Для термоформованных изделии используются листовые и ру­лонные материалы из ударопрочного полистирола, АНС-плас - тнков. полиолефинов, непластифицированного и нластифнцнро - нанного ПВХ, полиметил метакрилата, поликарбонатов и дру­гих термопластов.

В зависимости от способа создания перепада давления над и под нагретой заготовкой термоформованнс подразделяется на три основных типа: накуумформоканне. лневмоформоианне и механическое формование.

В промышленных формовочных машинах часто применяют­ся различные комбинации способов создания давления: ваку - умное формование сочетается с механическим, используется ипевмо-аакуумформование и т. д.

Вакуумформование реализуется в виде негативного и пози­тивного методов. Наибольшее распространение получил метод негативного фор м о в а н и я. принципиальная схема кото­рого показана на рис. 6.1 Л истовую заготовку закрепляют в отжимном устройстве и нагревают до высокозластпчного сс стояния. В зависимости от конструкции формовочной машины К1ЖПМИОС устройство может быть подвижным иди неподвиж­ным. При подвижном зажимном устройстве лист подводят иод стационарный нагреватель, нагревают и отводят на позицию формования. Вели применяется неподвижное зажимное строп - ствр, то перемешается подвижный нагреватель.

В формовочных установках применяются различные спосо­бы нагрева листовых полимеров: теплораднационнып, конвек­тивный. контактный и смешанный. Чаще всего используется одно - или двухсторонний теплорадиационный нагрев.

Зажимное устройство состоит из прижимной рамы и зажим­ных приспособлении.

_______ *_________ Ркс. 6.-2. Схема позитивного формования:

| а ~ itиr|v«*Xi ляплиакн. О »фс>|> мление н. члелкя

ьа * ^ 1> Ез

После разогрева заготовки из герметизи­рованной формы откачивается воздух, созда­ется разность давлений над листом и под ним, и заготовка начинает деформироваться. Такая деформация продолжается до тех пор, пока термопласт прикасается только к верх­ней кромке матрицы. Эту стадию называют стадией свободного формования (рис. 6.1.3). Температура термопласта на стадии свободного формования остается постоянной. Площадь поверхности заготовки в конце свободной стадии формования больше, чем начальная площадь заготовки. Так как объем материала постоянен, то в процессе формования уменьшается его толщина.

За стадией свободного формования следует стадия формо­вания на инструменте. 11а этой стадии часть формуемой заго­товки входит в контакт с рабочими поверхностями матрицы, а часть формуется свободно. Стадии формования на инструменте я свою очередь включает оформление боковых стенок и днища (рис. (>.!.«, г) Температура материала, соприкасающегося со стенками формы, понижается, на его поверхности образуется тонкая прочная пленка застеклованного термопласта. Та часть заготовки, которая формуется свободно, непрерывно утокьча - ется и в результате толщина изделия непрерывно уменьшается от горловины к днищу.

Раэнотолщинность изделия, особенно при глубокой вытяж­ке является существенным недостатком негативного формова­ния.

П о з и т и в н о е а а к у у м ф о р м о в а и и с применяется для изготовления изделий, отношение глубины к ширине которых не превышает 0.5. с плавными переходами между образующи­мися поверхностями. Принципиальная схема метода показана на рис. ’6.2. При формовании этим методом разогретый лист соприкасается в первую очередь с верхним торцом пуансона, на котором образуется днище будущего изделия. Поэтому наи­большую толщину имеет днище изделия. Этим методом можно • формовать листы, дающие при нагреве малый прогиб под дей­ствием силы тяжести. При позитивном методе получаются большие отходы материала.

Пневматическое формование производится давлением сжато­го воздуха, прижимающего нагретую заготовку к полости фор­мы, Па практике давление формования колеблется от 0.15 до 2,5 МПа. Метод позволяет формовать изделия более сложной формы и нз более жестких материалов, чем при вакуумфор. мо-
ванип. Этим методом хорошо формуются изделия из толстых заготовок и с глубокой вытяжкой.

Достоинствами метода являются высокое давление формо­вания, высокая точность размеров изделия, хорошая равнотол - шииность, высокая производительность.

■Механическое формование реализуется в различных вариан­тах.

При формовании с помощью со пряжен я ых металли­ческих форм (рис. 0,3, а) нагретый лист <>' помещается на нижнюю часть формы — матрицу /. Пуансон 2 опускается, об­жимает заготовку и придает ей форму изделия. Может приме­няться также и несопряжен н ы й и н с т р у м е и т — элас­тичный пуансон и жесткая матрица или эластичная матрица и жесткий пуансон. Па рис. 6.3,6 показано формование с по­мощью эластичного пуансона: листовая заготовка устанавли­вается над матрицей / и обжимается эластичным пуансоном 5.

1:ще одной разновидностью механического формования яв­ляется вытяжка на пуансоне (протяжка) (рис. 6.3, а). Заготовку У помещают в зажимную раму 7 и придают ей опре­деленную форму, вдавливая в нее пуансон 2. Давление при механическом формовании составляет от 40 до 70 МПа. Этим

SHAPE * MERGEFORMAT

2В. гЩ JB.

.ЧЧЧЧЧЧЧ~ДУ1

1’не. 6.3. Схема механического формования сопряженными матрицей и пуан­соном (и), пластичным пуансоном {/>). пластичной матрицей (к) н методом притнжки (.»|:

/ — матрица; 2 пуансон; .Y — лап»гоика; I > обсмЫи, Л «ластичный пуансон. Ь - удя* «.ннмач матрица, 7 — зажимная рама

i-'iu'. 6.4. Схема негативного (/) и нсшпннно! п (//) формо. чаиня с предиа рнтельннй механический нытч/кхий:

• ' - нагрей hi гото us и. 6 « рельари i и-н. нйи ^чаничсс’кпя шляжКй, оклнчате. п.нтн*

■i-.r. iijj. M.ic-' i,4‘ и 1.ели«

методом перерабатываются полипропилен. полиэтилен, АВС - нластики, полиформальдегид.

Из комбинированных. методов термоформовання применя­ются негативное и позитивное вакуумформование г предвари­тельной механической вытяжкой (рис. 6.4). При негатив - и о м ф о р м о в я н и и с к р е д в а р п т е л ьн о й моха п и ч е - е к о й вытяжкой (рис. 6.4. /), закрепленный над матрицей лист термопласта вдавливается в нее толкателем. Толкатель, опускаясь, придает листу форму, приблизительно соответству­ющую форме матрицы, п производит предварительную механи­ческую вытяжке листа. Когда толкатель опустится в нижнее положение, в матрице происходит вакуумное формование — лист прижимается к внутренней поверхности матрицы, восиро изводя рисунок формы.

При п о з и т и в н о м ф о р м о з а н и п с п р е д в а р н - т е л ь н о и м е х а п и ч е с к о п н ы т я ж к о и (рис. 5.4. //) лист гермопласта зажимается в раме над расположенным под ней пуансоном и нагревается. Далее пуансон прижимается и разо­гретым лист плотно его обтягивает. Затем происходит вакуум - формование. При таком методе формования самым толстым получается дно изделия; боковые стенки получают более или менее равномерную вытяжку.

Аналогично осуществляется и пневмоформование с предва­рительной механической вытяжкой.

Преимуществом негативного формования с предварительной механической вытяжкой является возможность получения глу­боких изделий с более равномерной толщиной стенок, чем при простом негативном формовании; к недостаткам метода отно­сятся усложнение оборудования и увеличение числа контроли­руемых технологических параметров.

Преимуществами позитивного формования с предваритель­ной механической вытяжкой являются возможность получения более глубоких, по сравнению с простым позитивным формо­ванием, изделий н сокращение количества отходов; к недостат­кам метода относится ограниченность номенклатуры перераба­тываемых материалов (ударопрочный полистирол, АБС-плас - тык. полиметилметакрилат).

Из других разновидностей вакуум - и пневмоформования следует отметить формование с предварительной пневматичес­кой вытяжкой, при котором роль пуансона выполняет сжатый воздух.