Ghid tehnic de termoformare acrilice
Curățenia magazinului este într-adevăr unul dintre acele lucruri care separă părțile bune de deșeuri. Întreaga zonă de termoformare trebuie să rămână absolut curată tot timpul. Chiar și puțin praf sau scame în aer va apărea ca defecte pe suprafața finită.
Ce este de fapt termoformarea
Termoformarea înseamnă încălzirea unei foi de plastic până când devine moale și cauciucoasă, apoi modelarea acesteia peste sau într-o matriță cu vid, presiune sau forță mecanică. Poate fi orice, de la un tip care o face manual într-un magazin mic până la o linie complet automatizată care rulează mii de piese pe zi.
De ce oamenii încă aleg termoformarea
În comparație cu turnarea prin injecție sau suflarea, termoformarea are câteva avantaje foarte reale:
- Presiunile de formare sunt ridicol de scăzute – adesea doar câțiva psi.
- Puteți face piese foarte mari fără a cheltui o avere.
- Matrița nu vede aproape nicio forță, așa că o puteți face din materiale ieftine – lemn, ipsos, rășină, rășină, aluminiu – orice funcționează.
- Durata de livrare a sculelor este măsurată în zile sau săptămâni, nu în luni. De aceea, aproape fiecare prototip, model-de expoziție comercială sau piesa de-producție scurtă este termoformată.
Desigur, odată ce depășiți aproximativ 10-20.000 de piese, turnarea prin injecție câștigă de obicei la -preț-piesă. Iată o-comparație reală a costurilor pe care mi-a oferit-o un magazin pentru o parte tipică de-complexitate medie:
| Proces | Costul sculelor | 500 buc | 5.000 buc | 10.000 buc | 20.000 buc |
|---|---|---|---|---|---|
| Formarea presiunii | ~$5,000 | $16.66 | $6.95 | $6.40 | $6.10 |
| Turnare prin injecție | ~$37,500 | $78.07 | $10.37 | $6.53 | $4.65 |
Puteți vedea unde are loc încrucișarea.
Diferențele materiale care contează de fapt
Acrilul turnat are o greutate moleculară foarte mare – se luptă cu tine când încerci să-l întinzi, dar ține bine căldura și nu se lasă atât de mult în cuptor.
Acrilul extrudat are o greutate moleculară mai mică – curge frumos, oferă detalii clare-, dar este mult mai sensibil la încălzirea neuniformă. Dacă o parte devine mai fierbinte decât cealaltă, o veți vedea imediat în partea finită.
Lucruri la care trebuie să vă gândiți când proiectați piesa
Obțineți doar detalii fine pe partea de contact-matriță. Cealaltă parte este întotdeauna suprafața „liberă”.
Acrilul se mișcă mult cu temperatura, așa că orice toleranță mai strânsă de ± 0,020" trebuie să menționeze "la 70 de grade F" sau orice temperatură vrei să spui.
Puneți cel puțin 5 grade peste tot - mai mult este mai bine.
Colțurile ascuțite sunt inamicul. Fiecare colț ar trebui să aibă o rază. Cu cât raza este mai mare, cu atât grosimea peretelui este mai uniformă și tensiunea turnată-mai mică.
Deep draws necesită formare în mai multe-etape (plug, ballow, snap-back, etc.). Lucrurile superficiale pot fi făcute cu un simplu vid sau presiune.
Grosimea peretelui se subțiază întotdeauna pe măsură ce trageți mai adânc. Dacă nu pre-întindeți foaia, pereții laterali pot deveni hârtie-subțiri, în timp ce marginea rămâne groasă.
Note de proiectare a matriței de la ani de activitate
Materiale de matriță pe care le folosim de fapt:
Prototipuri → lemn, MDF, ipsos, renboard, placă de scule epoxidice
Producție → aluminiu turnat pentru 1.000–10.000 buc, aluminiu/oțel prelucrat sau răcit cu apă-pentru tiraje mai lungi.
Finisajul suprafeței: neted este bun, oglinda este proastă (captează aerul). Cei mai mulți dintre noi folosim o textură-de sferă ușoară sau EDM foarte fină. Dacă clientul dorește piele sau celulă de păr, o gravăm în matriță.
Găuri de vid - aceleași reguli pe care toată lumea le uită:
- Diametrul găurii nu este niciodată mai mare decât grosimea tablei
- Găuriți întotdeauna înapoi-cu burghie de ¼–⅜" la aproximativ 0,090" de suprafață
- Prea puține găuri → piele de balenă sau formare incompletă
- Prea multe sau prea mari → gropițe mici pe care nu le poți șlefui
Temperatura mucegaiului - mențineți-o în jur de 190 de grade F (88 de grade). Mucegai rece=urme de frig și stres nebun. Mucegai fierbinte=aștepți pentru totdeauna ca piesa să se răcească.
Mucegaiuri masculine vs feminine - rețineți:
Mucegai masculin → materialul cel mai gros în partea de jos, subțire la margine
Mucegaiul feminin → cel mai gros la margine, cel mai subțire la partea de jos
Alegeți în funcție de locul în care aveți nevoie de material.
Sisteme de vid și presiune (lucrurile cu care de obicei se zgârie)
Chiar vrei 28–30 inHg la fața mucegaiului. Fiecare cot de 90 de grade pe care îl puteți șterge valorează bani reali în timpul ciclului.
Partea de presiune: 99% din piese sunt realizate la 20–50 psi. Doar lucrările cu detalii cu adevărat profunde sau ascuțite-după la 100–150 psi. Aerul trebuie să fie-uscat și fără ulei-.
Pre-uscare
Foaia extrudată aproape niciodată nu are nevoie de ea. Dacă a stat luni de zile într-un depozit umed, aruncați-l într-un cuptor la 176 de grade F pentru o zi. Foaia turnată – practic nu o uscați niciodată.
Prindere
Clemele reci sunt cauza principală a curelei și nu-trag la margini. Încălziți cadrele clemelor. Serios.
Temperaturi tipice de formare pe care le folosim de fapt:
| Material | Gama de formare | Temperatura de îndepărtare în siguranță | Temperatura uzuală a mucegaiului |
|---|---|---|---|
| Acrilic extrudat | 290–320 grade F | 185 grade F | ~190 grade F |
| Acril turnat | 340-380 grade F | 185 grade F | ~190 grade F |
Încălzirea – Încă cel mai important pas
foaie subțire (< 4 mm) → double-sided quartz infrared, fast and beautiful.
Foaie groasă sau părți optice → cuptor cu convecție cu aer forțat-, punct. Dacă încercați să încălziți în infraroșu-foaia turnată de 6 mm, veți zdrobi suprafața cu mult înainte ca miezul să fie suficient de fierbinte.
Timp de încălzire dur cu cuarț dublu bun la temperatura de încălzire de ~1200 grade F:
| Grosime | Timp (ambele părți au lovit) |
|---|---|
| 3 mm | 90–120 sec |
| 6 mm | 4–5 min |
| 9–10 mm | 8–11 min |
| 12 mm | 12–16 min |
Metode de formare pe care le folosim de fapt în fiecare zi
Piese superficiale → formare directă de vid sau presiune
Extragere medie → presiune-de asistență
Deep draw → billow + dop sau snap-back + dop (cea mai bună distribuție a grosimii pe care o pot cumpăra banii)
Piesele optice → liber-suflate sau cu vid-să într-un inel – fără urme de sculă.
Răcire
Nu te grăbi. Răciți uniform ambele părți până când piesa la cel puțin sub 150 de grade F înainte de a o scoate din matriță. Aruncați o pătură groasă de pâslă peste părțile groase, astfel încât o parte să nu se răcească mai repede și să se blocheze în stres.
Contracție - Se va întâmpla
Foaia extrudată se micșorează cu până la 3% în direcția mașinii, de fapt crește cu ~0,5% în lungime.
Foaia turnată se micșorează cu aproximativ 1,5–2% în ambele sensuri.
Rulați întotdeauna mai întâi un blanc de testare și măsurați la cald, apoi ajustați dimensiunea blancului.
După Formare
Tăiați după cum doriți – tăiat cu matriță-dacă vă puteți permite, CNC cu 5 axe sau masă de router dacă nu vă puteți permite.
Coaceți tot ce va vedea vreodată solvent, alcool sau vreme în aer liber. 175–180 de grade F pentru aproximativ 1 oră pe mm grosime, răciți nu mai repede de 25 de grade F/oră. Este diferența dintre o piesă care durează 6 luni și una care durează 15 ani.
