5 wichtige Überlegungen für das Formen Design

5 wichtige Überlegungen für das Formen von Formen

1. Gestaltung von Evakuierungslöchern

Die Gestaltung von Evakuierungslöchern beim Vakuumformen ist entscheidend für die Formgestaltung. Evakuierungslöcher sollten dort angeordnet werden, wo das Blech letztendlich die Form berührt, z. B. um den Boden der Form und in vertieften Bereichen beim Formen mit der Form oder um den Boden des Stempels beim Formen mit dem Stempel. Die spezifische Position hängt von der Form und Größe des geformten Teils ab.

Bei Teilen mit komplexen Konturen sollten Evakuierungslöcher konzentriert angeordnet werden. Bei großen, flachen Teilen müssen Evakuierungslöcher gleichmäßig verteilt werden. Der Lochabstand hängt von der Größe des Teils ab. Für kleine Teile ist ein Abstand von 20-30 mm geeignet, während für große Teile der Abstand erhöht werden sollte.

Im Allgemeinen werden für Kunststoffe mit guter Fließfähigkeit und hohen Formtemperaturen kleinere Evakuierungslöcher benötigt; für dickere Bleche werden größere Evakuierungslöcher benötigt; und für dünnere Bleche werden kleinere Evakuierungslöcher benötigt. Kurz gesagt, die Anforderung an die Größe der Evakuierungslöcher besteht darin, dass die Luft in kurzer Zeit zwischen dem Blech und der Formoberfläche abgesaugt werden kann, ohne Spuren der Evakuierungslöcher auf dem Teil zu hinterlassen.

Der Durchmesser eines typischen Evakuierungslochs beträgt 0,5–1 mm. Es ist ratsam, dass der maximale Durchmesser des Evakuierungslochs 50 % der Blechdicke nicht überschreiten sollte. Bei Blechen, die kleiner als 0,2 mm sind, können jedoch keine übermäßig kleinen Evakuierungslöcher verarbeitet werden.

2. Hohlraumabmessungen Die Hohlraumabmessungen von Vakuumformformen sollten auch die Schrumpfungsrate des Kunststoffs berücksichtigen. Die Berechnungsmethode ist die gleiche wie für die Hohlraumabmessungen von Spritzgussformen. Ungefähr 50 % der Schrumpfung in vakuumgeformten Kunststoffteilen treten nach dem Entformen auf, 25 % treten innerhalb von 1 Stunde nach dem Entformen bei Raumtemperatur auf, und die restlichen 25 % treten innerhalb der folgenden 8–24 Stunden auf.

Kunststoffteile, die mit einer konkaven Form geformt werden, schrumpfen um 25 %–50 % mehr als solche, die mit einer konvexen Form geformt werden. Viele Faktoren beeinflussen die Maßgenauigkeit von Kunststoffteilen. Neben der Verringerung der Maßgenauigkeit des Hohlraums spielen auch Faktoren wie Formtemperatur, Formtemperatur und die Art des Kunststoffteils eine Rolle. Daher ist es sehr schwierig, die Schrumpfungsrate im Voraus genau zu bestimmen.

Wenn die Produktionscharge groß ist und die Anforderungen an die Maßgenauigkeit hoch sind, ist es am besten, zuerst ein Testprodukt mit einer Gipsform zu erstellen, um seine Schrumpfungsrate zu messen. Dies dient als Grundlage für die Gestaltung des Formhohlraums.

3. Oberflächenrauheit des Hohlraums
Im Allgemeinen haben Vakuumformformen keine Auswerfervorrichtungen; das Entformen erfolgt nach dem Formen mit Druckluft. Wenn die Oberflächenrauheit der Vakuumformform zu gering ist, ist dies für das Entformen nach dem Vakuumformen sehr nachteilig. Das Kunststoffteil neigt dazu, an der Formoberfläche zu haften und ist schwer zu entformen. Selbst mit einer Auswerfervorrichtung ist es immer noch anfällig für Verformungen nach dem Entformen. Daher sollte die Oberflächenrauheit von Vakuumformformen relativ hoch sein. Nach der Oberflächenbearbeitung wird das Sandstrahlen empfohlen.

4. Kantendichtvorrichtung
Um beim Vakuumformen zu verhindern, dass Luft in die Vakuumkammer gelangt, müssen an den Kanten, an denen die Kunststofffolie die Form berührt, Dichtvorrichtungen installiert werden. Das Abdichten der Kontaktfläche zwischen der Kunststofffolie und der Form ist für gerade Trennflächen relativ einfach, aber das Abdichten ist für gekrümmte oder gefaltete Trennflächen schwieriger.

5. Heiz- und Kühlgeräte Das Erhitzen der beim Vakuumformen verwendeten Kunststofffolie erfolgt typischerweise mit Widerstandsdraht oder Infrarotstrahlung. Die Temperaturen des Widerstandsdrahts können 350℃～450℃ erreichen. Für verschiedene Kunststofffolien sind unterschiedliche Formtemperaturen erforderlich, die im Allgemeinen durch Einstellen des Abstands zwischen dem Heizelement und der Folie erreicht werden. Ein Abstand von 80～120 mm ist üblich.

Die Formtemperatur beeinflusst sowohl die Qualität des Kunststoffteils als auch die Produktionsrate. Wenn die Formtemperatur zu niedrig ist, treten beim Kontakt zwischen der Kunststofffolie und dem Formhohlraum kalte Stellen oder Spannungen auf, was möglicherweise zu Rissen führt. Umgekehrt kann die Kunststofffolie bei zu hoher Formtemperatur am Hohlraum haften, sich beim Entformen verformen und den Produktionszyklus verlängern.

Daher sollte die Formtemperatur innerhalb eines bestimmten Bereichs geregelt werden, im Allgemeinen um 50℃. Zu den Methoden zur Steuerung der Formtemperatur gehören die natürliche Abkühlung nach dem Kontakt des Kunststoffs mit der Form, das Hinzufügen von Luftkühlvorrichtungen zur Beschleunigung der Kühlung und die Wasserkühlung. Die Integration von Kühlkanälen in die Form ist die effektivste und am häufigsten verwendete Methode zur Steuerung der Formtemperatur. Diese Kühlkanäle sollten mindestens 8 mm von der Formoberfläche entfernt sein, um kalte Stellen zu vermeiden.

Es gibt verschiedene Methoden zum Öffnen von Kühlwasserkanälen. Kupfer- oder Stahlrohre können in die Form gegossen oder Löcher gebohrt oder Nuten in die Form gefräst werden. Bei der Fräsmethode müssen Dichtungselemente verwendet und eine Abdeckplatte hinzugefügt werden.