Chương 4 - Các phương pháp gia công doc

NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC ĐƯỜNG HÚT CHÂN KHÔNG HÌNH DẠNG SẢN PHẨM 3 ĐỊNH DẠNG CHÂN KHÔNG • Nhiệt định hình là một phương pháp chế biến 1.. 4 ĐỊNH DẠNG4.ĐỊNH DẠNG BẰNG CHÂN KHÔNG KHÔNG 17 * Đ

NHIỆT ĐỊNH HÌNH (THERMOFORMING)

1

1 NGUYÊN LÝ

GIA NHIỆT VẬT LIỆU

TRƯỚC KHI

1 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC

ĐƯỜNG HÚT CHÂN KHÔNG

HÌNH DẠNG SẢN PHẨM

3

ĐỊNH DẠNG CHÂN KHÔNG

• Nhiệt định hình là một phương pháp chế biến

1 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC

nhựa lâu đời và phổ biến nhất.

Các đặc tính:

• Biến dạng trong nhiệt định hình được thực hiện trong khi vật liệu ở trạng thái mềm (không nóng chảy) Đó chính là điểm võng xuống

5

thái mềm (không nóng chảy) Đó chính là điểm võng xuống

•Quá trình chủ yếu là biến dạng dài bề mặt tự do, nó tương tự quá trình thổi

và thổi màng.

•Ưu điểm

-Giá thành máy thấp -Nhiệt độ yêu cầu thấp -Áp suất yêu cầu thấp

ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM

-Tạo chi tiết lớn dễ dàng -Chu kỳ khuôn nhanh -Vật liệu khuôn không yêu cầu cao

•Nhược điểm

-Polymer bị gia nhiệt hai lần

-Giá vật liệu cao

2 SẢN PHẨM

7

2.CÁC SẢN PHẨM NHIỆT ĐỊNH HÌNH

2.CÁC SẢN PHẨM NHIỆT ĐỊNH HÌNH

9

2.CÁC SẢN PHẨM NHIỆT ĐỊNH HÌNH

2.CÁC SẢN PHẨM NHIỆT ĐỊNH HÌNH

11

2.CÁC SẢN PHẨM NHIỆT ĐỊNH HÌNH

2.CÁC SẢN PHẨM NHIỆT ĐỊNH HÌNH

13

2.CÁC SẢN PHẨM NHIỆT ĐỊNH HÌNH

3 PHÂN LOẠI 3.PHÂN LOẠI

4 ĐỊNH DẠNG

4.ĐỊNH DẠNG BẰNG CHÂN

KHÔNG KHÔNG

17

* Đây là dạng đơn giản nhất, dùng áp suất chân không để kéo tấm vào lòng khuôn.

• Quá trình bắt đầu khi tấm

ề

4.ĐỊNH DẠNG NHIỆT NHỜ CHÂN KHÔNG

được gia nhiệt mềm.

• Sau đó áp suất chân không thông qua các lỗ nhỏ ở bên trong khuôn sẽ đẩy tấm vào sát khuôn nơi mà nó được làm nguội và có được hình dạng mong muốn ( hình dạng của lòng khuôn).

độ nguội và sản phẩm

sẽ được lấy đi

– Dùng khi chiều sâu cần thiết của sản phẩm lớn.

– Kích thước của bóng bóng được giám sát bởi con mắt điện tử Khi bóng thổi tới kích thước yêu cầu thì áp suất ngừng cung cấp vép vật liệu vào khuôn

Chà ẽ hỗ để hì h dá ủ ả hẩ

4.ĐỊNH DẠNG NHIỆT NHỜ KÉO NGƯỢC

– Chày sẽ hỗ trợ để tạo ra hình dáng của sản phẩm

– Ưu điểm là chiều dầy đồng đều hơn Nhược điểm là chu kỳ lớn– Áp suất chân không sẽ kéo vật liệu trước khi hình thành sản phẩm

để sản phẩm có chiều dầy đồng đều hơn

23

• Nó là dạng khác của phương pháp

ê ó kế h điể ủ h

ĐỊNH DẠNG NHIỆT NHỜ BỀ NGOÀI CỦA KHUÔN

NHƯNG NGƯỢC ( Snap-back Forming)

trên nó kết hợp ưu điểm của phương pháp kéo ngược và định dạng nhiệt nhờ bề mặt ngoài của khuôn.

• Tấm được gia nhiệt đến nhiệt độ mềm và kéo nhanh về phía khuôn.

• Thường dùng cho chi tiết có hình dạng phức tạp Chu kỳ tương đối

ề ầ ẩ ồ dài nhưng chiều dầy sản phẩm đồng đều tốt.

• Chày sẽ hỗ trợ quá trình hình thành để cải thiện quá trình định dạng nhiệt nhờ chân không Việc sử dụng chày ép

• Đôi khi người ta có thể sử dụng với áp suất dư thay vì dùng áp suất chân không

25

•Phương pháp này là dạng khác của phương pháp hỗ trợ của chày.

• Tấm sẽ được gia nhiệtđến nhiệt độ mềm và thổi nó xa khuôn(kéo vật liệu mỏng ở tâm của tấm vùng có chiều dầy lớn nhất trong quá trình dùng định dạng nhiệt nhờ chân không)trước khi dùng chày hỗ trợ.

4.ĐỊNH DẠNG NHIỆT NHỜ KÉO NGƯỢC

• Hai lớp được định dạng đồng thời

• Có thể tạo nhiều mầu và trang trí

ĐỊNH DẠNG NHIỆT HAI LỚP

27

5 ĐỊNH DẠNG 5.ĐỊNH DẠNG BẰNG ÁP SUẤT

– Áp suất dư thường (14.5 to 300 psi).

– Ưu điểm là chu kỳ khuôn nhanh hơn so với phương pháp trên, tấm được tạo thành với nhiệt độ thấp hơn do áp suất ép cao hơn, kích thước sản phẩm có độ chính xác hơn và sản phẩm có hình dáng sắc nét hơn Áp suất được tác dụng nhanh để ngăn ngừa bị nguội

TỰ DO

– Việc định dạng sản phẩm không cần khuôn.

– Sản phẩm được phồng lên nhờ áp suất và sau đó được làm nguội Vòng kẹp thiết kế có thể điều khiển hình dáng bán cầu

6.ĐỊNH DẠNG NHIỆT TỰ DO

hình dáng bán cầu – Ví dụ làm sản phẩm dạng vòm của xe đua.

– Ưu điểm là có độ trong suốt quang học cao.

– Các sản phẩm được thổi – Không tiếp xúc với bề mặt khuôn, việc chạm sản

7.ĐỊNH DẠNG

7.ĐỊNH DẠNG NHỜ LÒNG VÀ CHÀY

33

- Hai khuôn được dùng để hình thành sản phẩm mà không sử dụng áp suất – Dùng khi sản phẩm không có kéo lớn.

– Ưu điểm là chất lượng kích thước bề mặt trong và ngoài tốt

7.ĐỊNH DẠNG NHIỆT NHỜ LÒNG VÀ CHÀY KHUÔN

( Matched Die Forming )

Ưu điểm là chất lượng kích thước bề mặt trong và ngoài tốt

8.KHUÔN 8.KHUÔN

37

• Khuôn cái (Female mold)- khuôn đực ( Male mold)

KHUÔN

39

9.THIẾT KẾ SẢN PHẨM

• Tỉ số kéo

– Cần phải chọn hợp lý để chiều sâu không thừa quá mức.

– Là thống số quan trọng dùng để xác định khối lượng sao cho sự thay đổi chiều dầy của sản phẩm không xảy ra Tỉ số kéo cao sẽ gây ra sự thay đổi chiều dầy quá nhiều, hoặc quá mỏng có thể xảy ra.

9 THIẾT KẾ SẢN PHẨM

q , ặ q g y – Tỉ số kéo = Chiều sâu của sản phẩm / chiều rộng của sản phẩm.

– Tỉ số kéo cần phải nhỏ hơn

• 2:1 đối với khuôn cái

• 7:1 đối với khuôn đực

•Tỷ số diện tích

Tỉ số diện tích gần bằng khối lượng của sản phẩm.

41

g g g p – Tỉ số diện tích = Diện tích của tấm trước khi định dạng / diện tích của sản phẩm sau khi tạo hình

– Ví dụ diện tích của tấm là 30 in 2 và sản phẩm có diện tích là 60 in 2 , thì tỷ số

là 1:2 và chiều dầy của sản phẩm sẹ là 50% chiều dầy của tấm.

• Hình dáng và thiết kế sản phẩm – Undercuts

Nhiệt độ của kuôn

• Thông thường là nhiệt độ phòng Nếu nhiệt độ tăng thì thời gian chu kỳ và độ

co rút sẽ tăng

– Kích thước của bóng khi dùng phương pháp kéo ngược

Kích thước của bóng không vướt quá 50% to 75% kích thước ngắn của tấm kẹp

– Plug size

• Chầy bằng70% đến 85% lòng khuôn và hính dáng của chày phải đối xứng với Chầy bằng70% đến 85% lòng khuôn và hính dáng của chày phải đối xứng với lòng khuôn

45

• Máy

11 THIẾT BỊ

47

11 THIẾT BỊ

11 THIẾT BỊ

49

11 THIẾT BỊ

11 THIẾT BỊ

51

Máy định dạng nhiệt một trạm thường bao gồm :

- Phần gia nhiệt phôi tấm

- kẹp tấm

11 THIẾT BỊ

- Khuôn -Di chuyển tấm và khuôn vào phần định dạng Liên quan với hệ thống chân không và

áp suất, và pittôn thủy lực để

ép vào khuôn,

- Hệ thống vận chuyển,

- Lò và quạt làm nguội

11 THIẾT BỊ

53

11 THIẾT BỊ

Vật liệu T g T heat

distortion@66ps i

T mold set T lower forming

limit

T normal forming

T upper forming limit

Khả năng tỏa nhiệt (cm 2 /s) x 10 -4

Giãn nở nhiệt Coef ( °C -1 ) x 10 -6