plastnews4

mm    jsł

M Poradnik nr*«t«’óri»v iwumw# sztucznych ____

Wytwarzanie wyrobów w technologii termoformowa-nia z półwyrobów płaskich można podzielić no cztery oddzielne operacje. Dwie z nich dotyczę nadawania kształtu i są to: formowanie oraz obróbka końcowa. Pozostałe dwie operacje prowadzą do zmiany temperatury tworzywo. Operacje te to: nagrzewanie oraz chłodzenie. W technologii termoformowania procesy obróbki mechanicznej oddzielone są zatem od procesów zmian ciepła w obrabianym materiale. Doświadczenie wskazuje, że nagrzewanie płyty lub folii do temperatury formowania decyduje o powodzeniu następującej kolejno operacji nadawania kształtu.

TERMOFORMOWANIE - PODSTAWY GRZANIA PÓŁWYROBÓW PŁASKICH

Etap, który decyduje o sukcesie

I Temperatury Problem, czy i w jakim stopniu możliwe jest wykonanie z wybranego tworzywa w technologii termoformowania, zaprojektowanego kształtu, zależy od:

■    własności półwyrobu (płyty), takich jak wewnętrzna orientacja łańcuchów polimerowych, wytrzymałość cieplna, termiczna wrażliwość tworzywa, kształt i grubość płyty,

■    równomierności nagrzania półwyrobu,

■    żądanej dokładności wymiarowej wyrobu oraz kształtu wzornika.

Tworzywa do lermoformo-wania charakteryzują się pewnym zakresem temperatur odpowiednich do nadawania kształtu (patrz: Jerzym termomechaniczna” w artykule .Przetwarzanie wtórne, ale nie recykling", PbstNews 9/2008). Dla większości tworzyw zakres ten jest stosunkowo duży. Każde tworzywo posada więc tzw. okno przetwórcze ograniczone dolną i górną temperaturą przetwarzania. Dolna i górna granica przetwarzania to granice przetwarzania danego materiału w omawianej techno-logii^órTiatemygcatnra nagrzewania ograniczona jest najczęściej przez zmiany na powierzchni półwyrobu (np. tworzenicjfo. Rgherzy) lub pr^p zmianę bar-w^Jpśii tworzywo jest Thyrrrty^-n£ by je odksz^łać lub |egjj w r%A. kształconym tworzywiejłojawia-ją się mikropęknięcia znaczy to, że przekroczona zostaidolnargra* nica temperatur formowania.

Ze względu na niewidką przewodność cieplną tworzyw warstwy zewnętrzne płyt / folii nagrzewają się szybciej niż ich warstwy wewnętrzne. Różnica temperatur zwiększa się wraz ze wzrostem grubości półwyrobu oraz szybkością nagrzewania. Dlatego też, przy przetwarzaniu grubych płyt szybkość nagrzewania musi być ograniczona. Na rysunku 1 pokazano jak zmienia się temperatura powierzchni płyty i jej warstwy wewnętrznej w czasie opera-qi nagrzewania. Na wykresie zaznaczono zakres temperatur właściwych dla formowania (okno przetwórcze). Z tak trochę wyidealizowanego wykresu można wyznaczyć optymalny pod względem ekonomicznym czas grzania przy zachowaniu warunków przetwarzania. Z analizy wykresu wynika takie, że im szersze okno przetwórcze, tym większą szybkość nagrzewania można zastosować dla danego tworzywa. Jeśli natomiast w technologii formowania przewidziana jest operacja. wstępnego rozciągania płyty przez tzw. rozdmuch, szybkość nagrzewania musi być obniżona.

Bi Wymagania

Celem operacji nagrzewania jest doprowadzenie półwyrobu do temperatury formowania w możliwie krótkim czasie i przy użyciu minimum energii Najważniejsze wymagania odnośnie tej operacji można zawrzeć w Idlku punktach:

1. Równomierny rozkład temperatur na powierzchni materiału powinien być utrzymany w każdym cykhi produkcyjnym, niezależnie od modelu maszyny i wyrobu końcowego. Przy wyrobach złożonych, przy dużych wzornikach i podczas formowania struktury na powierzchni wyrobów, zakres temperatur formowania musi być zawężony. Większość wyprasek może być produkowanych tylko przy bardzo równomiernym nagrzaniu powierzchni formowanej płyty.

2. Zróżnicowanie temperatur na powierzchni nagrzewanego materiału może być konieczne w niektórych procesach formowania. Przykładowo takie zróżnicowanie temperatur ułatwia wstępny rozdmuch płyty / folii przy zastosowaniu wzorników wielokrotnych. Zróżnicowanie temperatur można wykorzystać także w przypadku mocno zróżnicowanej wysokość wzornika. Różnicowanie temperatury na powierzchni płyty możliwe jest, gdy długość 1 szerokość płyty jest co najmniej trzy razy większa od wymiarów poszczególnych elementów