Основными технологическими параметрами процесса являются температура формова ния Т, время J и время нагревания fH, а также величина перепада давления (i*— Р).

Оптимальную температуру формования Гф определяв >т исходя из сопоставления данных рис. 5.6 для условия обеспечения необходи мой степени вытяжки листа.

Возможность машины создать необходимую величину перепада давления |JP — Р ) оценивают на основании тех же данных рис. 5 G Тф.

Время вытяжки при формовании изделия определяют исходя и з уравнения

<ф = Я/уф, (5 101)

Где ш — скорость деформирования листа, зависящая от а, т. е. от Т (см рис 5G).

Чем больше Г, тем быстрее формуется лист. Значение f зависит также от способов формования Время нагревания листа tK составл я — ет 50—80% от времени цикла, т. е. в основном определяет производи­тельность установок Чем больше толщина листа, выше теплоемкость полимера, тем больше требуется времени для разогрева его до нуж­ной температуры.

Дя расчета * внача е определяют безразмер ную температуру 6:

0 = <£, — — Т0), (5,102)

Где Ти — температура нагревательного элемента: 1 р — температура формования, Т0— исходная температура листа

Далее по величине 6 находят F0 — критерий Фурье, используя соотвотствуюи ще табличные данные.

Величину rf определяют как

TH = 62Fn/(4a). (5.103)

Где a — коэффициент температуропроводности; 6—толщина листа.

При расчетах следует учитывать, что самое большое влияние на ty оказывает толщина ллста. При одностороннем способе пригрева тем­пе ратура на тыльной стороне листа значительно меньше, чем на обо — греваемой стороне.

Чтобы выравнятьтемпературы и снизить время нагрева, приме­няв >т многосекцш >нные машины: в первой секции лист греется с од­ной стороны определенное время, а потом он переворачивается дру­гой ст< >роной и продолжает греться во второй секции, где и происхо­дит ф< фмование.

Очень толстые. листы прогреваются отдельно в термошкафу и в горячем состоянии переносятся в раму машины За время зажатия в раме температура листов понижается незначительно.

Температура формы в процессе работы постепенно повышается, поэтому необх< >димо периодически охлаждать форму струей холод­ного воздуха. Она должна быть по крайней мере ниже, чем Т аморф­ного полимера, и ниже Тп кристаллического термопласта. Эти дан­ные представлены в табл. 5.3

При получении тары с большой разницей размеров по ,алине, ширине и высоте различия в степени вытяжки и ориентации цепей различных участков материала чрезвычайно велики. Участки, кото­рые вытягивались с большей деф< >рмапией, имеют меньшую толщи­ну и большую степень ориентации в этом направлении. Прочность таких участков в поперечном деформации направлении становится намного меньше, чем в направлении выгяжки.

При конструировании тары, форм и выборе способа формования необходимо, чтобы степень, вытяжки листа в разных направл* ;ниях не различалась значительно. Это различие не должно превышать50—60%.

Деформирование заготовки осуществляется в высокоэластичес­ком состоянии полимера, поэтому отформованнаятара имеет значи- тельну ю ус адку (еу).

Существенное влияние на технологические режимы оказывают и способы формования На рис. 5.24 показано влия чие температуры формования на су для тары из различных полимеров. Отсюда видн< >, что чем больше / , тем меньше еу, т. е. при повышенных температу­рах деформирования листа степень ориентации цепей полимера уменьшается.

£у» %

20 16 12 8 4 0

Однако при увеличении Гф выше оптимального значения проис­ходит другое нежелательное явление: увеличивается разнотолщин- ность стенок тары. Более сложные по конфигурации виды тары име­ют болы цую разнот< )лщинносгь, чем тара с простой конфигурацией.

При повышении температуры формования Гф до Т разнотолщин — ностьуменьшается, а при Т t > Г г ппять увеличивается, т. е. более рав­ного мцинньге образцы та ры по лучав >тся при температуре, которой со — ответ( твует и максимальная деформационная способность полимера.

На разнотолн чинность тары влия< ;т также и скорость формования v Медленная вытяжка сопровождается существенным охлаждени­ем различных областей формуемого изделия, что ведет к увеличе­нию разнотолщинности. Увеличение V способствует получению бо­лее равнотолшинной тары. С учетом эффекта охлаждения формуе­мого листа и пленки необходимо более тонкие заготовки ф< >рмовать с бол ыпей скоростью, чем более толстые.

Степень вытяжки заготовки, сопровождаемая ориентацией це­пей, оказывает < :ущ ественное влияние на комплекс физико-меха — нических характеристик тары. Так. при увеличении степени вы­тяжки заготовки при формовании тары возрастает ее ударная вяз­кость (рис. 5.25). Однако наряду с этим возрастает и вероятность значительной термической усадки тары. Таким образом, желательно формовать тару при таких режимах, п ри которых бы в меньшей сте­пени проявлялись ориентационные процессы.

Если этого избежать нельзя, то необходимо добавить стадию тер­мообработки сформованной тары в вы носных формах. В этом случае напряжение ориентационнои структуры релаксирует, а тара приоб­ретает пониженную термическую усадку.

Производство тары из полимерных пленок и листов

Особенности механических свойсть полимеров в высокоэластическом состоянии

Интервал температур, в котором можно наблюдать высокоэлас­тические свойства полимеров, равен разности температур (Т — Т) Для сетчатых полимеров верхним пределом эластических свойств является температура начала термического разложения Т, так как из-за межцепных химических связей полимер течь не может и при высоких температурах начинает разлагаться, деструктироваться, не переходя в текучее состояние Эластические свойства целесообразно рассмотреть на […]

Производство мягкой потребительской тары на фасовочно-упаковочных автоматах термоформовочного типа

Термоформовочные автоматы позволяют упаковывать любые виды продукции с использованием всех возможных методов ее по­дачи в отформованную часть тары. 11ижняятермоформованная часть из однослойного или многослойного полимерного материала являет­ся жесткой или полужесткой. Верхняя крышка отличается гибкос­тью, минимальной жесткостью. Она выполнена, как правило, из мно­гослойного материала, поэтому обладает хорошими барьерными свойствами, способностью к сварке ил и склеиванию, пригодна […]

Контакт но-тепловая сварка

Контактно-тепловую сварку нагретым ин< трументом осуществ­ляют с односторонним или л, вусторонним нагревом (рис. 4.41). Рис. 4.41. Схема контактно-тепловой сварки с од] юсторонним (а) и двусторонним (6) нагревом: 1 — нагретый инструмент; 2 — прокладки; 3 — свариваемые материалы; 4—холодный инструмент, мгн — температура нагретого инструмента; t2 — температура внешней поверхности изделия; Т —температура свариваемых поверхностей; […]