Quels sont les procédés structurels des pièces en plastique ?

Quels sont les procédés structurels des pièces en plastique ?

La conception structurelle des pièces en plastique implique principalement des considérations telles que la géométrie, la précision dimensionnelle, le taux d'étirage, la rugosité de surface, l'épaisseur de paroi, l'angle de dépouille, le diamètre du trou, les rayons de congé, l'angle de dépouille du moule et les nervures de renfort. Cet article développera chacun de ces points et expliquera comment optimiser ces éléments pendant le processus de thermoformage pour améliorer la qualité du produit et l'efficacité de la production.

1. Géométrie et précision dimensionnelle

Depuisthermoformage plastiqueIl s'agit d'une méthode de traitement secondaire, en particulier dans le formage sous vide, où il existe souvent un espace entre la feuille de plastique et le moule. De plus, le rétrécissement et la déformation, en particulier dans les zones saillantes, peuvent entraîner un amincissement de l'épaisseur de la paroi, ce qui entraîne une diminution de la résistance. Par conséquent, les pièces en plastique utilisées dans le formage sous vide ne doivent pas avoir d'exigences trop strictes en matière de géométrie et de précision dimensionnelle.

Pendant le processus de formage, la feuille de plastique chauffée est dans un état d'étirement sans contrainte, ce qui peut entraîner un affaissement. Associé à un refroidissement et un rétrécissement importants après le démoulage, les dimensions et la forme finales du produit peuvent être instables en raison des changements de température et d'environnement. Pour cette raison, les pièces en plastique thermoformées ne conviennent pas aux applications de moulage de précision.

2. Taux de tirage

Le rapport d'étirage, qui est le rapport entre la hauteur (ou la profondeur) de la pièce et sa largeur (ou son diamètre), détermine en grande partie la difficulté du processus de formage. Plus le rapport d'étirage est élevé, plus le processus de moulage devient difficile et plus le risque de problèmes indésirables tels que des plis ou des fissures est élevé. Des rapports d'étirage excessifs réduisent considérablement la résistance et la rigidité de la pièce. Par conséquent, dans la production réelle, une plage inférieure au rapport d'étirage maximal est généralement utilisée, généralement entre 0,5 et 1.

Le taux d'étirage est directement lié à l'épaisseur minimale de la paroi de la pièce. Un taux d'étirage plus faible peut créer des parois plus épaisses, adaptées au formage de tôles fines, tandis qu'un taux d'étirage plus élevé nécessite des tôles plus épaisses pour garantir que l'épaisseur de la paroi ne devienne pas trop fine. De plus, le taux d'étirage est également lié à l'angle de dépouille du moule et à l'extensibilité du matériau plastique. Pour garantir la qualité du produit, le taux d'étirage doit être contrôlé pour éviter une augmentation du taux de rebut.

3. Conception du congé

Les angles ou les bords des pièces en plastique ne doivent pas être marqués. Il est préférable d'utiliser un congé aussi grand que possible, dont le rayon d'angle ne doit généralement pas être inférieur à 4 à 5 fois l'épaisseur de la tôle. Le non-respect de cette règle peut entraîner un amincissement du matériau et une concentration des contraintes, ce qui affecte négativement la résistance et la durabilité de la pièce.

4. Angle de dépouille

ThermoformageLes moules, comme les moules classiques, nécessitent un certain angle de dépouille pour faciliter le démoulage. L'angle de dépouille varie généralement de 1° à 4°. Un angle de dépouille plus petit peut être utilisé pour les moules femelles, car le retrait de la pièce en plastique fournit un espace supplémentaire, ce qui facilite le démoulage.

5. Conception des nervures de renfort

Les feuilles de plastique thermoformées sont généralement assez fines et le processus de formage est limité par le rapport d'étirage. Par conséquent, l'ajout de nervures de renfort dans les zones structurellement faibles est une méthode essentielle pour augmenter la rigidité et la résistance. Le placement des nervures de renfort doit être soigneusement étudié pour éviter les zones trop fines au bas et dans les coins de la pièce.

De plus, l'ajout de rainures, de motifs ou de marquages ​​peu profonds au fond de la coque thermoformée peut améliorer la rigidité et soutenir la structure. Les rainures longitudinales peu profondes sur les côtés augmentent la rigidité verticale, tandis que les rainures transversales peu profondes, bien qu'elles améliorent la résistance à l'effondrement, peuvent rendre le démoulage plus difficile.

6. Rétrécissement du produit

Produits thermoformésLes pièces moulées subissent généralement un retrait important, dont environ 50 % se produit lors du refroidissement dans le moule. Si la température du moule est élevée, la pièce peut se rétracter de 25 % supplémentaires lors de son refroidissement à température ambiante après démoulage, les 25 % de retrait restants se produisant au cours des 24 heures suivantes. De plus, les produits formés à l'aide de moules femelles ont tendance à avoir un taux de retrait de 25 à 50 % supérieur à ceux formés avec des moules mâles. Il est donc essentiel de prendre en compte le retrait lors du processus de conception pour garantir que les dimensions finales répondent aux exigences de précision.

En optimisant la conception en termes de géométrie, de rapport d'étirage, de rayon de congé, d'angle de dépouille, de nervures de renfort et de retrait, la qualité et la stabilité des pièces en plastique thermoformées peuvent être considérablement améliorées. Ces éléments de conception de processus ont un impact crucial sur l'efficacité de production et les performances des produits thermoformés et sont essentiels pour garantir que les produits répondent aux exigences des utilisateurs.