Tehnički vodič za termooblikovanje akrila
Čistoća dućana doista je jedna od onih stvari koje odvajaju dobre dijelove od otpada. Cijelo područje termoformiranja mora cijelo vrijeme ostati apsolutno čisto. Čak i malo prašine ili dlačica u zraku pojavit će se kao nedostaci na gotovoj površini.
Što je termoformiranje zapravo
Termoformiranje znači zagrijavanje plastične ploče dok ne postane mekana i gumena, a zatim je oblikovati preko ili u kalup pomoću vakuuma, pritiska ili mehaničke sile. To može biti bilo što, od čovjeka koji to radi ručno u maloj trgovini do potpuno automatizirane linije koja pokreće tisuće dijelova dnevno.
Zašto ljudi još uvijek biraju termooblikovanje
U usporedbi s injekcijskim prešanjem ili puhanjem, termooblikovanje ima neke vrlo stvarne prednosti:
- Tlakovi formiranja su smiješno niski - često samo nekoliko psi.
- Možete napraviti stvarno velike dijelove bez trošenja bogatstva.
- Kalup ne vidi gotovo nikakvu silu, tako da ga možete napraviti od jeftinih materijala - drva, gipsa, smole, smole, aluminija - što god radi.
- Vrijeme izrade alata mjeri se danima ili tjednima, a ne mjesecima. Zbog toga je gotovo svaki prototip, model za-sajam ili kratak-dio dio termoformiran.
Naravno, nakon što pređete otprilike 10–20 tisuća komada, injekcijsko prešanje obično pobjeđuje što se tiče-cijene-komada. Evo stvarne-usporedbe cijena koju mi je dao jedan dućan za tipičan dio srednje-složenosti:
| Proces | Trošak alata | 500 kom | 5.000 kom | 10.000 kom | 20.000 kom |
|---|---|---|---|---|---|
| Formiranje tlaka | ~$5,000 | $16.66 | $6.95 | $6.40 | $6.10 |
| Brizganje | ~$37,500 | $78.07 | $10.37 | $6.53 | $4.65 |
Možete vidjeti gdje se križanje događa.
Materijalne razlike koje su zapravo bitne
Lijevani akril ima vrlo veliku molekularnu težinu – bori se s vama kada ga pokušate rastegnuti, ali dobro zadržava toplinu i ne spušta se toliko u pećnici.
Ekstrudirani akril ima manju molekularnu težinu – lijepo teče, daje oštre- detalje, ali je mnogo osjetljiviji na neravnomjerno zagrijavanje. Ako jedna strana postane toplija od druge, to ćete odmah vidjeti u gotovom dijelu.
Stvari o kojima morate razmišljati kada dizajnirate dio
Dobivate samo fine detalje na strani-kontakta kalupa. Druga strana je uvijek "slobodna" površina.
Akril se dosta mijenja s temperaturom, tako da svaka tolerancija manja od ±0,020" treba navesti "na 70 stupnjeva F" ili na koju god temperaturu mislite.
Stavite posvuda najmanje 5 stupnjeva propuha – više to bolje.
Oštri kutovi su neprijatelji. Svaki kut mora imati radijus. Što je veći radijus, to je debljina stjenke ravnomjernija i niže je naprezanje-naprezanja.
Duboka izvlačenja zahtijevaju-fazno oblikovanje (utikač, valovitost, -nazad, itd.). Plitke stvari mogu se raditi jednostavnim vakuumom ili pritiskom.
Debljina stijenke uvijek se smanjuje kako dublje uvlačite. Ako prethodno ne-razvučete lim, bočne stijenke mogu završiti kao papir-tanke, dok rub ostaje debeo.
Bilješke o dizajnu kalupa iz godina rada na ovome
Materijali za kalupe koje zapravo koristimo:
Prototipovi → drvo, MDF, gips, renboard, epoksidna alatna ploča
Proizvodnja → lijevani aluminij za 1.000–10.000 komada, strojno obrađeni ili vodeno{4}}hlađeni aluminij/čelik za dulje serije.
Površinska obrada: glatko je dobro, ogledalo je loše (zadržava zrak). Većina nas koristi laganu bead{1}}blast ili vrlo finu EDM teksturu. Ako kupac želi kožu ili ćeliju za kosu, samo je urezujemo u kalup.
Rupe za vakuum – ista pravila koja svi zaboravljaju:
- Promjer rupe nikad veći od debljine lima
- Uvijek unatrag-bušite s ¼–⅜" svrdlom na oko 0,090" od površine
- Premalo rupa → kitova koža ili nepotpuno oblikovanje
- Previše ili prevelike → male rupice koje ne možete ispolirati
Temperatura kalupa – održavajte je oko 190 stupnjeva F (88 stupnjeva). Hladna plijesan=tragovi hladnoće i ludi stres. Vrući kalup=čekaš vječno da se dio ohladi.
Muški protiv ženskih kalupa – zapamtite:
Muški kalup → najdeblji materijal na dnu, tanji na rubu
Ženski kalup → najdeblji na rubu, najtanji na dnu
Odaberite prema tome gdje vam je potreban materijal.
Vakuumski i tlačni sustavi (stvari na kojima se obično štedi)
Zaista želite 28-30 inHg na licu kalupa. Svako koljeno od 90 stupnjeva koje možete izbrisati vrijedi pravi novac u vremenu ciklusa.
Tlačna strana: 99% dijelova se izrađuje pri 20–50 psi. Samo stvarno duboki ili oštri-detalji idu do 100–150 psi. Zrak mora biti-suh i bez ulja-.
Pred{0}}sušenje
Ekstrudirani lim gotovo nikad ne treba. Ako je mjesecima stajao u vlažnom skladištu, stavite ga u pećnicu na 176 stupnjeva F na jedan dan. Lijevani lim – uglavnom ga nikad ne sušiti.
Stezanje
Hladne stezaljke uzrok su br. 1 tkanja i nema-povlačenja na rubovima. Zagrijte stezne okvire. Ozbiljno.
Uobičajene temperature oblikovanja koje zapravo koristimo:
| Materijal | Raspon formiranja | Sigurno uklanjanje temp | Uobičajena temp |
|---|---|---|---|
| Ekstrudirani akril | 290–320 stupnjeva F | 185 stupnjeva F | ~190 stupnjeva F |
| Lijevani akril | 340–380 stupnjeva F | 185 stupnjeva F | ~190 stupnjeva F |
Grijanje – i dalje najvažniji korak
Tanak list (< 4 mm) → double-sided quartz infrared, fast and beautiful.
Debeli lim ili optički dijelovi → pećnica s prisilnom{0}}konvekcijom zraka, točka. Ako pokušate infracrveno-zagrijati lijevani lim od 6 mm, napuknut ćete površinu mnogo prije nego što je jezgra dovoljno vruća.
Gruba vremena zagrijavanja s dobrim dvostrukim kvarcom na temperaturi grijača od ~1200 stupnjeva F:
| Debljina | Vrijeme (pogodak s obje strane) |
|---|---|
| 3 mm | 90–120 sek |
| 6 mm | 4–5 min |
| 9–10 mm | 8–11 min |
| 12 mm | 12–16 min |
Metode oblikovanja koje zapravo koristimo svaki dan
Plitki dijelovi → ravno vakuumsko ili tlačno oblikovanje
Srednje povlačenje → plug-pomoćni pritisak
Duboko izvlačenje → val + utikač ili uskočenje-nazad + utikač (najbolja raspodjela debljine koju novac može kupiti)
Optički dijelovi → slobodni-napuhani ili vakuumski-sagnuti u prsten – nema nikakvih tragova alata.
Hlađenje
Nemojte žuriti. Ohladite obje strane ravnomjerno dok dio ne bude najmanje ispod 150 stupnjeva F prije nego što ga izvadite iz kalupa. Bacite debeli pokrivač od filca preko debelih dijelova kako se jedna strana ne bi brže ohladila i stvorila stres.
Skupljanje – Dogodit će se
Ekstrudirani lim skuplja se do 3% u smjeru stroja, zapravo raste ~0,5% poprijeko.
Lijevani lim skuplja se oko 1,5–2% u oba smjera.
Uvijek prvo pokrenite probnu slijepu probu i izmjerite vruću, a zatim prilagodite veličinu slijepe probe.
Nakon formiranja
Podrežite kako god želite – izrezujte u-liniji ako si to možete priuštiti, 5-osni CNC ili stol za glodanje ako ne možete.
Žari sve što će ikada vidjeti otapalo, alkohol ili vanjsko vrijeme. 175–180 stupnjeva F otprilike 1 sat po mm debljine, ohladi ne brže od 25 stupnjeva F/sat. To je razlika između dijela koji traje 6 mjeseci i onog koji traje 15 godina.
