التعريف الأساسي:
تكوين الفراغ مبسطعملية التشكيل الحراريعندما يتم تمديد ورقة ل البلاستيك الحرارية المسخنة والمرنة على القالب وإجبارها على شكلها عن طريق تطبيق ضغط الفراغ بين الورقة وسطح القالب ، مما يخلق جزءًا ثلاثي الأبعاد عند التبريد.
تسلسل العملية الأساسية:
تتبع العملية هذه الخطوات الأساسية:
التثبيت:يتم تثبيت ورقة لدن بالحرارة بشكل آمن في إطار.
التدفئة:يتم تسخين الورقة (عادةً ما تستخدم سخانات مشع) حتى تصبح ناعمة ومرنة (تصل إلى حالتها الحرارية).
تشكيل:يتم وضع ورقة ساخنة على قالب.
تطبيق الفراغ:يتم إخلاء الهواء بسرعة من المسافة بين الورقة والقالب عبر فتحات/مضخات الفراغ ، مما يسبب الضغط الجوي لدفع الورقة بإحكام على ملامح القالب.
تبريد:يبرد البلاستيك المتشكل ويصلبه بينما يمسك بالقالب عن طريق الفراغ.
يطلق:يتم إطلاق الفراغ ، ويتم إزالة الجزء الذي تم تشكيله من القالب.
التشذيب:يتم قطع المواد الزائدة (فلاش) بعيدا لإنتاج الجزء الأخير.
مكونات المعدات الأولية:
تشمل عناصر الآلات الرئيسية:
فرن التدفئة/المحطة:سخانات مشعة (السيراميك ، الكوارتز ، الأشعة تحت الحمراء) لتسخين ورقة البلاستيك بشكل موحد.
إطار التثبيت:يؤمن محيط الورقة البلاستيكية أثناء التدفئة وتشكيل.
بلاتن:المنصة المنقولة التي تحمل القالب. يرفع القالب في الورقة (أو يخفض الورقة على القالب).
قالب:النمط الذي يحدد الشكل المطلوب (إيجابي أو سلبي).
نظام الفراغ:المضخات والخزانات لإنشاء الضغط السلبي الضروري (الفراغ) بسرعة وعلى قوة. فتحات فراغ في القالب تتصل بهذا النظام.
نظام التحكم:يدير التسلسل والتوقيت ودرجة الحرارة ومستوى الفراغ.
المواد الشائعة المستخدمة:
في المقام الأولصفائح اللدائن الحراريةتستخدم بسبب قدرتها على أن يتم تليينها مرارًا وتكرارًا بالحرارة. تشمل الأمثلة الشائعة:
ABS (acrylonitrile butadiene styrene):متينة ، مقاومة تأثير جيد ، قابلة للطلاء.
الوركين (البوليسترين ذات التأثير العالي):اقتصادي ، سهل التكوين ، جيد للنماذج الأولية.
PETG (تعديل البولي إيثيلين terephthalate glycol - مُعدلة):الوضوح ، المقاومة الكيميائية ، المتانة.
PVC (كلوريد البولي فينيل):درجات صلبة أو مرنة متوفرة ، مقاومة كيميائية جيدة.
الأكريليك (PMMA):وضوح ممتاز ، لمعان ، ومقاومة الأشعة فوق البنفسجية.
البولي كربونات (PC):قوة عالية التأثير ، مقاومة درجة الحرارة.
البولي إيثيلين (PE) والبولي بروبيلين (PP):مقاومة كيميائية جيدة ، درجات مرنة شائعة. يتراوح سمك الورقة عادة من 0.005 "إلى 0.250" (0.13 مم إلى 6.35 مم).
أنواع العفن والأدوات:
يمكن أن تكون القوالب بسيطة نسبيًا ومنخفضة التكلفة - مقارنة بعمليات مثل صب الحقن. غالبًا ما تكون مصنوعة من:
خشب:النماذج الأولية وإنتاج الصوت المنخفض -.
الرغوة الهيكلية:النماذج الأولية وإنتاج الصوت المنخفض -.
راتنجات الايبوكسي / المركب:إنهاء سطح جيد ، حجم معتدل.
الألومنيوم:متينة ، الموصلية الحرارية الجيدة ، حجم أعلى.
3D المطبوعة البلاستيك/الراتنج:النماذج الأولية السريعة والمنخفضة - الإنتاج. القوالب تتطلبفتحات فراغوفي كثير من الأحيانزوايا مسودةلتسهيل إزالة جزء.
المزايا الرئيسية:
تكلفة الأدوات المنخفضة:خاصة بالنسبة للنماذج الأولية وتشغيل الإنتاج القصير/المتوسط.
النماذج الأولية السريعة:يتيح تصنيع العفن السريع التكرار السريع.
إمكانية جزء كبير:يمكن أن تنتج أجزاء كبيرة جدا (على سبيل المثال ، أحواض الاستحمام ، لوحات المركبات).
كفاءة المواد:خردة منخفضة بالنسبة لبعض العمليات (يمكن في بعض الأحيان إعادة تدوير المواد المقطوعة).
مرونة التصميم:مناسبة للأشكال المعقدة وأحجام الأجزاء المختلفة.
تكلفة المعدات المنخفضة (نسبيًا):بالمقارنة مع صب الحقن أو ضربات صب الضرب.
قيود متأصلة:
تباين سمك الجدار:تتشكل الجدران الأرق على نقاط/حواف عالية ، أكثر سمكا في الزوايا/المناطق التي لا تمتد كثيرًا. من الصعب السيطرة بدقة.
تفاصيل محدودة/تقف:لا يمكن بسهولة تشكيل زوايا حادة أو تفاصيل دقيقة أو تقويضات شديدة دون أدوات معقدة.
مسودة الزوايا المطلوبة:ضروري لإطلاق الجزء من القالب.
حجم الجزء مقابل التفاصيل التجارة - OFF:يصبح تحقيق التفاصيل الدقيقة أكثر صعوبة مع زيادة حجم الجزء.
العمليات الثانوية:القطع مطلوب دائما تقريبا ؛ قد تكون هناك حاجة إلى الانتهاء.
حدود مقياس المواد:يحدد سمك الورقة البدء الحد الأدنى لسمك الجدار القابل للتحقيق.
التطبيقات النموذجية:
تشكيل الفراغ في كل مكان في التغليف والمنتجات الصناعية/التجارية:
التغليف:حزم نفطة ، clamshells ، نقطة - من شاشات الشراء-.
السيارات:ألواح تقليم داخلية (لوحات معلومات ، بطانات الأبواب) ، مصدات ، قنوات الهواء ، بطانات سرير الشاحنة.
لافتات:الحروف ، صناديق الضوء ، عروض.
الأجهزة:بطانات الثلاجة ، لوحات التحكم ، الأغطية.
طبي:علب المعدات ، صواني ، مقالي السرير.
السلع الاستهلاكية:أحواض الاستحمام ، صواني دش ، قوارب الكاياك ، الألعاب ، العلب.
الطيران:الألواح الداخلية المقصورة ، أغطية.
العمليات ذات الصلة (السياق):
تشكيل الفراغ هو مجموعة فرعية منتشكيل حراري. تشمل الاختلافات الرئيسية:
تشكيل الضغط:يجمع بين الفراغ وضغط الهواء الإيجابي فوق الورقة للحصول على تفاصيل أكثر وضوحا وتخفيف الجدار.
تشكيل الستارة:يتم لف الورقة على القالب قبل تطبيق الفراغ.
توأم - تشكيل ورقة:يشكل صفحتين في وقت واحد وغالبًا ما يحلهما معًا لإنشاء أجزاء مجوفة.
تكوين مساعدة المكونات:يستخدم قابس ميكانيكي لمساعدة - على تمديد المادة إلى سحب عميق قبل تطبيق الفراغ ، مما يؤدي إلى تحسين توزيع سمك الجدار.
أهمية الصناعة والاقتصاد:
تشكيل الفراغ هوعملية التصنيع التأسيسيةبسبب:
إمكانية الوصول:حاجز أقل للدخول للأدوات والآلات.
التكلفة - الفعالية:مثالي للإنتاج المنخفض - إلى - الإنتاج المتوسط الحجم حيث تكون أدوات صب الحقن باهظة.
قابلية التوسع:يمكن القيام به يدويًا على طاولات صغيرة أو آلي للغاية على خطوط الإنتاج الكبيرة.
التنوع:يتعامل مع مجموعة واسعة من المواد وأحجام الأجزاء ، ويقدم صناعات متنوعة من التعبئة إلى النقل.
تأثير اختيار المواد:يتيح استخدام البلاستيك الحراري المختلفة ذات الخصائص المحددة (الوضوح ، التأثير ، المقاومة الكيميائية) للأجزاء الوظيفية.
