном формовании наибольшую толщину имеет днище изделия. Дальнейшее изменение формы заготовки происходит вследствие вытяжки материала, образующего боковые стенки изделия. Это приводит к тому, что наиболее тонкой получается горловина изделия. Данным методом можно формовать только те листы, которые дают малый прогиб под собственным весом. В противном случае лист прилипает к верхней части пуансона и при формовании имеет место значительная разнотолщинность. Данным методом можно получить изделия небольшой глубины и без острых углов.

Свободное формование (формование без оформляющего инструмента) применяют в основном для получения изделий из прозрачных листовых материалов. Детали, полученные этим методом, отличаются повышенными оптическими характерист-ами.

Недостатки: ограничение в отношении конфигурации изд-й, выс. требов-я к равномерному нагреву термопласта и равнотолщинности исх. заготовки.

Негативное формование с предварительной пневматической вытяжкой (сочетание негат-го и свободного форм-я) Метод прим-т для перер-ки листовых полиакрилатов и ПВХ-пластикат. Предварительная пневматическая вытяжка обеспечивает меньшую разнотолщинность изд-й и позволяет получать изд-я более глубокие, чем при простом негативом формовании.

Пневмоформование (в негативную форму, с применением толкателя, свободная выдувка)

Пневмоформование способ формования изделий из листовых термопластичныхполимеров. При Пневмоформовании заготовку толщиной 1,5—10 мм закрепляют по контуру формы, нагревают до темп-ры, при которой полимер находится в высокоэластическом состоянии, и оформляют в изделие под действием сжатого воздуха [избыточное давление 50—2500 кн/м² (0,5—25 кгс/см²)].

Вытяжка листа при пневмоформовании осуществляется за счет усилия, создаваемого сжатым воздухом. В завис-ти от конструкции формы сущ-ют 3 разновидности способа:1) свободное выдувание;2) пневмоформование в матрицу;3)пневмоформование в матрицу с вытяжкой заготовки толкателем.

С вободное выдувание. Для формования листов из акриловых полимеров существует метод свободного выдувания: Лист 1 укладывают на поддон (рис.5) и закрепляют рамой 2. Подводится инфракрасный нагреватель, и листовая заготовка разогревается. Затем через отверстие в поддоне подается сжатый воздух, под действием которого лист вытягивается и образуется изделие в виде полусферы. Высота изделия регулируется давлением. Охлаждение проводится за счет обдува струей воздуха. Этим методом получают изделия с высокими оптическими характеристиками.

П невмоформование в матрицу. Разогретую заготовку 3 укладывают на матрицу 4 и закрепляют поддоном 1 Через отверстие поддона подается сжатый воздух, под действием которого лист вытягивается и прижимается к охлаждаемым стенкам матрицы. Для охлаждения матрица имеет каналы, в кот. подается вода. Для выхода воздуха в матрице имеются воздушные каналы 5.

Данным сп-бом могут изгот-ся изделия сложной конструкции с большой толщиной стенок. Однако при изготовлении глубоких изделий получается значительная разнотолщинность стенок.

П невмоформование в матрицу с вытяжкой листа толкателем. Этот способ прим-ся при изгот-и глубоких изделий. Заготовку 2 укладывают на матрицу 1, закрепляют рамой 3 и нагревают (рис.7). Затем опускается толкатель 4, происходит предвар-я вытяжка заготовки, после чего через отв-я толкателя подается сжатый воздух и пров-ся окончательное формование изделия. Заготовка прижимается к стенкам матрицы и охл-тся. Темп-ра толкателя обычно поддерживается на 20—30°С ниже, чем темп-ра листовой заготовки. При более низкой темп-ре возможно местное охл-е листа и формование затрудняется.

Преимущество пневмоформования перед вакуумформованием — возможность варьирования избыточного давления на заготовку в широких пределах, что позволяет формовать изделия из листов большей толщины. Пневмоформование используют при изготовлении деталей остекления кабин самолётов, разнообразных изделий санитарно-технического и бытового назначения (например, ванн, раковин, деталей холодильников), контейнеров и др.