Термоформование практическое руководство иллинг скачать

Описание:

Шварцманн П. Термоформование : практическое руководство : [материалы, процессы, инструменты] / Петер Шварцманн; под ред. Адольфа Иллинга пер. с англ. яз. д.т.н., проф. М.А. Шерышева. — Санкт-Петербург : Профессия, 2007. — 287 с. : ил. ; 24 см

Рубрики:

Термопласты → Формование

Примечания:

Загл. и авт. ориг.: Thermoforming a pracnical guide / Peter Schwarzmann . — На обл. авт.: Иллинг А., Шварцман П. . — термопластов

Дата создания:

2022-01-31 06:44:15

Загрузить фотографию актуальной обложки книги

Дополнить или обновить информацию о книге

Название и адрес

Режим работы

Контактная информация

Телефон

санитарный день: последний день месяца
Пн: 10:00-18:00
Ср: 10:00-18:00
Чт: 10:00-18:00
Пт: 10:00-18:00
Вс: 10:00-18:00

Название и адрес

Режим работы

Контактная информация

Телефон

санитарный день: последний вт месяца
Вт: 10:00-22:00
Ср: 10:00-22:00
Чт: 10:00-22:00
Пт: 10:00-22:00
Сб: 10:00-22:00
Вс: 10:00-20:00

chehovka.ru
cbscao.ru
Вконтакте: 
https://vk.com/chehovka_msk
Facebook: 
https://facebook.com/chehovkalibrary

Название и адрес

Режим работы

Контактная информация

Телефон

Пн: 10:00-19:00
Вт: 10:00-19:00
Ср: 10:00-19:00
Чт: 10:00-19:00
Пт: 10:00-19:00
Сб: 10:00-19:00
Вс: 10:00-19:00

mcboz.ru/

Название и адрес

Режим работы

Контактная информация

Телефон

Пн: 10:00-18:00
Вт: 10:00-18:00
Ср: 10:00-18:00
Чт: 10:00-18:00
Пт: 10:00-18:00
Вс: 10:00-18:00

Название и адрес

Режим работы

Контактная информация

Телефон

санитарный день: последняя ср месяца
Вт: 10:00-20:00
Ср: 10:00-20:00
Чт: 10:00-20:00
Пт: 10:00-20:00
Сб: 10:00-18:00

unatlib.ru
Вконтакте: 
https://vk.com/unatlib
Facebook: 
https://facebook.com/litin.unatlib
Твиттер: 
https://twitter.com/@nb_ur
Youtube: 
https://youtube.com/user/unatlib

Название и адрес

Режим работы

Контактная информация

Телефон

Пн: 13:00-20:00
Вт: 13:00-20:00
Ср: 13:00-20:00
Чт: 13:00-20:00
Вс: 11:00-18:00

odl.cbs-spb.ru

Название и адрес

Режим работы

Контактная информация

Телефон

Вт: 10:00-18:30
Ср: 10:00-18:30
Чт: 10:00-18:30
Пт: 10:00-18:30
Вс: 10:00-18:30

www.mucbsprokopregion.ru

Название и адрес

Режим работы

Контактная информация

Телефон

санитарный день: последний пн месяца; летний период: пн-пт 9:00-18:00
Пн: 10:00-18:00
Вт: 10:00-18:00
Ср: 10:00-18:00
Чт: 10:00-18:00
Пт: 10:00-18:00

Название и адрес

Режим работы

Контактная информация

Телефон

санитарный день: последняя ср месяца
Пн: 09:00-18:00
Вт: 09:00-18:00
Ср: 09:00-18:00
Чт: 09:00-18:00
Пт: 10:00-18:00

deti.baikalib.ru
Вконтакте: 
https://vk.com/youth_library03
Твиттер: 
https://twitter.com/@rdub_uu

Название и адрес

Режим работы

Контактная информация

Телефон

Пн: 10:00-13:00 14:00-18:00
Вт: 10:00-13:00 14:00-18:00
Ср: 10:00-13:00 14:00-18:00
Чт: 10:00-13:00 14:00-18:00
Пт: 10:00-13:00 14:00-18:00
Сб: 10:00-13:00 14:00-17:00

Название и адрес

Режим работы

Контактная информация

Телефон

санитарный день: последний день месяца
Пн: 10:00-18:00
Ср: 10:00-18:00
Чт: 10:00-18:00
Пт: 10:00-18:00
Вс: 10:00-18:00

Название и адрес

Режим работы

Контактная информация

Телефон

санитарный день: последний вт месяца
Вт: 10:00-22:00
Ср: 10:00-22:00
Чт: 10:00-22:00
Пт: 10:00-22:00
Сб: 10:00-22:00
Вс: 10:00-20:00

chehovka.ru
cbscao.ru
Вконтакте: 
https://vk.com/chehovka_msk
Facebook: 
https://facebook.com/chehovkalibrary

Название и адрес

Режим работы

Контактная информация

Телефон

Пн: 10:00-19:00
Вт: 10:00-19:00
Ср: 10:00-19:00
Чт: 10:00-19:00
Пт: 10:00-19:00
Сб: 10:00-19:00
Вс: 10:00-19:00

mcboz.ru/

Название и адрес

Режим работы

Контактная информация

Телефон

Пн: 10:00-18:00
Вт: 10:00-18:00
Ср: 10:00-18:00
Чт: 10:00-18:00
Пт: 10:00-18:00
Вс: 10:00-18:00

Название и адрес

Режим работы

Контактная информация

Телефон

санитарный день: последняя ср месяца
Вт: 10:00-20:00
Ср: 10:00-20:00
Чт: 10:00-20:00
Пт: 10:00-20:00
Сб: 10:00-18:00

unatlib.ru
Вконтакте: 
https://vk.com/unatlib
Facebook: 
https://facebook.com/litin.unatlib
Твиттер: 
https://twitter.com/@nb_ur
Youtube: 
https://youtube.com/user/unatlib

Название и адрес

Режим работы

Контактная информация

Телефон

Пн: 13:00-20:00
Вт: 13:00-20:00
Ср: 13:00-20:00
Чт: 13:00-20:00
Вс: 11:00-18:00

odl.cbs-spb.ru

Название и адрес

Режим работы

Контактная информация

Телефон

Вт: 10:00-18:30
Ср: 10:00-18:30
Чт: 10:00-18:30
Пт: 10:00-18:30
Вс: 10:00-18:30

www.mucbsprokopregion.ru

Название и адрес

Режим работы

Контактная информация

Телефон

санитарный день: последний пн месяца; летний период: пн-пт 9:00-18:00
Пн: 10:00-18:00
Вт: 10:00-18:00
Ср: 10:00-18:00
Чт: 10:00-18:00
Пт: 10:00-18:00

Название и адрес

Режим работы

Контактная информация

Телефон

санитарный день: последняя ср месяца
Пн: 09:00-18:00
Вт: 09:00-18:00
Ср: 09:00-18:00
Чт: 09:00-18:00
Пт: 10:00-18:00

deti.baikalib.ru
Вконтакте: 
https://vk.com/youth_library03
Твиттер: 
https://twitter.com/@rdub_uu

Название и адрес

Режим работы

Контактная информация

Телефон

Пн: 10:00-13:00 14:00-18:00
Вт: 10:00-13:00 14:00-18:00
Ср: 10:00-13:00 14:00-18:00
Чт: 10:00-13:00 14:00-18:00
Пт: 10:00-13:00 14:00-18:00
Сб: 10:00-13:00 14:00-17:00

Peter Schwarzmann



    Thermoforming

    A Practical Guide


Edited by Adolf filing









        HANSER

Hanser Publischers, Munich

Hanser Gasdner Publications, Inc.. Cininnati

Петер Шварцманн



            ТЕРМОФОРМОВАНИЕ Практическое руководство


Под редакцией Адольфа Иллига
Перевод с англ. яз. под редакцией
д-ра техн, наук, проф. М.А. Шерышева







Санкт-Петербург

2009

УДК 678.01:53
ББК 35.710 Англ
ШЗЗ



     Шварц.манн П.
ШЗЗ Термоформование. Практическое руководство / Иллиг А. (ред); пер. с англ, под ред. М.А. Шерышева — СПб.: Профессия, 2009. — 288 стр., ил.

         ISBN 978-5-9.3913-117-9
         ISBN 3-446-21451-8 (Carl На riser Veriag)
         ISBN 1-56990-275-5 (Hanser Gardner Publications)

         Настоящее издание дает исчерпывающее представление о принципах и процессах термоформования. Автор приводит большое число развернутых ответов и практических советов на отдельные проблемы для квалифицированных инженеров и технологов, уже имеющих опыт в данной области. Кроме того, книга может служить учебным пособием для студентов, знакомящихся с одним из крупных сегментов переработки пластмасс.
         Помимо термопластичных полимеров, применяемых в качестве термоформус-мых материалов, в данной книге подробно рассмотрены, с использованием практических примеров, все технологические этапы, наиболее важные модели машин, а также принципы, применяемые для изготовления форм и инструментов.

УДК 678.01:53
ББК35.710Англ

All right, reserved. Carl Hanser Verlag, Munich/FRG.
Authorized translation from the original English language edition published by Cari Hanser Verlag, Muhich/FRG

Все права защищены. 1I и какая часть данной книги нс может быть воспроизведена в какой бы то пн было форме без письменного разрешения владельцев авторских прав.










ISBN 978-5-93913-117-9                           © Cari Hanser Veriag, 2001
ISBN 3-446-21451-8 (CarlHanser Veriag)           © Абрамушкина О.И., перевод, 2006
ISBN 1 -56990-275-5 (Hanser Gardner Publications) © Изд-во « Профессия*. 2009

  СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие.................................................. 13
1 Введение................................................... 15
2 Термопласты................................................ 19
  2.1 Химическое строение и структура термопластов........... 19
   2.2 Свойства термопластов и их влияние на процесс термоформования ....................................................... 24
      2.2.1 Абсорбция влаги.................................. 24
      2.2.2 Фрикционное поведение (трение) материала при термоформовании ............................................... 25
      2.2.3 Уменьшение размеров и усадка термопластов........ 27
      2.2.4 Ориентация....................................... 29
      2.2.5 Статический заряд термопластичных формуемых материалов ................................................... 32
      2.2.6 Поведение термопластов при нагревании............ 32
           2.2.6.1 Влияние времени нагрева................... 33
           2.2.6.2 Расширение и провисание................... 34
           2.2.6.3 Интервал температур формования............ 36
      2.2.7 Вытяжка термопластичного материала............... 36
      2.2.8 Оформление деталей изделия....................... 37
      2.2.9 Поведение термопластов при охлаждении............ 39
   2.3 Процессы производства термопластичных термоформуемых материалов .................................................. 43
      2.3.1 Производство листового материала экструзией...... 44
      2.3.2 Производство пленки с помощью раздувной головки (рукавная пленка)............................................ 45
      2.3.3 Производство пленки на каландрах или вальцах..      45
      2.3.4 Литье термопластичных материалов и листов........ 46

ТЕРМОФОРМОВАНИЕ

      2.3.5 Специальные процессы производства термоформусмых материалов................................................ 47
      2.3.6 Методы улучшения термопластичных термоформусмых материалов................................................ 47
  2.4 Подробно о термопластах для термоформования............. 48
      2.4.1 Полистирол (стандартный полистирол)............... 48
      2.4.2 Ударопрочный полистирол........................... 54
      2.4.3 Блок-сополимер стирол-бутадиен-стирол............. 55
      2.4.4 Ориентированный полистирол........................ 56
      2.4.5 Сополимеры акрилонитрил-бутадисн-стирол........... 57
      2.4.6 Сополимеры акрилонитрил-стирол-акрилат............ 58
      2.4.7 Сополимеры стирола с акрилонитрилом............... 59
      2.4.8 Пспластифицированный поливинилхлорид (жесткий). .  60
      2.4.9 Полиэтилен высокой плотности...................... 61
      2.4.10 Полипропилен..................................... 62
      2.4.11 Полиметилметакрилат.............................. 63
      2.4.12 Полиоксиметилен.................................. 65
      2.4.13 Поликарбонат..................................... 65
      2.4.14 Полиэфиркарбопат................................. 66
      2.4.15 Полифениленовый эфир (ранее полифениленоксид) ..  67
      2.4.16 Полиамид......................................... 67
      2.4.17 Полиэтилентсрсфталат аморфный.................... 68
      2.4.18 Полиэтилентсрсфталат некристаллизующийся......    70
      2.4.19 Полиэтилентсрсфталат кристаллизующийся........... 71
      2.4.20 Полисульфон...................................... 72
      2.4.21 Полиэфирсульфон.................................. 73
      2.4.22 Сополимер акрилонитрил/метакрилат/бутадиен....    73
      2.4.23 Производные целлюлозы............................ 74
      2.4.24 Диацетат целлюлозы (Сб/Л)........................ 75
      2.4.25 Поливинилиденфторид.............................. 75
      2.4.26 Полиэфиримид..................................... 76
3 Основные принципы и термины, применяемые в термоформовании 77
  3.1 Станция формования...................................... 77
  3.2 Позитивное и негативное формование,..................... 77
  3.3 Конечное давление формования............................ 80
  3.4 Площадь формования, площадь вытяжки, зажимной фланец. .   82
  3.5 Поперечное сечение выпускных отверстий, просверленные отверстия. щели, щелевые выпускные отверстия..................... 83

Содержание

7

  3.6 Нижние и верхние держатели............................... 83
  3.7 Уклоны для съема с формы................................. 84
  3.8 Поднутрения и закладные элементы в инструменте........... 85
  3.9 Предварительный раздув, предварительное всасывание, отвод воздуха, компенсатор давления, поддув................................. 85
  3.10 Метки, следы охлаждения, задиры, складки................ 86
  3.11 Термоформующий инструмент............................... 87
  3.12 Коэффициент формования и вытяжки........................ 88
  3.13 Расчет толщины стенки термоформованных изделий.......     89
  3.14 Усадка и деформация термоформованных изделий............ 91
4 Последовательность процесса термоформования.................. 92
  4.1 Позитивное формование.................................... 93
      4.1.1 Позитивное формование с механической предварительной вытяжкой................................................. 93
      4.1.2 Позитивное формование с предварительным раздувом . . 93
      4.1.3 Позитивное формование с предварительным раздувом и соплами для обдува углов................................. 96
      4.1.4 Позитивное формование с помощью предварительного раздува до пластины и предварительное формование с помощью раздува с механическим ограничением раздува по высоте 97
      4.1.5 Позитивное формование в колоколообразную форму путем предварительного раздува или всасывания.................. 98
      4.1.6 Позитивное формование с помощью предварительного всасывания в пневмокамеру..................................... 99
  4.2 Негативное формование................................... 100
      4.2.1 Негативное формование без предварительной вытяжки .  100
      4.2.2 Негативное формование с помощью механической предварительной вытяжки......................................... 101
      4.2.3 Негативное формование с предварительным формованием путем раздува и инверсии на пуансоне.................... 103
      4.2.4 Специальные процессы при негативном формовании ...   104
           4.2.4.1 Воспроизведение структуры поверхности формующего инструмента................................... 104
           4.2.4.2 Термоформование полусфер, например, половинок глобуса............................................ 105
  4.3 Комбинированное позитивно-негативное формование.......   106
      4.3.1 Позитивно-негативное формование, включая предварительный раздув и инверсию на вспомогательном пуансоне . .    106

ТЕРМОФОРМОВАНИЕ

       4.3.2 Позитивно-негативное формование конструкции изделий с различными коэффициентами вытяжки...................... 108
   4.4 Ламинирование и облицовка................................. 109
      4.4.1 Ламинирование воздухонепроницаемыми материалами .     109
      4.4.2 Ламинирование воздухопроницаемыми материалами. . . 112
      4.4.3 Облицовка вспененных ПС-контейнеров................... ИЗ
   4.5 Термоформование с помощью двух полуформ................... 114
   4.6 Термоформование прозрачных формованных изделий......       114
       4.6.1 Термоформование прозрачных формованных изделий сложной формы, требующих очень высокой местной вытяжки 114
      4.6.2 'Гермоформование с помощью свободного отсоса или раздува.................................... 115
       4.6.3 Сочетание механического формования с независимым раздувом ................................................. 116
       4.6.4 Термоформование с применением каркасного инструмента 117
       4.6.5 Термоформование при низких температурах формования   118
       4.6.6 'Гермоформование изделий с элементами абсолютно прозрачных смотровых панелей.................................. 119
   4.7 Специальные процессы в термоформовании.................... 122
      4.7.1 Процесс формования сдвоенных листов.................. 122
      4.7.2 Двухкамерный метод (формование с обратным контуром) 124
       4.7.3 Термоформование воздухопроницаемых материалов с использованием резинового полотна ....................... 126
      4.7.4 Термоформование листов с двойными стенками.....    127
       4.7.5 Термоформование двух листов, один из которых помещен над другим............................................. 127
       4.7.6 Компрессионное формование — пленочные шарниры, штампы с датой, швы........................................ 128
       4.7.7 Запрессовка закладных деталей....................... 128
       4.7.8 Термоформование армированных длинноволокнистым наполнителем термопластов путем механического формования между формой и контрформой............................. 129
       1.7.9 Термоформование армированных длинным волокном термопластов предварительное формование путем механической предварительной вытяжки и формования сжатым воздухом ...............................................   130
   4.8 Термоформование комбинированным формующим и вырубным инструментом.............................................. 131
      4.8.1 Формующий/вырубной инструмент со сдвиговой обрезкой 131

Содержание

9

      4.8.2 Комбинированный инструмент для формования и вырубки для получения бескромочных формованных изделий . . .        137
      4.8.3 Термоформование чашек с углублением в основании . . . 138
      4.8.4 Формующий/вырубной инструмент, оснащенный просечной обрезкой................................................ 138
      4.8.5 Формующий/вырубной инструмент, оснащенный зубчатыми ножами .............................................. 140
  4.9 Специальные процессы при термоформовании па машинах с рулонной загрузкой............................................. 143
      4.9.1 Ламинирование чашек, тарелок и подносов........... 143
      4.9.2 Этикетирование в формующем инструменте (этикетирование в форме, In Mould Labeling, I ML)....................... 144
  4.10 Термоформование материалов с предварительно нанесенной печатью................................................... 146
5 Нагревание термопластичных формуемых материалов............. 152
  5.1 Требования к нагреванию материалов на термоформовочных машинах для листов.......................................... 152
  5.2 Нагревание формуемых материалов на автоматических термо-формерах с рулонной загрузкой............................. 153
  5.3 Методы нагревания....................................... 153
      5.3.1 Теплорадиационные нагревательные элементы......... 154
      5.3.2 Контактные нагреватели............................ 169
      5.3.3 Конвекционный нагрев.............................. 171
  5.4 Радиационный нагрев в листовых линиях................... 172
      5.4.1 Нагрев радиационными керамическими нагревателями   172
      5.4.2 Нагрев раидационными нагревателями из искусственного
           кварца............................................. 175
      5.4.3 Нагрев радиационными галогеновыми нагревателями . . 177
  5.5 Радиационный нагрев для автоматических термоформовочных машин с рулонной загрузкой................................ 178
      5.5.1 Нагрев радиационными керамическими нагревателями . 179
      5.5.2 Нагрев радиационными нагревателями из искусственного
           кварца............................................. 180
      5.5.3 Регулировка температуры с обратной связью для термоформовочных машин с рулонной загрузкой.................. •  180
  5.6 Измерение температуры на поверхности формуемых материалов 180
6 Термостатирование инструмента для термоформования.......        183
  6.1 Требования к мощности термостатируемого термоформующего инструмента перед началом производства.................... 184

ТЕРМОФОРМОВАНИЕ

  6.2 Требования к мощности термостатирующих устройств при производстве ................................................... 185
  6.3 Пояснения для инструмента с прямым термостатированием .. 186
  6.4 Пояснения для инструмента с косвенным (опосредованным) термостатированием............................................ 189
  6.5 Пояснения для электрического нагрева.................... 189
  6.6 Примеры для расчета мощности термостатирования.......... 190
      6.6.1 Термоформующий инструмент (165 кг) на машине для переработки листов........................................ 190
      6.6.2 Термоформующий инструмент (400 кг) на машине для переработки листов........................................ 192
      6.6.3 Формующий и вырубной инструмент на автоматической термоформовочной машине с рулонной загрузкой.........   193
7 Снятие с формы.............................................. 195
  7.1 Температура при съеме................................... 195
  7.2 Конструкция формы для облегчения съема.................. 196
  7.3 Компенсация давления и воздух для съема................. 197
  7.4 Скорость съема.......................................... 197
  7.5 Вспомогательные устройства для съема.................... 198
  7.6 Трение между формованным изделием и термоформующим инструментом............................................... 201
  7.7 Снятие с формы изделий с поднутрениями.................. 201
8 Отделка термоформованных изделий............................ 205
  8.1 Обрезка изделий резкой в одной плоскости................ 205
  8.2 Обрезка изделий многомерными    ножами.................. 211
  8.4 Методы соединения....................................... 215
      8.4.1 Склеивание полимеров.............................. 215
      8.4.2 Сварка термопластов............................... 215
      8.4.3 Термосварка....................................... 216
      8.4.4 Соединение с помощью винтов и/или заклепок........ 218
  8.5 Упрочнение.............................................. 218
  8.6 Варианты поверхностно!! обработки....................... 219
9 Возможные ошибки при термоформовании........................ 220
  9.1 Неправильная конструкция изделия........................ 220
  9.2 Особенности формуемых материалов........................ 226
  9.3 Выбор наиболее подходящей термоформовочной машины. . . . 227
  9.4 Возможные ошибки, допускаемые при установке/монтаже тер-моформовочных машин........................................ 228

Содержание

11

  9.5 Возможные дефекты гермоформующего инструмента.......     229
  9.6 Возможные ошибки/дефекты при запуске нового термоформующего инструмента......................................... 231
  9.7 На что обращать внимание при изготовлении образцов..     231
  9.8 Как избежать ошибок при нагревании радиационными инфракрасными устройствами..................................... 232
  9.9 Ошибочное давление формования............................. 233
  9.10 Предотвращение складок................................... 234
  9.11 Устранение неисправностей................................ 235
10 Термоформующий инструмент.................................... 244
  10.1 Основополагающие принципы................................ 244
  10.2 Выбор материала для термоформующего инструмента....       246
      10.2.1 Деревянный инструмент.............................. 246
      10.2.2 Оснастка из смолы.................................. 247
      10.2.3 Алюминиевый инструмент............................. 248
      10.2.4 Стальной инструмент................................ 249
      10.2.5 Специальные материалы для термоформующего инструмента..................................................... 250
  10.3 Руководящие указания по проектированию термоформовочного инструмента............................................... 250
      10.3.1 Уклоны боковых стенок.............................. 250
      10.3.2 Радиусы............................................ 251
      10.3.3 Шероховатость поверхности формующего инструмента    252
      10.3.4 Поперечные сечения каналов для выхода воздуха ....  252
      10.3.5 Полости............................................ 254
      10.3.6 Термостатируемый инструмент........................ 254
      10.3.7 Расположение области формования.................... 256
      10.3.8 Формы для пленочных шарниров и кнопочных защелок    259
  10.4 Устройства для предварительной вытяжки................... 265
      10.4.1 Материалы для устройств предварительной вытяжки . . 265
      10.4.2 Конструкция устройств для предварительной вытяжки.  267
           10.4.2.1 Вспомогательные пуансоны для негативных форм 267
           10.4.2.2 Пуансоны для позитивных форм................ 269
  10.5 Антикоррозионная защита термоформующего инструмента, термостатируемого водой................................... 270
  10.6 Ножевые лезвия, которыми оснащают вырубной инструмент . 272
      10.6.1 Конструкция штанцевых вырубных штампов (форм) . . 272
      10.6.2 Контрплиты, применяемые при вырубке................ 275
      10.6.3 Настройка штанцевого инструмента................... 276

ТЕРМОФОРМОВАНИЕ

    10.6.4 Усилия реза для штанцевого инструмента......... 276
10.7 Сдвиговой штамповочный инструмент.................... 279
    10.7.1 Расчет усилия вырубки для формовочно-вырубного инструмента со встроенным сдвиговым штампом................ 280
    10.7.2 Сдвиговые штампы с горизонтальной поверхностью вырубки для последующих вырубных станций.................... 283
    10.7.3 Сдвиговые штампы с крышеобразным углом заточки . . 285
10.8 Приварочный инструмент............................... 286

   ПРЕДИСЛОВИЕ

   В настоящее время термоформование используется для различных областей применения в таком значительном объеме, который всего несколько десятилетий назад считался бы невозможным.
   11омимо таких традиционных сфер применения, как вакуумное формование листа для производства дисплеев, холодильников или деталей автомобилей, термоформование вместе с методом пневмоформования упаковки завоевало важную часть рынка. Постоянное улучшение свойств термопластичных материалов вместе с использованием самого современного оборудования привело не только к увеличению производительности, но также к улучшению качества и точности формованных изделий.
   Хотя изначально способ термоформования был в большей степени ручным процессом, со временем он утвердился как технология, которая основана на научных данных о материалах, а также на методе управления производством путем измерений с использованием обратной связи. Воспроизводимость параметров процесса позволяет использовать термоформование на высокоэффективных промышленных предприятиях. Помимо многочисленных публикаций фирмы ILL1G в технических журналах, основные принципы термоформования в течение многих десятилетий преподавались на курсах обучения персонала компании ADOLF 1LLIG Maschinenbau GmbH & Со. Однако до сих пор не издана книга со всесторонним описанием принципов и процессов технологии, которая могла бы служить введением в этот специальный предмет для студентов, а также содержала бы наиболее полные ответы, необходимые для решения большого числа частных проблем для квалифицированных инженеров и техников, уже имеющих опыт в этой области.
   Цель данной книги — удовлетворить эту потребность.
   Помимо описания термопластов, используемых в качестве термоформуемого материала, в этой книге с помощью практических примеров подробно объясняются и показываются все стадии обработки, приводятся наиболее важные модели машин, а также принципы, применяемые для создания форм и инструмента. Создание книги тесно связано с 50-летней историей фирмы ILL1G. 11оэтому в

ТЕРМОФОРМОВАНИЕ

нее было включено множество идей и результатов опытных наработок, за наиболее полное изложение которых я выражаю мою особую благодарность Петеру Шварцманну.
   За критическую экспертизу рукописи, а также многочисленные предложения по улучшению и дополнению книги благодарю главу отдела развития фирмы ILLIG Гюнтера Кифера, а также профессора Гюнтера Харша.
   Я также благодарен Е. Дж. Трсммелю за профессиональный перевод книги на английский язык.
   Редактор и авторы надеются, что предлагаемая вашему вниманию книга облегчит новичкам введение в курс термоформования и будет полезной при поиске решений проблем даже опытными работниками.

Адольф Иллиг

ВВЕДЕНИЕ

   Термоформование — это изменение формы плоских заготовок (листов или пленок) из термопластичного полимерного материала при повышенных температурах в объемные формованные изделия.
   При термоформовании различают следующую последовательность процессов:
   • нагревание формуемого материала до тем псратуры. при которой он способен изменять форму, то есть до температуры высокоэластического состояния (глава 5);
   • формование на специальной оснастке для термоформования (глава 4);
   • охлаждение в форме до температуры, при которой конфигурация отформованного изделия приобретет стабильные размеры (глава 6);
   • извлечение из формы изделия со стабильными размерами (глава 7).
   В большинстве случаев необходима та или иная последующая обработка формованного изделия, а именно:
   • отделка (обрезка);
   • сварка;
   • соединение (склеивание);
   • горячее запаивание;
   • печать;
   • металлизация;
   • флокирование/расиылепие флока.
   Термоформование* в настоящее время стало распространенным наименованием этого технологического процесса. Термин «глубокая вытяжка», в частности. применяется к металлам, а «вакуумное формование» и «пневматическое



    ’ Термин «термоформование», вообще говоря, может быть использован по отношению к большинству способов получения изделий из пластмасс, н которых перед непосредственно формованием изделия полимер нагревается до той или иной температуры. Однако на Западе именно этот термин чате всего используется в технической литературе. В отечественных изданиях чаще применяется термин «пневмовакуумное формование» Примеч. неуч. ред.

ТЕРМОФОРМОВАНИЕ

формование» относятся к различным достаточно специфическим процессам (см. главу 4).

   Преимущества и недостатки термоформования
   Любой процесс производства будет успешным, если полученные с его помощью изделия будут более рентабельны, чем полученные по другой технологии, или. иначе говоря, если они могут быть изготовлены при одинаковых производственных издержках, но лучшего качества. Есть области применения, в которых литье пол давлением или раздувное формование конкурируют с термоформованием. Однако в области, к которой имеет отношение технология упаковки, метод термоформования в большинстве случаев оказывается вне конкуренции, если только в качестве альтернативных упаковочных материалов не применяют картон или бумагу.
   Существенными преимуществами термоформования являются рентабельный инструмент для термоформования, разумная стоимость термоформовоч-ных машин, возможность переработки многослойных и вспененных материалов, а также материалов с предварительно нанесенной на них печатью. Из формуемых материалов с высокой вязкостью расплава могут быть получены чрезвычайно тонкостенные изделия, в то время как при литье под давлением для таких изделий требуется гранулят с низкой вязкостью расплава.
   Относительно невысокие цены на оснастку дают еще одно преимущество термоформованию для производства небольших партий изделий; достоинства термоформования для больших партий состоит в достижении очень низких толщин стенок и высокой! производительности термоформовочных машин.
   Самые маленькие по размеру детали, производство которых термоформованием еще экономически выгодно, это упаковка для таблеток или батареек для часов; большие формованные изделия, такие как садовые водоемы, могут быть длиной от 3 до 5 м.
   Диапазон толщин формуемых материалов от 0.05 до 15 мм, а для вспененных материалов даже до 60 мм. Любые термопласты или материалы с аналогичными свойствами являются в принципе термоформуемыми. В табл. 1.1 приведены термопластичные материалы, перерабатываемые термоформованием, и их сокращенные обозначения, рекомендуемые ISO.
   Лист или пленку производят из гранулята или порошка, получая полуфабрикат (полупродукт). Конечно, это означает дополнительные затраты па сырье по сравнению с литьем под давлением. Необходимость закрепления листа при термоформовании и последующий процесс обрезки приводят к отходам, которые возвращаются в производственный цикл путем их дробления. Полученный вторичный материал затем может добавляться к исходному материалу при производстве листа.
   В зависимости от применяемого процесса только одна поверхность листа находится в контакте с формующим инструментом. Поэтому только одна сторона

Введение

17

                                    Таблица 1.1                       
Важнейшие термоформуемые полимеры и их обозначение (см. также главу 2)
Полимерный материал                 Обозначение по ISO                
Стандартный полистирол                                  PS              
Ударопрочный полистирол                                 SB. HIPS        
Блок-сополимер стирол-бутадпен-стирол                   SBS             
Лист из ориентированного полистирола                    OPS. BOPS       
Лист из вспененного полистирола                         EPS, XPS        
Сополимер стирола с акрилонитрилом                      SAN             
Сополимер акрилонитрила, полибутадисна и стирола        ABS             
(АБС-пластик)                                                           
Сополимер акрилового эфира, стирола и акрилонитрила     ASA             
I кпластифипнрованный поливинилхлорид                   PVC-U           
Пластифицированный поливинилхлорид                      PVC-P           
Лист из вспененного поливинилхлорида                    EPVC            
Полиэтилен высокой плотности                            HDPE            
Полиэтилен низкой плотности                             LDPE            
Лист из вспененного полиэтилена                         EPE             
Полипропилен                                            PP              
Лист из вспененного полипропилена                       EPP             
П ол и м ел I л метакри лат                             PMMA            
Полиоксиметилен, полиаиеталь                            POM             
11оликарбонат                                           PC              
Лист из вспененного поликарбоната                       EPC             
П олиэфиркарбонат                                       PEC (иногда PAR)
Полифениленовый эфир                                    PPE (ранее PPO) 
Полиамид                                                PA              
11олиатилентерефталат                                   PET             
ПЭТ Ч практически некристаллический                                     
ПЭТ2 аморфньп"!                                                        
11ЭТ3>. частично кристаллический (с нуклеацией) лист из (ОРЕТ)          
ориентированного полиэтилентерефталата                                  
Лист из вспененного полиэтилентерефталата               EPET            
Полисулъфон                                             PSU             
Полиэфирсульфоп                                         PES             
Полифснилснсульфид                                      PPS             
Сополимер акрилонитрила/метакрилата/бутадиена           Л/ММА/В         
Ацетат целлюлозы                                        CA              
Апетобутират целлюлозы                                  CAB             
Диацетат целлюлозы                                      (CdA)           
Полиэфиримид                                            PEI             
Термопластичные эластомеры (термоэластопласты)          TPE             
Термопластичный полиолефиновым эластомер                TPO             

    :> Также известен как PETG-, не кристаллизуется при термоформовании, поскольку является сополимером гликоля (G). и остается прозрачным.
    ²⁾    Также известен как АРЕТ, прозрачный как стекло лист из АРЕТ остается совершенно прозрачным при правильном его термоформовании (температура листа менее 120 ’С).

    " Также известен как СРЕТ. всегда достигает высокой степени кристалличности при термоформовании. Изделия уже не являются прозрачными и имеют высокую теплостойкость (поэтому лист часто окрашивают белым пигментом).

ТЕРМОФОРМОВАНИЕ

формованного изделия будет точно повторять конфигурацию формы; конфигурация противоположной поверхности будет зависеть от вытяжки (см. главу 4).
   Будущие разработки
   В отрасли переработки пластмасс термоформование относится к способам переработки с самыми высокими темпами роста. Это верно для формования технических изделий, а также полимерной упаковки. Термоформование все еще является процессом, для которого необходимы высокое мастерство и опыт. В настоящее время с помощью компьютерного моделирования и термоформование все более становится хорошо управляемым методом переработки с воспроизводимо!! технологией.
   Вторичная переработка отходов (рециклинг) от процесса термоформования приобрела в последние годы большое значение. Утилизация производственных отходов путем дробления и смешения с исходным материалом была искусством в течение достаточно долгого времени. Сейчас же техника переработки бракованных пластмассовых изделий, таких как упаковка и даже технические детали, во многих случаях отработана, но все еще продолжает развиваться.