Imię i nazwisko: | Katedra Przeróbki Plastycznej | Data ćwiczenia: 12.05.2016 |
---|---|---|
Rok, grupa laboratoryjna: 2 MM-DI, gr. 5, 2015/2016 |
Temat ćwiczenia: Dokładność kształtowo-wymiarowa wyrobów z tworzyw sztucznych formowanych w technologii termoformowania |
Nr ćwiczenia: 9 |
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z technologią termoformowania oraz zagadnieniami dokładności kształtowo-wymiarowej wyrobów produkowanych za pomocą tej technologii.
Stanowisko ćwiczenia:
- maszyna do termoformowania C.R. Clark V30,
- forma wykonana w układzie stempla
- wyrzynarka stołowa za pomocą której wycięte zostały gotowe wyroby,
- sprężarka powietrza do ochłodzenia wyrobu,
- zestaw przyrządów pomiarowych.
Szkic formy i zespołu grzejnego maszyny:
1- grzałki wewnętrzne
2- grzałki zewnętrzne
Konfiguracja I | Konfiguracja II | |
---|---|---|
Moc grzewcza zespołu grzałek zewnętrznych | [%] | 10 |
Moc grzewcza zespołu grzałek wewnętrznych | [%] | 90 |
Dane techniczne przetwarzanych tworzyw sztucznych, parametry technologiczne:
Parametr | Jednostka | Konfiguracja I | Konfiguracja II |
---|---|---|---|
Czas nagrzewania | [s] | 90 | 70 |
Odległość promiennika od powierzchni płyty H | [mm] | 47,3 | |
Rodzaj tworzywa polimerowego | [-] | ABS biały | |
Grubość płyty z TS | [mm] | 1 | |
Wymiary płyty z TS | [mm] | 286,5 x 284 | |
Wymiary promiennika B x L | [mm] | 276 x 276 |
Obliczanie wartości βa, βl i F:
$\mathbf{\beta}_{\mathbf{a}}\mathbf{= \ }\frac{\mathbf{A}}{\mathbf{A}_{\mathbf{0}}}\mathbf{= \ }$1,08222
Pole powierzchni przed odkształceniem A0 = 81 366mm2
Pole powierzchni po odkształceniu A = 88 055,696mm2
K = = 286,5mm / 47,3mm = 6,057 | N = = 284mm / 47,3mm = 6,004 |
---|
F ≈ 0,7 co oznacza że 30% energii ulega stratom.
$$\mathbf{\beta}_{\mathbf{l}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{a}\mathbf{+}\mathbf{2}\mathbf{b}\mathbf{+}\mathbf{2}\mathbf{c}}{\mathbf{d}}\mathbf{=}\mathbf{1}\mathbf{,}\mathbf{23445}$$
a=140,25
b=32,4
c=16
Charakterystyka odkształcenia na grubości ścianki:
Konfiguracja I:
Punkt | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Grubość | 0,52 | 0,62 | 0,78 | 0,9 | 1,1 | 1,09 | 0,68 | 0,67 | 0,77 | 0,82 |
εg | -0,46776 | -0,3654 | -0,20164 | -0,07881 | 0,12589 | 0,11566 | -0,30399 | -0,31423 | -0,21187 | -0,1607 |
Konfiguracja II:
Punkty | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Grubość | 1,05 | 1,04 | 1,02 | 1,04 | 1,04 | 1,11 | 1,12 | 1,13 | 1 | 0,74 |
εg | 0,00286 | -0,00669 | -0,02579 | -0,00669 | -0,00669 | 0,06017 | 0,06972 | 0,07927 | -0,04489 | -0,29322 |
Wnioski
Koszt oprzyrządowania do produkcji techniką termoformowania szacuje się na poziomie niższym o 15% od kosztu form wtryskowych. Wraz z rosnącymi wymiarami gabarytowymi wytwarzanych produktów wskaźnik ten staje się jeszcze bardziej korzystny. Wadami termoformowania są przede wszystkim wysokie ceny surowca –ceny płyt i foli są ok.100% wyższe od cen granulatu, powstawanie znacznych odpadów poprodukcyjnych przy obcinaniu(okrawaniu), których nie da się bezpośrednio zagospodarować w tej technologii, nierównomierność w grubości ścianek wyrobu-pocienianie w narożach, grubość zależna od rozkładu mocy grzałek(wewnętrznych, zewnętrznych)niemożność wykonania w jednej operacji otworów oraz gwintów. Na pożądany wybór składają się następujące parametry: dobór odpowiednich parametrów technologicznych (moc grzałek, oraz jej właściwy rozkład), czas nagrzewania płyty TS, a także parametry związane z podciśnieniem wytworzonym w maszynie, co ma związek z przyleganiem tworzywa do formy. Długi czas nagrzewania wpływa niekorzystnie na wyrób, ponieważ część płyty może być rozgrzana bardziej niż reszta, przekłada się to na dodatkowe wady podczas formowania jak i samego końcowego wyrobu. Technologia ta jest metodą prostą, wydajną, lecz drogą ze względu na koszty materiału, w porównaniu do technologii formowania wtryskowego.