Tehnični vodnik za toplotno oblikovanje akrila
Čistoča v trgovini je res ena tistih stvari, ki loči dobre dele od odpadkov. Celotno območje termoformiranja mora ves čas ostati popolnoma čisto. Tudi malo prahu ali vlaken v zraku se bo pokazalo kot napaka na končni površini.
Kaj termoformiranje pravzaprav je
Termoformiranje pomeni segrevanje plastične plošče, dokler ni mehka in gumijasta, nato pa jo z vakuumom, pritiskom ali mehansko silo oblikujemo v kalup ali v kalup. Lahko je karkoli, od tipa, ki to počne ročno v majhni trgovini, do popolnoma avtomatizirane linije, ki poganja na tisoče delov na dan.
Zakaj se ljudje še vedno odločajo za termooblikovanje
V primerjavi z brizganjem ali pihanjem ima termooblikovanje nekaj zelo resničnih prednosti:
- Tlaki oblikovanja so smešno nizki – pogosto le nekaj psi.
- Izdelate lahko res velike dele, ne da bi zapravili celo bogastvo.
- Kalup ne vidi skoraj nobene sile, zato ga lahko naredite iz poceni materialov – lesa, mavca, smole, smole, aluminija – kar koli deluje.
- Čas priprave orodja se meri v dnevih ali tednih, ne v mesecih. Zato je skoraj vsak prototip, sejem-model ali kratek-del del toplotno oblikovan.
Seveda, ko presežete približno 10–20 tisoč kosov, brizganje običajno zmaga glede-cene-kosa. Tukaj je primerjava-resničnih stroškov, ki mi jih je dala ena trgovina za tipičen srednje{6}}zapleten del:
| Proces | Stroški orodja | 500 kosov | 5.000 kosov | 10.000 kosov | 20.000 kosov |
|---|---|---|---|---|---|
| Oblikovanje tlaka | ~$5,000 | $16.66 | $6.95 | $6.40 | $6.10 |
| Brizganje | ~$37,500 | $78.07 | $10.37 | $6.53 | $4.65 |
Vidite lahko, kje se zgodi križanje.
Materialne razlike, ki so dejansko pomembne
Liti akril ima zelo visoko molekulsko težo – bori se vam, ko ga poskušate raztegniti, vendar dobro zadržuje toploto in se v pečici ne povesi toliko.
Ekstrudirani akril ima nižjo molekulsko maso – lepo teče, daje kot britev ostre- podrobnosti, vendar je veliko bolj občutljiv na neenakomerno segrevanje. Če ena stran postane bolj vroča od druge, boste to takoj videli na končnem delu.
Stvari, o katerih morate razmišljati, ko načrtujete del
Na strani,-ki je v stiku z kalupom, dobite le fine podrobnosti. Druga stran je vedno "prosta" površina.
Akril se močno spreminja s temperaturo, zato mora vsaka toleranca, ki je strožja od ±0,020", navesti "pri 70 stopinj F" ali katerikoli temperaturi, ki jo mislite.
Povsod postavite najmanj 5 stopinj ugreza – več je bolje.
Ostri vogali so sovražnik. Vsak vogal mora imeti radij. Večji kot je polmer, enakomernejša je debelina stene in nižja je oblikovana-obremenitev.
Globoki vleki zahtevajo več-stopenjsko oblikovanje (zamašek, valovitost, zaskok-nazaj itd.). Plitke stvari je mogoče narediti s preprostim vakuumom ali pritiskom.
Ko vlečete globlje, se debelina stene vedno tanjša. Če ponjave predhodno-ne raztegnete, so lahko stranske stene papirnato-tanke, rob pa ostane debel.
Opombe o načrtovanju kalupov iz dolgoletnega dela
Materiali za kalupe, ki jih dejansko uporabljamo:
Prototipi → les, MDF, mavec, renboard, epoksi orodna plošča
Proizvodnja → liti aluminij za 1.000–10.000 kosov, strojno obdelan ali vodno{4}}hlajen aluminij/jeklo za daljše naklade.
Površinska obdelava: gladka je dobra, ogledalo je slabo (zadržuje zrak). Večina nas uporablja svetlo bead-blasto ali zelo fino teksturo EDM. Če stranka želi usnje ali lasno celico, jo samo vrezujemo v kalup.
Vakuumske luknje – ista pravila, ki jih vsi pozabijo:
- Premer luknje ni nikoli večji od debeline pločevine
- Vedno vrtajte nazaj-z nastavkom ¼–⅜" na približno 0,090" od površine
- Premalo lukenj → kitova koža ali nepopolno oblikovanje
- Preveč ali prevelike → majhne jamice, ki jih ne morete izbrusiti
Temperatura kalupa – naj bo približno 190 stopinj F (88 stopinj). Hladna plesen=sledi mraza in nor stres. Vroči kalup=večno čakaš, da se del ohladi.
Moški proti ženskim kalupom – ne pozabite:
Moški kalup → najdebelejši material na dnu, tanek na robu
Ženski kalup → najdebelejši na robu, najtanjši na dnu
Izberite glede na to, kje potrebujete material.
Vakuumski in tlačni sistemi (stvari, s katerimi se običajno varčuje)
Resnično želite 28–30 inHg na površini plesni. Vsako 90-stopinjsko koleno, ki ga lahko izbrišete, je vredno pravega denarja v času cikla.
Tlačna stran: 99 % delov je izdelanih pri 20–50 psi. Samo zelo globoka ali ostra-detajlna opravila dosežejo 100–150 psi. Zrak mora biti -suh in brez olja-.
Pred-sušenje
Ekstrudirana plošča skoraj nikoli ne potrebuje. Če je več mesecev ležal v vlažnem skladišču, ga za en dan vrzite v pečico pri 176 stopinjah F. Lita pločevina – v bistvu je nikoli ne posušite.
Vpenjanje
Hladne sponke so glavni vzrok za nastanek trakov in brez-vleke na robovih. Ogrejte okvirje sponk. resno
Tipične temperature oblikovanja, ki jih dejansko uporabljamo:
| Material | Območje oblikovanja | Varna odstranitev temp | Običajna temp |
|---|---|---|---|
| Ekstrudirani akril | 290–320 stopinj F | 185 stopinj F | ~190 stopinj F |
| Liti akril | 340–380 stopinj F | 185 stopinj F | ~190 stopinj F |
Ogrevanje – še vedno najpomembnejši korak
Tanek list (< 4 mm) → double-sided quartz infrared, fast and beautiful.
Debela pločevina ali optični deli → -konvekcijska pečica s prisilnim zrakom, pika. Če poskusite infrardeče-segreti 6 mm lito pločevino, boste na površini naredili mehurje, veliko preden bo jedro dovolj vroče.
Grobi časi segrevanja z dobrim dvojnim kvarcem pri temperaturi grelnika ~1200 stopinj F:
| Debelina | Čas (obojestranski udarec) |
|---|---|
| 3 mm | 90–120 sek |
| 6 mm | 4–5 min |
| 9–10 mm | 8–11 min |
| 12 mm | 12–16 min |
Metode oblikovanja, ki jih pravzaprav uporabljamo vsak dan
Plitvi deli → ravno vakuumsko ali tlačno oblikovanje
Srednji vlek → pritisk-pomočnika
Globoko vlečenje → val + čep ali zaskočni-back + čep (najboljša porazdelitev debeline, ki jo lahko kupite z denarjem)
Optični deli → prosto-napihnjeni ali vakuumsko-povešeni v obroč – brez sledi orodja.
Hlajenje
Ne hiti. Enakomerno ohladite obe strani, dokler del ne doseže vsaj 150 stopinj F, preden ga izvlečete iz kalupa. Čez debele dele vrzite debelo odejo iz klobučevine, da se ena stran ne ohladi hitreje in zapre stresa.
Krčenje – zgodilo se bo
Ekstrudirana pločevina se skrči do 3 % v strojni smeri, dejansko zraste za ~ 0,5 % čez.
Lita pločevina se skrči za približno 1,5–2 % v obe smeri.
Vedno najprej zaženite preskusno slepo in izmerite vročo, nato prilagodite velikost slepe vzorca.
Po oblikovanju
Obrezujte, kakor želite – izrezujte v-liniji, če si lahko privoščite, 5-osni CNC ali rezkalno mizo, če si ne morete.
Vse, kar bo kdaj videlo v topilu, alkoholu ali zunanjem vremenu. 175–180 stopinj F za približno 1 uro na mm debeline, ohladite ne hitreje kot 25 stopinj F/uro. To je razlika med delom, ki traja 6 mesecev, in delom, ki traja 15 let.
