فشار شكل دهنده قالب

فشار شكل دهنده قالب

وقتي كه فشارها بزرگ تر از اتمسفري مورد نياز هستند براي مجبور كردن براي عبور كردن اتمسفري به داخل بيشتر تماس اوليه با سطح قالب است ، يا وقتي كه نورشناسي خوب قيمت چرخشي مورد نياز است ، فشار شكل دهنده ، روش توليد كردن را ترجيح مي دهد.

فشار آزاد شكل دهنده – سطح با دهانه – سنگين . يك قالب فرم دهنده براي اين فرايند نياز نيستند ، اما ابعاد مقاومت بسته و شكل هاي جزيي شدة سطح ، ممكن نمي باشد . فرايند براي پنجره رو به بام ، پوشش هاي غذايي و آسمانه ، عالي است . يك جعبة فشار يا نورد هوايي با يك چارچوب متصل شده مورد استفاده قرار مي گيرد كه يك طرف باز را با عوامل اصلي در سمت باز قسمت شكل است .

در استفادة از جعبه فشار (نمودار ۱۶-۸ را ببيند)، سطح گرم شده با چهارچوب متصل به شكل مطلوب بر روي جعبه چسبيده است . هواي متراكم براي پرفشار كردن جعبه مورد استفاده قرارمي گيرد ، بنابراين سطح را به داخل يك حباب فشار مي دهد . عمق به وسيلة فشار هوا كنترل شده است (فشار بزرگتر از psi 7/14 معادل [ kpa 101 ] است كه براي حركت دادن سطح شروع مي شود ) و سطح در موقعيت مطلوب نگه داشته مي شود ، در حالي كه آن سرد مي شود يك فتوسل موقعيت يافته يا ريزكليدي را براي كنترل جريان هوا و بنابراين عمق قسمت ، استفاده مي شود.

p5-1وقتي كه يك نور هوايي با يك پوشش دربرگيرندة – هواي گرم – پايين مورد استفاده قرارمي گيرد ، سطح مواد كه برخلاف رأس نورد سرد شده است از نشان دادن علامت خاموش را روي سطح لايه جلوگيري مي كند ( نمودار ۱۷-۸ را نگاه كنيد ) . نيم نماي گرمادهي منتخب سطح مي تواند براي خلق كردن شكل هاي نامنظم استفاده شده باشد . ( گرمادهي را در بعضي مناطق كاهش مي دهد و اجازة كشيدگي كمتر را مي دهد ، در حالي كه محدودهاي حتمي گرمادهي بالا اجازة كشيدگي بزرگتر را دارد ) . اين لازم است كه هوا گرم شود كه جعبه يا نورد پرفشار شود .

p5-2شكل دهندة فشار آزاد مي تواد بر روي ماشين شكل دهندة مكنده با كوره هاي گرمادهي شعاعي انجام شده است و نوردها در حركت هستند ، با يك كوره همرفتي و يك جعبة فشار آزاد – مقاومت كننده يا نورد هوايي با يك ترتيب لوله كشي ، چارچوب متصل را حفظ مي كند .

بقشاب فشار يا جعبه شكل دهنده – سطح دهانه سنگين . شكل دهنده فشار بالا جزئيات بهتر را مي دهد و بر روي تماس لايه با سطح قالب ، مقاومت بهتر ، پراكنش بهتر موادي ، و فشار باقيمانده پايين تر را تركيب مي كند . فشارهاي معمولي psi 60-50 كه معادل ( kpa 414-354) هستند ، هرچند بالاتر از psi150 معادل ( kpa 1034 ) است كه ممكن مي باشد بر روي اجزاء بزرگتري از مواد با قدرت گرماي بالاتر يا مواد فيبر – افزوده ، مورد نياز باشد .

خصوصاً موقعيت هاي شكل دهندة سازگار شده يا ساخته شده در ماشين شكل دهنده مكنده بطور موفقيت آميزي نيازمند ، شكل دادن اين جريان و فرايند است . مزاياي كلي شكل دهنده با فشار بالا را بگيريد ، ماشين نورد بايد به همديگر قفل شوند ، بدين ترتيب قالب و فشار نمي تواند باز باشد آنهم وقتي كه پر از فشار شده باشد . نوردهاي قفل كنندة مكانيكي يا نوردهاي عمل كنندة هيدروليكي با كيفهاي پرفشار شده يا لوله هاي پلاستيكي تنفس ، قالب پايين تر را براي چسبيدن تضمين خواهد كرد ( نمودار ۱۸-۸ را ببينيد ) .

p5-3اينجا هميشه يك غرش كاهش يافته وجود دارد وقتي كه قسمت هاي شكل گرفته با فشار بهتر توليد مي شود ) با اينها مقايسه مي شود كه شكل دهندة مكنده ( برقي ) را مي سازد . اين بخاطر چهرة مقاومت سرسخت تر است مثل جزئيات نيروبخش و تازه و پوشش ساختاري لايه ، و يك سطح بالا از عملكردهاي ثانويه مثل دريچه هاي زايد و سوار كردن جزئيات لايه – ثانويه بر روي قسمت پشت يك جزء است. همة روش هاي قبلي كشيدگي سطح ، پراكنش پوششي مواد را تضمين مي كند ، و قالب دهنده را با يك بشقاب يا جعبه براي پر فشار كردن ، بكار مي گيرد.

قالب هاي شكل دهنده – فشار خيلي گران تر از نسخه هاي شكل دهندة – مكنده ( برقي ) هستند ، زيرا كه مقاومت بيشتر نيازمند است و طرح جزئياتي بزرگتر هميشه در قسمت هاي شكل دهندة – فشار مطلوب است . احتمالاً قالب هاي شكل فشار طراحي و ساخته شده ا ست ، كه توسط يك شخص تجربه ديده بر روي تجهيزات درست حركت مي كند و مي تواند اجزايي را با يك تساوي پاياني بيروني توليد كند كه يك قسمت قالب تزريقي است. اكثريت قسمت هاي شكل دهندة فشار بطور ماشيني هستند و محصورات مجهز كامپيوتر است ، آنها بطور عمومي تحت مجوز ( UL ) وایسگر آتش ، مورد نياز است. مهمتر ، موادي هستند كه ABS آتش ، عقب افتاده استفاده مي شود ، كه ا كسيد پلي فنولين و پلي كربنيت را تعديل مي كند.

شكل دهندة جعبه فشار – دهانه نازك . براي توليد كردن قسمت هايي بيشتر از برآمدگي هاي ساده ، بيشترين حركت – غذايي ، شكل دهنده با ولوم بالا ، با فشار كمكي براي دو دليل حركت مي كند . اول ، زماني چرخه توسط زمان مورد نياز براي سرد كردن قسمتي از قالب بعد از شكل دادن ، كنترل مي شود. وقتي كه فشار بري كمك كردن مكنده استفاده مي شود ، مواد مجبور هستند كه با قالب در تماس باشند . اين به گرما اجاز مي دهد كه از سطح بطور خيلي كارآمدي كشيده شود . دوم ، سطح در تماس بهتر با قالب است ، جزئيات بزرگتر مي تواند داخل قالب و جزء طراحي شده باشد.جزئيات برش هاي زيرين و اندك را براي خلق كردن فشار يا قفل كردن مناسب بين دو جزء را شامل مي شود .

در ماشين هاي سطح – بريده ، موقعيت شكل دهنده در تجهيزات حركتي – غذايي بايد بطور سنگيني براي قفل كردن جعبه فشار برخلاف قالب ساخته شده باشد. فرايند حركتي – غذايي مداوم : مواد ترموپلاستيكي چيزهايي هستند كه به داخل يك سطح شبكه با فشار خارج مي شود و سپس باد به داخل رولها حركت مي كند و مواد خام براي ادامة فراينده ترموفورمينگ حركت غذايي استفاده مي شود ( نمودار ۱۹-۸ را نگاه كنيد ) .

p5-4

پلاستيك ها مثل PVC ، تأثير ، بالا و استايرين هاي منظم شده اولفينها ، ABS ، PET ، و مشتقات اسفنجي گوناگون اين مواد ، بطور معمولي روي پايه هاي مداوم ترمورفورمر هستند . يك تنوع اين فرايند براي جهش كردن تبديل پلاستيك به شكل غلتك است و بطور مستقيم از داخل تجهيزات ترموفورمينگ خارج مي شود . يك سود تكنيكي از اين جريان ، اين است كه پلاستيك گرم خارج شده به داخل يك ماشين ترموفورمينگ حركت مي كند ، هستة مواد بخش – مستقيم ، گرما را باقي مي گذارد . كورة ماشين سپس لايه هاي سطح بيروني را گرم مي كنند ، بدين ترتيب درجه حرارت مستقيم ، ضخامت شبكه مي باشد كه استوار شده است ، و جريانات پلاستيك گرم براي شكل دادن ديوارها با فشار آزاد پوششي است . هرچند ، تصميم خارج كردن از ترمورفورم يك گام اضافي براي فرايند توليد است كه براي از كار افتادن مستعد است. بيشتر از in6 معادل ( mm152 ) ضخامت سطح برون زدن ، توانايي براي شكل دادن يك فرموفورمه ساير يكسان با فاكتور چهارم دارد . اين افزوني توانايي سطح اجازه مي دهد كه يكه دفع كنندة تنها چندين ماشين ترموفورمينگ را بطور خيلي اقتصادي تر از نام گذاري دفع كننده با هر ترمورفورم ، غذا مي دهد .

يك غلتك مواد پلاستيكي in100/0 – ۰۰۳/۰ معادل ( mm 5/2-082/0 ) ضخامت و وزن lb100-150 معادل ( kg 454-68 ) است كه روي يك كرة مقوايي قرار گرفته و در فهرست موجودي مكان گرفته است . وقتي كه پلاستيك به ترمورفورم نياز دارد ، تكه هاي كاهش يافتة هسته به داخل هستة مقوا را فرو كند ( آن را در طول نوزيدن حفظ مي كند و ترمورفورم را براي وارد كردن ، مكان مي دهد . نمودار( ۲۱-۸ ) را نگاه كنيد.

p5-5p5-6عوامل اصلي يك ماشين ترموفورمينگ غلتك – غذايي :
بيشتر تجهيزات اين ترموفورمينگ غلتك – غذايي ، شبيه به تجمع كمتر سازه مي باشد ، اين سازه ها ممكن است در زيبايي مهندسي ، دوامش ، و كيفيت ، متفاوت است ، اما عملكردهايشان يكسان هستند.

روش هاي ترموفورمينگ

روش هاي ترموفورمينگ

شكل دهنده هاي مكانيكی

اين روش شكل دهنده هواي متراكم را استفاده نمي كند يا روش برقي حركت مي دهد و قالب لايه را مي سازد . نيروهاي لازم توسط كشيده شدن يا خم شدن روي سطح بكار گرفته مي شود يا توسط فشار دادن سطح از كلي يا دو طرف با هم بندي ها ، قالب بندي ، يا پوشش هاي شكل گرفتة مختلف بكار گرفته مي شود . پوشش ها بطور پوششي براي توزيع كردن پلاستيك در قالب استفاده مي شود . چندين تكنيك شكل گرفتة مكانيكي ، قالب سخت ، قالب كشيده ، قالب هاي مساوي شده ، و گرماي همسان شده هستند .

قالب سخت ، يك چهارچوب برون خطي است كه روي سطح گرما از يك طرف فشار مي آورد و روي لبه هاي قاب از جهت مخالف ، شكل هاي هندسي را خلق مي كند ، آنهم در حالي كه فقط با لبه ها را در تماس هستند .

اين فرايند اغلب براي قسمت هاي آشكار استفاده مي شوند ، جايي كه نورشناسي خوب مورد نياز است . اين فرايند با مواد – با گرما بالا – بهتر كار مي كنند ، مثل قالب آكريليك و با تیریت، هر چند ، پلي كرنيت و ABS بطور موفق آميزي شكل گرفته است. تقاضاها نمايش موارد، پنجره ها ، ولترهاي روشن را دربرمي گيرد . ( نمودار ۱-۸ را نگاه كنيد ).

قالب كشيده ، در اين فرايند ، سطح براي حرارت قالب دهي گرم شده اند ، و به طرف سطح قالب حركت مي كند ، و پس روي لبه هاي سطح كشيده مي شود ، و بر روي سطح قالب گسترده مي شود . آن پس در مكاني براي سرد كردن ، متصل مي شود . آكريليك يا پلي كربنات آشكار بطور نسبي بوسيلة اين فرايند شكل گرفته است . روش همچنين استفاده مي شود ، وقتي كه پوشش پلاستيك در طول يك ميله محور سنبه باشد آنهم براي يك شكل حلقوي يا شكل « U » ( نمودار ۲-۸ را نگاه كنيد ) .

قالب مساوي شده . اين فرايند دو قالب را با سطوح جفت شده يا مساوي شده استفاده مي كند . كه تراكم بين سطح گرم آنهاست . به روي كشيدگي مواد بستگي دارد ، نيروهاي فشار نورد حدود ۶۰-۵۰ psi ( kpa 414-34 ) است . بعضي مواد فيبر – مسلح ممكن است فشارهاي بالاتري را نياز داشته باشد . هزينه هاي ابزاري در اين فرايندها بالاتر هستند ، با بلندي كه به زمان ها مي رسد ، زيرا دو سطح قالب نيازمند است . بيشتر از اينها ، فشارهاي عمل كنندة بزرگتر قالب هاي قوي تري را درخواست مي كند . هرچند ، با اين فرايند ، جزئيات به روي هم قسمت و هم سطوح يا قالب هاي آلومينيومي حرارت كنترل شده ، قسمت هاي خنك خيلي به سرعت و با فشارهاي باقيمانده و اندك قالب بندي مي شود . مواد اسفنجي و مواد فيبر – مسلح بطور خاص توسط اين فرايند شكل گرفته است ( جدول ۳-۸ را نگاه كنيد ) .

گرماي همسان شده :

گرماي همسان شده بطور گسترده اي براي ساختن خميدگي هاي تك – سطحي در سطح ترموپلاستيك مورد استفاده قرار مي گيرند . يك گرماده آشوبگر يا سيم مقاوم نيكي كروم حلقوي بطور تخميني ۰۲۵/۰ اينچ معادل ( mm64/0 ) در ضخامت سطح به داخل يك شكاف در سطح نورد بزرگ فرو شده است . سطح پلاستيكي بر روي سطح نورد كشيده شده است ، كه فقط خط صاف و همواري از گرماده را گرم مي كند . سطح پس خم شده و در يك قالب قرار مي گيرد كه شكلش را در حالي كه در حال سرد شدن است حفظ كند . گرماده هاي اضافي مي توانند در نورد تنظيم شوند آنهم براي خلق كردم خميدگي هاي دوگانه در يك جزء ، به خاطر نيازمندي ها به توليد بالا ، نوردهاي گرماده دو گانه و قالب ها براي حفظ كردن سرعت توليد مورد استفاده قرار مي گيرند ( نمودار ۴-۸ را نگاه كنيد ) .

براي موادي بزرگتر از in 125/0 ) معادل ( mm 18/3 ) كلفتي ، گرمايي از هر دو طرف هرجزء بكار برده مي شود كه برآمدگي هاي سطح را حذف مي كند . يك طرف براي ۴۵-۳۵% براي چرخه گرما داده مي شود ، و جزء براي يك ۵۵-۴۵% اضافي با يك حركت تند انجام مي شود ، و طرف اول دوباره براي تعادل چرخه گرم شده است ، رديف بلوك ها بر روي نورد براي تضمين كردن مكان آشناي سطح بر روي تسمه هاي گرماده عمل كرده است .

خميدگي هاي تندتر ، و مستقيم تر در موارد ضخيم خلق شده است اگر ۹۰ V شياردار ، براي زواياي مستقيم بر روي سطح دروني سطح اولية گرمايي مكانيزه شده است . ( نمودار ۵-۸ را نگاه كنيد ) .

p3-1

p3-2فرم دهی تحت خلاء :

شكل دهندة برقي را آويزان كنيد . روش ترموفورمينگ معمولي ، شكل دهندة برقي را آويزان مي كند . يك قالب مونث يا مذكر به داخل يك سطح گرم حركت مي كند ، و يك برقي عادت دارد كه هواي متراكم را بين سطح و قالب به دام بيفكند . يك فشار اتمسفري ( [ kpa 101 ] psi 7/14 ) براي حركت دادن سطح گرم در تمام با قالب مورد استفاده قرار مي گيرد ، و سطح را تا اينكه آن قسمت پايين حرارت گرمايي منحرف را سرد كند ، حفظ مي كند .

در اين فرايند ، پراكندگي خوب ماده اي ، يا ناچگالي مساوي ، بر روي اين موارد تغيير پذير بستگي دارد :

  • گرماي يكنواخت سطح
  • نوع ماده ي
  • كشيدگي سطح
  • حرارت قالب
  • سرعت دفع هوا ( برقي و يا تراكم هوا )

باحفظ كردن درجه حرارت قالب بطور تخميني ( ۶ ) ۱۰ زير درجة حرارت انحراف مواد ، و بوسيلة استفاده از سرعت سريع دفع هوا ( برقي و يا فشار ) ، بهترين پراكنش مواد به دست مي آيد . يك قالب با حرارت كنترل شده ، كيفيت جزء را افزايش مي دهد .

در شكل دهندة برقي آويزان ، به عنوان سطح گرم در تماس با هر حركت قالب مي آيد ، كه محدودة سطح سريع تر از محدودة لمس شده ، سرد مي شود . قدرت گرما افزايش پيدا مي كند ، آنهم جايي كه سطح ، قالب را لمس مي كند . ا ين سبب مي شود كه بيشترين سطح كشيده شده از محدوده لمس نشده مي آيد .

اينجا يك گوناگوني از روش ها براي كشيدگي سطح وجود دارد كه پراكنش ماده اي يكنواخت را تضمين مي كند . قالب مذكر – پشت را ناگهان مي گسلاند . اين يك فرايند معمولي است زيرا جعبة كمك به سرعت و بطور ارزاني ساخته شده مي باشد . جعبة كمك به داخل سطح گرم حركت
كرده است ، كه علت چسبناكي محيطش است . يك مكنده در داخل جعبه معرفي شده است ، و موادي كه هنوز گرم هستند را به داخل شكل كاسه در جعبه ، مي كشد . چشم فتوالكتريك ( نوري – برقي ) اغلب براي كنترل كردن عمق كاسه يا حباب مورد استفاده قرار مي گيرد . قالب پس به داخل حباب حول داده مي شود ، و به نورد اجازه مي دهد كه فلز وز كرده را براي چسباندن مادة گرم به لبة جعبه جاسازي كند . در اين زمان ، مكنده از جعبة كشيده شده به قالب ذخيره مي كند ، و علت مواد براي گسستن ناگهاني پشت به طرف سطح قالب است . جعبه سپس دور از جزء حركت مي كند مداخله با كولرهاي سرد كننده را حذف مي كند ( نمودار ۶-۸ را نگاه كنيد ) .

قالب مذكر – آبكوهه بند مي آيد . اين وضعيت شبيه به اين است كه پشت را مي گسلاند به غير از جعبه كه مورد فشار قرار گرفته است و علت مواد گرم براي بيرون كشيدن از جعبه در يك شكل حبابي مي باشد.

p3-3 مرتفع ترين آبكوهه ، در حدود ۷۵% از ارتفاع قالب است كه با اولين سطح شكل گرفتة مواد سازگار شده است . قالب به داخل نورد كه ماده را به لبة جعبه مي چسباند ، حركت كرده است . مكنده پس براي قالب بكار رفته است ، مواد را به خاطر ارتباط با قالب كامل و سطح نورد ، مي كشد . اين فرايند بيشترين ضخامت ديوار را نسبت به گسلاندن پشت دارد ، اما خيلي مشكل براي تطبيق دادن براي توليد مناسب است . فشار در جعبه بايد توسط سوپاپ هاي كمكي كنترل شده باشند ، مثل قالبي كه به داخل آن به زور قرار گرفته باشد . ( نمودار ۷-۸ را نگاه كنيد )

انواع ترموپلاستيك ها

انواع ترموپلاستيك ها

اينجا دو نوع از ترموپلاستيك ها وجود دارد :

  • فاقد شكل ثابت
  • بلورين

۱) فاقد شكل ثابت : ( نوع فاقد شكل ترموپلاستيك ها )

بدون شكل بلورين هستند ، اين نوع ترموپلاستيك هاي فاقد شكل ثابت يك ساختار مولكولي منظم را بطور تصادفي دارند ، رفتارهايشان شبيه به يكي از ويسكوزهاي فراوان ، و مايع
انعطاف ناپذير هستند . براساس گرمازايي ، يك سطح ترموپلاستيك فاقد شكل ثابت نرم
شده است و ويژگي هاي مايع را شناخته است ، اما بدون يك نقطة انتقالي مشخص از مكان جامد به مايع است . مواد فاقد شكل ثابت بطور طبيعي گرماي بهتري با ويژگي هاي قوي تري نسبت به نوع بلورينشان دارند و در نتيجه ، شكل خيلي به سادگي كپي مي شود . اين رزين ها همچنين انرژي كمتري براي شكل دادن درجه حرارت و سرد شدن ، نياز دارد . پلاستيك هاي فاقد شكل ثابت هرگز به سادگي رزين هاي بلورين فرو نمي ريزد . وقتي سرد مي شود ، آنها به مكان جامد غيرسيال نمي رسد . پس ، آنها براي حركت كردن با عصر و دوره تمايل نشان مي دهند البته وقتي كه بارگيري بكار مي رود . پلاستيك هاي فاقد شكل ثابت ، (ABS) را ، وينيل ، اكريليك ، سلولزي ، و پلي كربونيك را شامل مي شود .

p2-1a

ترموپلاستيك هاي بلورين :

ترموپلاستيك هاي بلورين ، يك گروه مولكولي هستند كه گرايش به صف شدن تا مرز
انعطاف پذيري ، رفت ، ساختاري با نظم بالا ، خيلي شبيه به اتصال زنجيرة نرده دارند . اين يك سختي و سفتي ، خوب به آنها مي دهد و خواص را گسترش مي دهد . بيشترين مواد بلورين ترموپلاستيك ها همچنين قسمتي از ترموپلاستيك هاي فاقد شكل ثابت هستند ( براي مثال ،
پلي پرامپلين در حدود ۶۵% بلورين و ۳۵% ترموپلاستيك هاي فاقد شكل ثابت دارند ) . برعكس پلاستيك هاي فاقد شكل ثابت ، وقتي كه يك سطح بلورين گرم شده ، آن سفت باقي ماند تا اينكه انتقال درجه حرارت شيشه اش ( Tg ) ، و نرم شدن مواد را بدست آورد .

بخاطر پلي تايلين با غلظت – بالا ( HDPE ) ، اين نرم شده است ، چيزي كه در (۱۲۵)۲۵۷ اتفاق مي افتد . و توسط يك تغيير از يك ظاهر مات به يك ظاهر شفاف عمل مي كند . اين همچنين حداق درجة حرارت سطح شكل گرفته است . به عنوان منفعت درجة حرارت سطح ، آن به سرعت خيلي انعطاف پذير مي باشد ، پيش بيني مي كند كه مواد درجة حرارت شكل دهندة ايده آل را بدست مي آورند . متأسفانه ، با مواد بلورين ، اين فقط چندين درجه زير درجه حرارت فلز است .

بطور پي در پي ، خيلي از اين مواد سرد شكل گرفته اند و در درجه حرارت « سازگار » در قسمت بالا شكل مي گيرد . درجه حرارت سازگار نيمه راهي بين Tg و درجه حرارت شكل گرفته است . اين مي تواند ، فشارهاي داخلي را كه سبب يك كاهش در نقطة واپيچش گرما ، مارپيچ ، و قدرت تأثير پايين را برمي انگيزاند .

conformer

ذخاير رزين پلي پروپلين ، بطور قابل توجهي پيشرفت هاي شيميايي را ساخته است كه در كاهش دادن كمبودهاي ارثي پلاستيك هاي بلورين ، نقش دارد ، چندين طبقه عالي ، چيزي كه قدرت گرما را خوب در درجة حرارت شكل دهنده نرمال و طبيعي عرضه نميد كه ( در حدود ۳۳۰
([ ۱۶۶] ) موجود است .

در مقايسه با پلاستيك هاي فاقد شكل ثابت ، مواد بلورين به انرژي بيشتري براي آوردن آنها از Tg نياز دارند . بعد از اين درجه حرارت بدست مي آيد كه گرماي يك كمي اضافي براي رسيدن به درجة حرارت شكل دهنده نياز دارد . مواد بلورين پلي آمير را ، پلي تسيلين ، پلي پروپلين ، سوفاژ پلي فيلين و اكستال را دربرمي گيرد .