Формовка оргстекла в домашних условиях

Формовка оргстекла в домашних условиях

Формование имеет некоторые преимущества. Основным, из которых является возможность в процессе формовки получить крупные изделия, при этом используя недорогие и довольно простые формы. Как формовать оргстекло? — тут подробнее:

Термическое формирование подразумевает выполнение трех этапов:

  • Нагрев материала;
  • Формовка;
  • Охлаждение полученной формы.

Формовка дает возможность создавать из обычного ровного оргстекла различные формы, с разным углом изгиба или волнистые.

Горячая сушка материала

Перед тем как приступить к формовке оргстекла, следует высушить лист материала, в зависимости от способа сушки, будет колебаться и время сушки.

Пластиковые корпуса для РЭА

Как делают пластиковые корпуса для РЭА? Какие бывают пластиковые корпуса для РЭА? Как выбрать пластиковые корпуса для РЭА? Как сделать пластиковые корпуса для РЭА своими руками?

Порошковая покраска металлических изделий

В каких случаях используется порошковая покраска металлических изделий? В чем заключаются особенности и технология порошковой покраски металлических изделий? Из каких этапов состоит порошковая покраска металлических изделий? Как осуществить порошковую покраску металлических изделий самостоятельно?

Оргстекло – это полимер, изготовленный из синтетических материалов. Если его сравнивать с обычным стеклом, то благодаря наличию в оргстекле специальных синтетических добавок, оно значительно прочнее. Далее мы расскажем, что такое формовка оргстекла, и поговорим об особенностях этого процесса.

Где применяется формовка оргстекла

В современном мире оргстекло стало очень востребованным материалом. Существенное количество окружающих нас изделий изготовлено при помощи формовки оргстекла.

Для того чтобы не быть голословными, приведем примеры знакомых всем предметов, полученных формовкой оргстекла:

  1. Рекламные материалы и подставки, промостойки, выставочные элементы и пилоны.
  2. Внешние витрины и дисплеи.
  3. Объемные буквы для уличных вывесок.
  4. Внешние панели.
  5. Лотки и полочки, способные длительное время выдерживать тяжелый вес.

Горячая формовка оргстекла

Формовка оргстекла горячим способом – это основной вид переработки акриловых смол, в качестве исходного материала используются обычно листовые заготовки. Наиболее заметный плюс данного способа является возможность изготовления больших изделий при помощи дешевых форм. Горячая формовка оргстекла включает в себя несколько этапов: нагрев, формовка и охлаждение.

Нагреваясь до определенной температуры, оргстекло становится очень пластичным, ему можно легко придать необходимую форму (для этого понадобятся специальные инструменты). После того как оргстекло охладится, оно станет таким же твердым, как изначально, но при этом сохранит новую форму. Если на остывшем после формовки оргстекле вы заметите какие-либо отклонения от желаемой формы, то материал можно снова нагреть и откорректировать. Однако это возможно только в том случае, если оргстекло высокомолекулярное, а не экструзионное.

Оргстекло имеет свойство впитывать в себя влагу. Излишняя жидкость может негативно сказаться на самом материале при его термической обработке. Для того чтобы избежать образования на нем дефектов при формовке, необходимо предварительно просушить подготовленные листы в конвекционной сушильной камере при температуре +80 °С в течение 1–2 часов на каждый мм толщины (маскирующую пленку необходимо удалить). Обычно на сушку уходит 24 часа.

Горячая формовка оргстекла также может осуществляться при помощи инфракрасного излучения. Это очень эффективный способ, при котором мощность используемых инфракрасных элементов составляет 250–450 вт. Между оргстеклом и ИК-элементами расстояние составляет 150–250 мм. Продолжительность нагрева определяется индивидуально для каждого случая.

Формовка оргстекла с повышенными оптическими характеристиками осуществляется с использованием сушильной печи с циркуляцией горячего воздуха. Таким образом, появляется возможность контролировать уровень нагрева и поддерживать нужную температуру по всей площади материала при формовке. Отклонения в 5 °С могут повлечь за собой возникновение существенных напряжений в изделии из экструзионного оргстекла.

В процессе первого нагрева листов экструзионного оргстекла происходит их усадка, которую необходимо своевременно учитывать. Оргстекло, подвергаемое формовке, может иметь разную толщину и направление экструзии, в зависимости от которых усадка может быть 3–6 %. Если экструзия поперечная, то это значение может составлять 1–3 %. Также необходимо надежно закрепить лист оргстекла на опоре, это позволит снизить деформации при формовке.

Если говорить о блочном «литом» оргстекле, то его усадка происходит равномерно по длине и ширине. Допустимая разница температуры нагрева листа оргстекла составляет 3 °С, в противном случае появятся существенные напряжения. В случае перегрева горизонтально расположенных листов, оргстекло может прилипнуть к металлическим изделиям. По этой причине прежде, чем приступать к формовке, убедитесь, что на плоскостях опор имеются фторопластовые или тефлоновые покрытия.

Нагрев оргстекла перед формовой осуществляется в течение определенного времени при подходящей температуре, на точные значения которых влияют вид продукции, термические условия и сложность создаваемой детали. Для определения «опасных» для формовки зон необходимо в лабораторных условиях выполнить формовку образцов, наиболее растянутые поверхности погружают в этанол на 10 минут.

Читайте также:  Прокладка на слив унитаза

При избыточном внутреннем напряжении на образцах появятся трещины. Блочное оргстекло при формовке усаживается равномерно во все стороны и не более чем на 2 %, оно способно выдерживать более широкий диапазон температурного воздействия.

Формовка экструзионного оргстекла может осуществляться при температуре от +140…+170 °С. Когда вы начнете выбирать наиболее подходящую в вашем случае температуру формовки, ориентируйтесь на диапазон +140…+180 °С, учитывайте воздействие температуры на материал.

Для формовки оргстекла наиболее подходят следующие температуры:

  • Экструзионное стекло: +150…+160 °C.
  • Литое стекло: +160…+175 °C.

Если для формовки выставить недостаточную температуру, то оргстекло будет иметь тенденцию к возврату исходной формы, листы могут лопнуть. Поверхность при этом сохранит хорошее качество. Если формовку оргстекла выполнять при высоких температурах, то тенденция возврата формы будет сведена к минимуму, но появится вероятность потери качества поверхности изготавливаемого изделия.

Охлаждение оргстекла при формовке

Для того чтобы при формовке у оргстекла не появилось внутреннее напряжение, охлаждать его нужно медленно и равномерно. После изделие оставляют на матрице до полного охлаждения (+60…+70 °С), это позволит избежать искажения формы.

По завершении процесса необходимо сначала снизить напряжение в изделии путем термического кондиционирования, и только после этого можно поверхность красить, наносить на нее растворители или самоклеящуюся пленку.

Следите за тем, чтобы изделия и формы не были переохлаждены или перегреты. Также нельзя допускать слишком быстрого растяжения, чрезмерного давления воздуха, форма и оргстекло не должны соприкасаться перед формованием при высокой температуре.

Если у Вас возникли вопросы по поводу разработки и производства:

➜ корпусов для РЭА;

➜ корпусов для светодиодных табло и мониторов ;

➜ экранирующих конструктивов для электронных устройств.

Позвоните по телефону:
+7(495)642-51-25
или оставьте заявку.
Мы ответим на все Ваши вопросы!
Это абсолютно бесплатно!

Вакуумная формовка оргстекла

Вакуумная формовка оргстекла – это противоположный плавке (моллированию) процесс. При моллировании оргстекло, нагреваясь, само растекается по форме. В случае вакуумной формовки, материал сам затягивается в заданную форму.

Продукт, получаемый способом вакуумной формовки, не отличается идеальной поверхностью, однако есть смысл использовать данный метод для работы с тонкими материалами. Если нужно изготовить деталь с рельефной поверхностью, этот метод окажется просто незаменимым.

Суть формовки заключается в нагревании и плавлении оргстекла, после чего его выливают в предварительно подготовленные формы. Придавать определенный вид формовкой можно таким материалам, как:

  • Акриловое оргстекло, которое активно используется для изготовления наружной рекламы. Оно характеризуется пропускной способностью в УФ-спектре и способно выдерживать различные внешние воздействия.
  • Полистирол, используемый при термовакуумной упаковке продукции.
  • Всем известный полиэтилен, позволяющий продлевать жизнь продуктам. Неустойчив к внешним физическим воздействиям.
  • Поликарбонат. Особо прочный противоударный материал. Его часто используют в производстве чехлов, труб, колб, строительных конструкций, навесов, теплиц. Благодаря формовке поликарбоната появляется возможность производства монолитных изделий без швов, которые не будут протекать.

Прежде чем приступать к формовке оргстекла, необходимо позаботиться о матрице, т. е. о форме. Для ее изготовления обычно используют нижеперечисленные материалы:

  1. Стеклопластик. Из него очень удобно делать матрицы для формовки крупногабаритных изделий.
  2. Эпоксидные смолы. Из них создают матрицы для формовки изделий меньших размеров, производство которых будет осуществляться в небольших количествах.
  3. Комбинированные матрицы. Как правило, они состоят из нержавеющей стали и фанерных листов.

Теперь можно начинать формовку. Оргстекло помещают в камеру, где оно находится до тех пор, пока не станет достаточно пластичным. После чего его заливают в имеющуюся форму, в которой осуществляется вывод воздуха.

Такой способ формовки получил свое название из-за того, что процесс осуществляется с образованием вакуума. После того как оргстекло остынет, его вынимают из матрицы, а остатки удаляют выпиливанием (или вываривают). Последний этап формовки – зачистка краев изделия.

Использование описанного способа формовки оргстекла является наиболее целесообразным и экономически оправданным.

Формовка оргстекла в домашних условиях

Если появится такая необходимость, то вы можете выполнить формовку оргстекла самостоятельно, причем достаточно быстро.

В первую очередь, вам необходимо подготовить материалы:

  • пластиковую банку с крышкой (должна плотно закручиваться);
  • двухлитровую пластиковую бутылку;
  • скотч;
  • изоленту;
  • пылесос.

Формовка выполняется следующим образом:

  1. В крышке банки при помощи дрели равномерно создают небольшие отверстия (не более 3 мм).
  2. В стенке банки вырезают отверстие, в которое должно свободно проходить горлышко бутылки, которая будет удалять воздух при формовке. Для улучшения герметичности горлышко бутылки обматывают скотчем и изолентой, закручивают крышку на банке.
  3. Для формовки можно использовать тщательно вымытые канистры бензина. Подготовленный лист материала зажимают при помощи деревянных рамок и прищепок.
  4. Нагрев для формовки осуществляется потоком горячего воздуха (не используйте открытый огонь).
  5. Когда пластик прогреется, наполняете им форму и, после того, как материал остынет, извлекаете готовое изделие. Формовка завершена.

Оргстекло, подлежащее сгибанию, должно быть достаточно хорошо просушено. В противном случае формовка будет выполнена некачественно. Объясняется это следующим образом: если в материале остается влага, то при сгибе оргстекла появятся дефекты (пузырьки).

Для того чтобы полностью просушить перед формовкой или гибкой оргстекло, понадобится достаточно много времени, для расчета которого можно воспользоваться «формулой»: на дегидратацию 1 мм толщины оргстекла потребуется 1,5 часа.

Перед формовкой оргстекло сушат при температуре +80 °С. Такую температуру можно получить в духовке.

Прежде, чем изгибать, оргстекло необходимо прочно зафиксировать на рабочем месте таким образом, чтобы одна его часть выходила за пределы столешницы. Именно этот участок материала будет сгибаться, поэтому важно прочно зафиксировать его на краю.

Под планируемой линией сгиба туго натягивают проволоку из нихрома. Рекомендуем под оргстеклом установить ограничитель, он позволит контролировать угол загиба. Проволока должна быть под напряжением, которое при необходимости можно регулировать. Лишь теперь можно приступать к сгибанию.

Нагретая проволока делает стекло пластичным.

Для того чтобы оргстекло начало гнуться, оно должно нагреться до температуры +150 °С. После того как материал достигнет этого значения, он начнет сам гнуться вниз до соприкосновения с упором.

Теперь необходимо выключить питание и дождаться, пока оргстекло вновь не станет твердым. Только после полного охлаждения согнутую заготовку открепляют от рабочего стола и используют по предназначению.

Читайте также:  Газовая плита гефест комбинированная с электрической духовкой

Если вам нужно получить плавный сгиб, то используйте не проволоку, а металлическую трубу.

Когда оргстекло станет достаточно пластичным, оно само согнется под силой гравитации. Выбирайте трубу такую, чтобы сгиб получился настолько плавным, как вам нужно.

Итак, согнуть оргстекло самостоятельно – задача несложная. Необходимо лишь найти источник питания для нихромовой проволоки или трубу нужного диаметра.

Если вам необходимо изготовить что-либо из оргстекла, вы можете обратиться в нашу компанию ООО «Треком».

Преимущества ООО «Треком»:

Помимо непосредственной разработки изделий, наши специалисты берутся за любые сопроводительные работы: гравировку, дополнительные покрытия, присоединение к корпусу функциональных элементов (например, выключателей, ножек, ручек и т. д.), упаковку и доставку готовых изделий в зависимости от желания заказчика.

Предусмотрен индивидуальный подход к сотрудничеству с постоянными заказчиками. Например, возможно постепенное изготовление большой партии с необходимостью оплаты только того количества изделий, которое требуется заказчику на конкретный период.

Производство изделий осуществляется собственными силами без привлечения сторонних исполнителей. Это позволяет держать под контролем весь процесс изготовления. Кроме того, такой подход исключает какие-либо перебои поставок и позволяет добиться максимальной оперативности работы.

  • Отработанные технические процессы.

Опытные специалисты используют только высокопрофессиональное оборудование, которое отвечает всем современным техническим стандартам. Применение программных средств способствует не только точности, но и оперативности исполнения заказов наших клиентов.

Вы можете позвонить нам по телефону: +7(495)642-51-25
или

Термическое формование состоит из трех этапов: нагревание, формообразование и охлаждение. При воздействии высоких температур (близко 150 о С) материал становится эластичным, размягченным и его консистенция напоминает резину. Точные температурные показатели во время обработки напрямую зависят от классификационной категории акрилового стекла. Далее зависимо от методики применяемой обработки материал получает определенную форму за счет специальных приспособлений. После полного этапа охлаждения акрил становится жестким (как был изначально), но уже имеет заданный формовкой вид. Если сформированное изделие из акрила не отвечает требованиям либо его форма вышла неидеальной, то его невозможно опять прогреть до корректировочных показателей или обработать заново. Такие манипуляции нельзя выполнить, если в виде материала для обработок использовалось экструзивное акриловое стекло.

Следует учесть, что полиэтиленовую пленку выполняющую функцию защиты с листового акрила необходимо убрать сразу перед обработкой в противном случае после процессов нагрева его убрать будет очень сложно. Также данная пленка в течение формовки способна разрываться и отслаиваться, что ухудшает и качество обработанного акрила, и его конечный внешний вид.

Оргстекло EX независимо от методики придания формы нуждается в предварительной сушке, способствующей выпариванию впитанной влаги в период хранения. Сушка производится в специальном конвекционном оборудовании (с запуском принудительного кругооборота воздуха) при температурных показателях в 70 – 80 градусов Цельсия. Длительность данной операции составляет менее двух часов на один миллиметр плотности листового сырья.

Нагрев

Нагревание в конвекционном отсеке (камера)

Данный метод относится к сложным, но самым приемлемым способам нагревания полимеров в целом, если при их изготовлении важно получить детали с высокими оптическими свойствами или их толщина составляет больше пяти миллиметров. Эта методика дает возможность производить регулировку температуры нагрева и поддерживать необходимую температуру листов акрила до самой его формовки. Важно учитывать, что работая с листами ПММА EX желательно не воздействовать на них высокими температурами на протяжении длительного времени.

Данная методика имеет свои преимущественные стороны:

низкое температурное сопротивление и за счет этого быстрый набор рабочих параметров;

высокие показатели производительности при произведении нагрева материалов плотностью до пяти миллиметров;

возможность программирования управления рабочих действий благодаря мобильной пластине;

экономичные затраты на установку приборов выполняющих нагрев для небольших и средних по масштабу поверхностей.

за один рабочий цикл можно нагреть лишь одну единицу листа (при использовании не секционных установок);

листы, которые имеют толщину в пять и более миллиметров, нужно прогревать в два этапа производя переворот материала либо использовать устройства с двухсторонним нагревом.

Длительность процесса нагрева

Время нагрева и температура, при которой проводится данная манипуляция напрямую зависят от видовой принадлежности оргстекла (литьевой GS или экструзивный EX) и методики применяемого нагрева.

Различия в поведении разных типов оргстекла в процессе нагрева

При проведении первичного нагрева листового оргстекла происходит его усадка. Такой аспект важно учитывать, выбирая размер заготовочного материала, в особенности, если будущее изделие должно иметь точные размеры. Литое оргстекло усаживается со всех сторон на 2% от стартовых показателей. Экструзивный акрил зависимо от плотности усаживается на 6% в направлении экструзии и на 1% в перпендикулярном направлении.

Из-за таких особенностей при нагреве литого оргстекла температура в разных его местах будет незначительно отличаться (приблизительно в 5 градусов), но это никак не влияет на качество перерабатываемого материала.

А вот обрабатывая экструзивный акрил необходимо следить за равномерностью его нагрева во всех участках. Разница нагрева даже в 5 градусов негативно сказывается на качестве будущего изделия. Возможно появление большого внутреннего напряжения акрила, что ухудшает процесс его обработки. А при плохом закреплении материала и разности температур в течение первичного нагрева возможна деформация.

В печной установке производящей нагрев с горизонтальным расположением EX акрил способен легко приставать к металлу, по этим причинам опорные поверхности должны быть покрытыми тефлоном или силиконом. Изготовленные экструзивной методикой листы склонны провисать, вытягиваться по оси, а иногда и разрушаться. Поэтому оргстекло экструзивного назначения лучше не прогревать в печах с вертикальным расположением.

Формовка

Длительность формовочного этапа

Затрачиваемое время на непосредственную формовку зависит от природных характеристик материала, условий в которых проводится нагрев и сложности формы будущего изделия. Важную роль в качественном выполнении изделия отыгрывает промежуточный период между забором нагретого листа из печной установки и финишным этапом формовки.

Разница поведения оргстекла разного типа при формовке

Нагревая до 170 о С GS стекло нужно приложить немало труда. Но, усилия должны увеличиваться постепенно, по той причине, что резкая большая нагрузка может спровоцировать разрушение материала.

Читайте также:  Какая бывает туалетная бумага

Экструзионное стекло отличается тем, что при приложении небольших усилий сразу наступает его деформирование. По этим причинам данный тип оргстекла используют для выполнения изделий со сложной формой, в которых нужно создать острые края или большой уклон.

Инструменты для формовки

Применяющиеся матрицы и пуансоны для придания формы в термической обработке могут состоять из самых различных материалов – дерево, алюминий, смолы с дополнительными растворами и т.д. С целью предотвращения внутреннего напряжения материала в течение термического формования рекомендуется проводить нагрев инструментов. Для обработки литьевого стекла нагрев должен быть до 70 градусной температуры, а экструзивному стеклу достаточно температуры в 60 градусов.

Простой вид формования поверхностей растяжения

Листовой акриловый материал вырезать нужно учитывая его степь усадки. Прогретый лист выкладывается на форму. С целью предупреждения дефектов в виде царапинок акрил на форме фиксируется полосами из замши или кожзаменителя.

Охлаждение нужно проводить постепенно, защищая изделие от сквозняков.

Термическое формование без растяжения

При изготовлении предметов сферической формы, можно применять устройства в виде рамы или диска с отводом, закрепляющихся на вакуумированной емкости. В процессе данной обработки деталь с выпуклостями не прикасается к внутренним поверхностям формы, поэтому опасности появления отпечатков формы на поверхностных элементах продукции нет. В сочетании с иными методиками этот способ дает возможность производить детали с наличием сложных очертаний.

Свободный раздув

Для произведения данного процесса нужно иметь самое простое оборудование в состав, которого входит: пластина с отверстием для подводки сжатого воздуха; диффузор препятствующий попаданию холодного воздуха на уже прогретый листовой материал; рама или спецзажимы, чтобы зафиксировать материал на плите.

Втягивание в формообразующий инструмент

Для произведения изделий данной методикой применяют вогнутые полые формы, внешняя стенка которых в полной мере соответствует форменному виду выпускаемой детали. По окончанию процесса нагрева лист плотно фиксируют по краям формы за счет рамки и фланца. В формообразующей емкости возникает вакуумная среда, под воздействием которой лист приобретает необходимую форму.

Формовка в полую форму под воздействием давления

Эта методика сравнительно с втягиванием считается более сложной по той причине, что в ней применяется более высокое давление. Поэтому формы для данной методики должны использоваться из высокопрочных материалов.

Выпускные отверстия, находящиеся в нижней зоне формы служат для отведения воздуха. Чтобы обеспечить полную герметичность и предупредить сдвиг материала оргстекло вплотную прижимается к форме. Для улучшения качественного распределения обрабатываемого материала по формообразующей установке ее стенки смазывают парафином либо маслом. Появление дефектов на поверхности листа зачастую происходит со стороны, касающейся к форме. Та часть сырья, которая контактирует с подаваемым давлением в редких случаях получает повреждения. Зависимо от определенных условий и желаемого внешнего вида полученной продукции формовка под давлением может происходить в негативную или позитивную, полую или монолитную формы.

Выбор прототипа формы зависит от желаемого внешнего вида будущей продукции. Для произведения деталей с простой формой подходят полые емкости для формовки, а для выпуска объемных предметов целесообразным является применение монолитных форм.

Формовка листов акрила фасонным пуансоном

В процессе данной методики пуансон опускается на предварительно нагретый листовой материал и при произведении давления небольшой силы происходит формовка. При этом пуансон имеет форму внутренней поверхности изготавливаемого изделия.

Для того, чтобы увеличить рельефность части негативной формы можно применить нижний пуансон.

Фасонный пуансон может быть представленным в полом, цельном и массивном виде. Формовка других поверхностей осуществляется благодаря напряжению, которое появляется во время охлаждения.

Формовка полой и монолитной формами

Данная методика используется очень редко. Причиной служит то, что при применении указанной методики на изготовленном изделии могут оставаться следы с обеих его сторон.

Комбинированные способы формовки

Втягивание и вакуумная формовка с применением фасонного пуансона

Данная методика зачастую применяется для формовки литого оргстекла, характеризующегося высокими показателями эластичности. В период формовки изначально происходит втягивание материала в полость формы. Далее осуществляется опускание пуансона на уже деформированный акрил. Затем отключается вакуум, и высокоэластичный материал плотно пристает к пуансону.

Вакуумная формовка с предварительной вытяжкой пуансоном

Эта методика используется, когда требуется, чтобы вытяжка листа была произведена в более значительной степени. Сравнительно с предыдущее описанной методикой здесь наблюдается обратный процесс действий. На начальной стадии обработки материал втягивается пуансоном, который имеет форму близкую до будущего изделия. Далее наступает стадия финишной формовки за счет действия вакуумной среды. Изготавливаемая деталь приобретает контуры негативной вакуумной формирующей емкости, приставая к ее стенкам. Главным преимуществом данной методики является то, что до отведения воздуха листовой материал уже немного вытянут, чем обеспечивается равная толщина стенок будущего изделия и исключается разрыв материала в процессе вакуумной формовки.

В указанной методике для создания вакуумной среды и давления применяется одна и та же форменная емкость. По достижению наибольшей степени деформации, которая только возможна под действием вакуума, на втянутый в форму материал опускается пуансон. Далее за счет сжатого воздуха возникает давление, и листовой акрил, включая заранее втянутую его часть, придавливается к пуансону. Эта методика зачастую используется при формовке литого оргстекла благодаря его высоким показателям эластичности.

Охлаждение

Деталь, принявшая форму до получения своей стабильности в состоянии фиксации, поддается охлаждению. Данный процесс должен осуществляться постепенно до значений комнатной температуры. В противоположном случае, при резком охлаждении возрастает напряжение внутри изделия и оно деформируется.

Как уже упоминалось, в процессе формовки и нагрева материал пребывает в состоянии внутреннего напряжения, что в дальнейшем может спровоцировать появление трещин и снижение прочности. Напряжение можно значительно понизить, если производить обработку теплом при температуре в 60-80 о С. Временные затраты на отжиг изделия могут занять от одного до трех часов.

Ознакомление с рекомендациями по проведению термической формовки акрила поможет подобрать самую подходящую методику и правильно выбрать тип оргстекла, предназначенный для конкретного вида обработок.

“>

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector