Quais são os processos estruturais para peças plásticas?

Quais são os processos estruturais para peças plásticas?

O projeto do processo estrutural para peças plásticas envolve principalmente considerações como geometria, precisão dimensional, taxa de estiramento, rugosidade da superfície, espessura da parede, ângulo de inclinação, diâmetro do furo, raios de filete, ângulo de inclinação do molde e nervuras de reforço. Este artigo elaborará cada um desses pontos e discutirá como otimizar esses elementos durante o processo de termoformagem para melhorar a qualidade do produto e a eficiência da produção.

1. Geometria e Precisão Dimensional

Desdetermoformagem de plásticoé um método de processamento secundário, especialmente na conformação a vácuo, geralmente há uma lacuna entre a folha de plástico e o molde. Além disso, o encolhimento e a deformação, especialmente em áreas salientes, podem fazer com que a espessura da parede se torne mais fina, levando a uma diminuição da resistência. Portanto, as peças de plástico usadas na conformação a vácuo não devem ter requisitos excessivamente rigorosos para geometria e precisão dimensional.

Durante o processo de formação, a folha de plástico aquecida está em um estado de alongamento irrestrito, o que pode levar à flacidez. Juntamente com resfriamento e encolhimento significativos após a desmoldagem, as dimensões e o formato finais do produto podem ser instáveis ​​devido a mudanças de temperatura e ambientais. Por esse motivo, peças de plástico termoformadas não são adequadas para aplicações de moldagem de precisão.

2. Taxa de sorteio

A taxa de estiramento, que é a razão entre a altura (ou profundidade) da peça e sua largura (ou diâmetro), determina em grande parte a dificuldade do processo de conformação. Quanto maior a taxa de estiramento, mais difícil se torna o processo de moldagem e maior a probabilidade de problemas indesejáveis, como enrugamento ou rachadura. Taxas de estiramento excessivas reduzem significativamente a resistência e a rigidez da peça. Portanto, na produção real, uma faixa abaixo da taxa de estiramento máxima é normalmente usada, geralmente entre 0,5 e 1.

A taxa de estiramento está diretamente relacionada à espessura mínima da parede da peça. Uma taxa de estiramento menor pode criar paredes mais espessas, adequadas para a conformação de chapas finas, enquanto uma taxa de estiramento maior requer chapas mais grossas para garantir que a espessura da parede não fique muito fina. Além disso, a taxa de estiramento também está relacionada ao ângulo de inclinação do molde e à elasticidade do material plástico. Para garantir a qualidade do produto, a taxa de estiramento deve ser controlada para evitar um aumento na taxa de refugo.

3. Design de filé

Cantos afiados não devem ser projetados nos cantos ou bordas de peças plásticas. Em vez disso, deve ser usado um filete tão grande quanto possível, com o raio do canto geralmente não menor que 4 a 5 vezes a espessura da chapa. Não fazer isso pode causar afinamento do material e concentração de tensão, afetando negativamente a resistência e durabilidade da peça.

4. Ângulo de inclinação

Termoformagemmoldes, semelhantes aos moldes regulares, exigem um certo ângulo de inclinação para facilitar a desmoldagem. O ângulo de inclinação normalmente varia de 1° a 4°. Um ângulo de inclinação menor pode ser usado para moldes fêmeas, pois o encolhimento da parte plástica fornece alguma folga adicional, facilitando a desmoldagem.

5. Projeto de reforço de nervuras

As chapas plásticas termoformadas são geralmente bem finas, e o processo de formação é limitado pela taxa de estiramento. Portanto, adicionar nervuras de reforço em áreas estruturalmente fracas é um método essencial para aumentar a rigidez e a resistência. A colocação de nervuras de reforço deve ser cuidadosamente considerada para evitar áreas muito finas na parte inferior e nos cantos da peça.

Além disso, adicionar ranhuras rasas, padrões ou marcações na parte inferior da concha termoformada pode aumentar a rigidez e dar suporte à estrutura. Ranhuras rasas longitudinais nas laterais aumentam a rigidez vertical, enquanto ranhuras rasas transversais, embora aumentem a resistência ao colapso, podem tornar a desmoldagem mais difícil.

6. Encolhimento do produto

Produtos termoformadosgeralmente experimentam encolhimento significativo, com cerca de 50% dele ocorrendo durante o resfriamento no molde. Se a temperatura do molde for alta, a peça pode encolher em mais 25% à medida que esfria até a temperatura ambiente após a desmoldagem, com os 25% restantes de encolhimento ocorrendo nas próximas 24 horas. Além disso, produtos formados usando moldes fêmeas tendem a ter uma taxa de encolhimento de 25% a 50% maior do que aqueles formados com moldes machos. Portanto, é crucial considerar o encolhimento durante o processo de design para garantir que as dimensões finais atendam aos requisitos de precisão.

Ao otimizar o design para geometria, taxa de estiramento, raio de filete, ângulo de inclinação, nervuras de reforço e contração, a qualidade e a estabilidade das peças plásticas termoformadas podem ser significativamente melhoradas. Esses elementos de design de processo têm um impacto crucial na eficiência e no desempenho da produção de produtos termoformados e são essenciais para garantir que os produtos atendam aos requisitos do usuário.