Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Компрессионное формование - упрощенная схема процесса
Резиновые сапоги, изготовленные методом компрессионного формования, до того, как будут удалены вспышки .

Компрессионное формование - это метод формования, при котором формовочный материал, как правило, предварительно нагретый, сначала помещается в открытую нагретую полость формы . Форму закрывают с помощью верхнего усилия или заглушки, прикладывают давление, чтобы заставить материал контактировать со всеми областями формы, при этом тепло и давление поддерживаются до тех пор, пока формовочный материал не затвердеет. Процесс использует термореактивные смолы в частично отвержденной стадии, либо в форме гранул, шпатлевки -подобных масс, или преформы.

Компрессионное формование - это крупномасштабный метод высокого давления, подходящий для формования сложных высокопрочных арматурных материалов из стекловолокна . Усовершенствованные композитные термопласты также можно формовать под давлением из однонаправленных лент, тканых материалов, мата из случайно ориентированных волокон или рубленых нитей. Преимущество компрессионного формования заключается в его способности формовать большие и довольно сложные детали. Кроме того, это один из самых дешевых методов формования по сравнению с другими методами, такими как литье под давлением и литье под давлением ; кроме того, расходуется относительно мало материала, что дает преимущество при работе с дорогостоящими составами.

Однако компрессионное формование часто обеспечивает плохую консистенцию продукта и трудности с контролем заваривания , и оно не подходит для некоторых типов деталей. Производится меньше трикотажных линий , и меньшее уменьшение длины волокна заметно по сравнению с литьем под давлением. Компрессионное формование также подходит для производства сверхбольших базовых форм с размерами, превышающими возможности методов экструзии. Материалы, которые обычно производятся методом компрессионного формования, включают: смолы на основе полиэфирного стекловолокна (SMC / BMC), Torlon , Vespel , поли (п-фениленсульфид) (PPS) и многие марки PEEK . [1]

Компрессионное формование обычно используется инженерами-разработчиками, которые ищут экономичные резиновые и силиконовые детали. Производители компонентов, изготовленных методом компрессионного формования небольшого объема, включают PrintForm , 3D, STYS и Aero MFG.

Компрессионное формование было впервые разработано для изготовления композитных деталей для замены металлов, компрессионное формование обычно используется для изготовления более крупных плоских или умеренно изогнутых деталей. Этот метод формования широко используется при производстве автомобильных деталей, таких как капоты, крылья, совки, спойлеры, а также более мелких и более сложных деталей. Формованный материал помещается в полость формы, а нагретые плиты закрываются гидроцилиндром. Компаунд для формования наливом (BMC) или компаунд для формования листов (SMC) придают форму пресс-форме под действием приложенного давления и нагреваются до тех пор, пока не произойдет реакция отверждения. Исходный материал SMC обычно режется по площади поверхности формы. Затем форму охлаждают и деталь удаляют.

Материалы могут быть загружены в форму либо в виде гранул, либо в виде листа, либо форма может быть загружена из экструдера для пластификации. Материалы нагреваются выше точки плавления, формируются и охлаждаются. Чем более равномерно загружаемый материал распределяется по поверхности формы, тем меньше происходит ориентация потока на стадии сжатия. [ необходима цитата ]

Компрессионное формование также широко используется для производства многослойных конструкций, которые включают в себя материал сердцевины, такой как сотовые конструкции или полимерная пена. [2]

Термопластические матрицы - обычное дело в отраслях массового производства. Одним из ярких примеров является автомобильная промышленность, где ведущими технологиями являются термопласты, армированные длинными волокнами (LFT) и термопласты, армированные стекловолокном (GMT).

При компрессионном формовании есть шесть важных факторов, которые следует учитывать инженеру [ цитата необходима ] :

  • Определение нужного количества материала.
  • Определение минимального количества энергии, необходимого для нагрева материала.
  • Определение минимального времени, необходимого для нагрева материала.
  • Определение подходящей техники нагрева.
  • Предсказание требуемой силы, чтобы гарантировать правильную форму выстрела.
  • Разработка формы для быстрого охлаждения после того, как материал был запрессован в форму.

Определение процесса [ править ]

Компрессионное формование - это процесс формования, при котором пластмассовый материал помещается непосредственно в нагретую металлическую форму, затем размягчается под действием тепла и, следовательно, заставляется принимать форму формы по мере ее закрытия. После завершения формования излишки Flash могут быть удалены. Обычно машины для компрессионного формования открываются вдоль вертикальной оси.

Характеристики процесса [ править ]

Использование термореактивных пластмасс отличает этот процесс формования от многих других процессов формования. Эти реактопласты могут иметь форму преформы или гранул. В отличие от некоторых других процессов, мы обнаруживаем, что материалы обычно предварительно нагревают и измеряют перед формованием. Это помогает уменьшить лишнюю вспышку. Вставки, обычно металлические, также могут быть отформованы из пластика. В качестве примечания, помните, что не допускайте подрезов на форме, это затруднит выталкивание. Термопластические матрицы с неотъемлемым неопределенным сроком хранения и более коротким циклом формования широко используются, и примеры показаны в ссылке 3.

Схема процесса [ править ]

Компрессионное формование - один из старейших методов изготовления резиновых изделий. Параметры процесса включают время формования, температуру и давление. Обычно используется давление зажима 300-400 тонн. Типичная форма имеет форму раковины моллюска. Формовочный пресс был очень похож на вертикальный пресс, заполненный ковшом, используемый для литья алюминия. Дно формы всегда было полостью. Компрессионное формование использовало преформы, изготовленные экструдером / устройством для резки волосков или роликовым штампом / высекальным прессом. Подмигивание означает, что 2 лезвия встречаются в центре, чтобы отрезать экструдат до нужной длины. Например; Для формования бутылок с водой использовались листы, вырезанные из роликовой матрицы. Размер листа составлял 3 дюйма на 6 дюймов. Первый лист помещали - один под сердечник и один лист такого же размера над сердечником, а затем верх формы опускали вручную или с помощью подъемника, чтобы почти закрыть.Затем форма была вставлена ​​в пресс. Кнопка запуска гидравлически закрыла вертикальный пресс до полного давления. Температура формы была около 350 градусов. Плиты прессов нагревались паром. По окончании цикла (около 3,5-4,0 минут) пресс открывался, и форма выдвигалась по направлению к оператору. Оператор пытался открыть верхнюю часть формы для раковины моллюска, а затем прислонить верхнюю часть формы к прессу. Открыта бутылка с ядром внутри. Пока бутылка была еще горячей, оператор вставлял зубцы, как плоскогубцы, между резиной бутылки и стальным сердечником. Затем оператор протягивал бутылку у горлышка над сердцевиной, чтобы освободить бутылку. При изготовлении пресс-форм для детских сосков и центров мячей для гольфа преформы были экструдированы.Соска ребенка имела форму почки около 2 дюймов в высоту и 1/2 дюйма в ширину в середине. Заготовка центральной части мяча для гольфа имела круглую заготовку размером 1 x 1 дюйм. Обе пули предназначены для того, чтобы стоять в полости формы. Во время цикла оператор загружал приспособление заготовками. Когда форма открыта, нижняя плита опускается, и форма гидравлически выталкивается к оператору. При этом нагревательный лист (все формованные детали из этого цикла были соединены вместе с помощью линии разделения корки (заусенцев)) помещали в передаточную тележку. Следующий цикл начался с того, что зажимное приспособление было помещено на форму. Поднос слайдов был вытянут, и преформы были выпущены в полость формы. Кнопка пуска переместила нижнюю плиту обратно в пресс и снова запустила цикл отверждения. На этом первый цикл был завершен. Каждый оператор выполнял в среднем 4 нажатия.Загрузка и выгрузка производились во время цикла. Затем нагревательные листы, извлеченные из формы, транспортировали на станцию ​​для штамповки. Станция высечки удаляет корку, оставляя готовые детали. Следующим этапом развития компрессионного формования стала передача под давлением. В основном экструдер был частью цикла формования. Резину вводили в верхнюю нагретую плиту, а затем прикладывали давление для переноса расплавленной резины в зажимную форму. Конструкция переноса под давлением и улучшенные формы были больше похожи на литье пластика под давлением, за исключением того, что плиты и формы переноса под давлением нагреваются. Напротив, при литье под давлением горячий пластик попадает в холодную форму.Станция высечки удаляет корку, оставляя готовые детали. Следующим этапом развития компрессионного формования стала передача под давлением. В основном экструдер был частью цикла формования. Резину вводили в верхнюю нагретую плиту, а затем прикладывали давление для переноса расплавленной резины в зажимную форму. Конструкция переноса под давлением и улучшенные формы были больше похожи на литье пластика под давлением, за исключением того, что плиты и формы переноса под давлением нагреваются. Напротив, при литье под давлением горячий пластик попадает в холодную форму.Станция высечки удаляет корку, оставляя готовые детали. Следующим этапом развития компрессионного формования стала передача под давлением. В основном экструдер был частью цикла формования. Резину вводили в верхнюю нагретую плиту, а затем прикладывали давление для переноса расплавленной резины в зажимную форму. Конструкция переноса под давлением и улучшенные формы были больше похожи на литье пластика под давлением, за исключением того, что плиты и формы переноса под давлением нагреваются. Напротив, при литье под давлением горячий пластик попадает в холодную форму.Конструкция переноса под давлением и улучшенные формы были больше похожи на литье пластика под давлением, за исключением того, что плиты и формы переноса под давлением нагреваются. Напротив, при литье под давлением горячий пластик попадает в холодную форму.Конструкция переноса под давлением и улучшенные формы были больше похожи на литье пластика под давлением, за исключением того, что плиты и формы переноса под давлением нагреваются. Напротив, при литье под давлением горячий пластик попадает в холодную форму.

Типовые инструменты и геометрия [ править ]

Применяются три типа пресс-форм: пресс-формы с прямым плунжером, пресс-формы с прямым плунжером и пресс-формы с опущенным плунжером. Форма вспышки должна иметь точную загрузку пластика и производить горизонтальную вспышку (излишки материала, выступающие из формы). Форма с прямым плунжером допускает некоторую неточность при загрузке пластика и дает вертикальный зазор. Форма с опущенным плунжером должна иметь точную загрузку пластика, и не должно образовываться заусенцев. Дальнейшие подробности объяснены в [3].

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Введение в компрессионное формование» . eFunda . Проверено 19 марта 2013 года .
  2. ^ "Что такое компрессионное формование?" . Ковентивные композиты . Проверено 1 октября 2018 .

Библиография [ править ]

  • Тодд, Роберт Х., Делл К. Аллен и Лео Элтинг. Справочное руководство по производственным процессам. Нью-Йорк: Industrial P, Incorporated, 1993, стр. 219-220 ....