Thermoformen
Kunststofftechnik 4
Kunststofftechnik 4
Fichier Détails
| Cartes-fiches | 43 |
|---|---|
| Langue | Deutsch |
| Catégorie | Technique |
| Niveau | Université |
| Crée / Actualisé | 11.08.2014 / 09.09.2020 |
| Lien de web |
https://card2brain.ch/box/thermoformen
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| Intégrer |
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Bezeichnungen Thermoformwerkzeug
Bezeichnungen:
Verfahrensschritte beim Thermoformprozess mittels Vakuum:
(4 Schritte)
- Erwärmen des Halbzeugs auf seine Umformtemperatur im elastoplastischen Bereich
- Formgebung mit Hilfe eines Thermowerkzeuges
- Abkühlen unter Formzwang auf Entformungstemperatur
- Entformen des formstabilen Formteils
Was beeinflusst die Ausformschärfe der Konturen?
- Materialeigenschaften (Festigkeit)
- Anpressdruck
- Werkzeugoberfläche
- Umformtemperatur
Wie geschieht die Kühlung im Prozess
- Kühlbohrungen im Werkzeug bei Werkzeugkontakt
- durch Luftkühlung auf der anderen Seite
Welche Nachbehandlungen folgen dem TF häufig?
- Beschnitt
- Schweissen
- Kleben
- Oberflächenveredelung
Wie wird das Thermoformen auch genannt?
- Warmformen
- Tiefziehen
- Vakuum- oder Druckluftformen
Vorteile?
- extrem dünnwandige Formteile (Verpackungsbereich)
- extrem grosse Formteile (Gartenteiche)
- mehrschichtige Halbzeuge -> kombinierte Eigenschaften
(mech. Eigenschaften, Oberflächenglanz, Barriereeigenschaften, UV-Beständigkeit, etc.) - Kostengünstige Werkzeuge (auch bei kleinen Stückzahlen vorteilhaft)
Wie definiert sich Positivformung?
Abformung der Aussenkontur der Form
Rückstellkräfte im Halbzeug wirken in Richtung der Ausformkräfte
Wie definiert sich Negativformung?
- Abformung der Innenkontur der Form
- Die Rückstellkräfte im Halbzeug und die Ausformkräfte wirken gegeneinander.
Zur Überprüfung von Positiv- / Negativformen
bla
Definition des Umformdruck beim Vakuumformen
Differenz des atmosphärischen Drucks auf der einen Seite des Halbzeuges und dem Unterdruck, den die Vakuumpumpe erzeugt auf der anderen Seite. Auf 1 m2 können bis zu 100’000 N = 10 t wirken.
Definition des Umformdruck beim Druckluftformen
Differenz des atmosphärischen Drucks auf der einen Seite des Halbzeuges und dem Formraumdruck auf der anderen Seite.
Die maximalen Drücke liegen bei max. 7,5 bar bei Rollenautomaten bzw. 4 bar bei Plattenautomaten. Auf 1 m2 können somit bis zu 40 t bzw. 75 t wirken.
Wie wird der Anteil der beheizten Fläche bezeichnet, der für die Thermoformung zur Verfügung steht.
Formfläche
Wie bezeichnet man den Anteil der Formfläche der verstreckt wird.
Einzugsfläche
Wie heisst das Element welches dazu dient, das Halbzeug für den Formvorgang einzuspannen.
Spannrahmen
Wozu dienen Entformungsschrägen?
Entformungsschrägen dienen der leichteren Entformbarkeit des Formteils. Hierzu muss das Formteil steif genug sein.
- α = 3° bis 5°
- α = 0,5° bei Schwindung < 0,5 % und langsame Entformung
Die Oberflächenmarkierungen können unterteilt werden in:
Markierungen von Abluftbohrungen (a), Schreckmarken (b) sowie Abrisse und Aufrisse (c).
Definition des Umformverhältnisses
Verhältnis zwischen der Höhe H und der Breite B der Formfläche
Definition Verstreckverhältnis
das Verhältnis zwischen dem gesamten Formteils und der Ausgangsfläche vor der Verstreckung.
Verstreckverhältnis = F2/F1 mit F1 = Formfläche und F2 = Oberfläche des Formteils
Wie entstehen Falten?
Beim Ausformen wird der Kunstoff in einer Richtung verstreckt und in der anderen gestaucht. (Falten entstehen nie durch Verstrecken, nur durch Stauchen.)
(Ausformen? wohl eher Aushärten... )
Was Verhindert während des Ausformens Falten?
Solange der aufgeheizte Kunstsoff wärhend des Ausformens "stauchfähig" bleibt, enstehen keine Falten.
Von was ist die Stauchfähigkeit abhängig?
Die Stauchfähigkeit ist abhängig vom viskoelastischen Verhalten des verarbeiteten Halbzeugs, d.h. von der Kunststoffart, der Kunststofftemperatur dem Stauchverhältnis und der Stauchgeschwindigkeit.
Wie kann die Faltenbildung verhindert werden?
- Anpassung der Maschineneinstellungen
- Verringerung des Querschnitts für Abluft (Vorvakuum)
- Höhere Materialtemperatur bei zu schneller Abkühlung
- Änderung des Spannrahmens – Verringerung des Einzugsbereichs an den Ecken (Bild, unten links)
- Falten mit Vorstreckstempel verhindern
- Änderung der Formkontur
- Form höher aufbauen, dass Falte im Abfallbereich liegt
- Zusätzliche Erhöhungen zwischen den Falten oder Vertiefung unterhalb der Falte
- Vergrösserung der Radien der Positivform im oberen Bereich (Bild, oben rechts); Designänderung!
In welchem Bereich werden amorphe Thermoplaste thermogeformt?
Armorphe Thermoplaste können im Bereich des Dehnungsmaximums über einen weiten Temperaturbereich thermogeformt werden.
einfachen Verarbeitung.
Welches sind die wichtigsten Vertreter der amorphen Thermoplaste für das Thermoformen?
- PS - Polystyrol
- PVC - Polyvinylchlorid
Weshalb können teilkristalline Thermoplaste nur schwer im Dehnungsmaximum verarbeitet werden?
Aufgrund der geringeren Schmelzefestigkeit
In welchem Bereich werden teilkristalline Thermoplaste thermogeformt?
knapp unterhalb des Kristallitschmelztemperaturbereichs.
Was sind die Folgen des verwendeten Arbeitsbereiches von teilkristallinen Thermoplasten?
höhere Orientierungen, aber auch höhere Umformkräfte (Druckluftverfahren notwendig)
Welches ist der wichtigste Vertreter von teilkristallinen Thermoplasten für das Thermoformen?
PP - Polypropylen
Verfahrensschritte beim Thermoformen: (3)
- Aufheitzprozess
- Umstell- und Formvorgang
- Abkühlvorgang
Welche Heitprinzipien finden im Thermoformen ihren Anwendung?
- Kontaktheizung Heizplatten
- Konvektionsheizung Wärmeöfen
- Strahlungsheizung Infrarotstrahler
Ziel des Aufheizens in einem Satz:
Schnelle und über die Wanddicke gleichmässige Aufheizung des Halbzeuges
Was muss bei Hygroskopischen Material bezüglich TF berücksichtigt werden?
Die Materialien müssen vor dem TF vorgetrocknet werden.
Wie kann die Beheizung mit Infrarotstrahlern optimiert werden?
Durch den Einbau von Reflexionsflächen.
Welche beiden Prozesstechniken gibt es für das Thermoformen?
- Einstationen- / Plattenmaschinen
- Prozessschritte addieren sich
- Mehrstationenmaschinen (Rollenautomaten)
- Prozessschritte laufen paralell ab
Welche Verfahrensvarianten der Negativumformung gibt es?
bla
Wann wird das mechanische Vorstrecken eingesetzt?
Bei grosser Verstreckung
Was muss beim mechanischen Vorstrecken mit Stempel berücksichtigt werden?
Bei der mechanischen Vorstreckung berührt der Stempel die Folie.
An den Berührstellen kühlt die Folie ab, was das Weiterfliessen behindert.
-> Airslip-Verfahren: Gleichzeitiges Einblasen von Luft mit dem Einfahren des Stempels; Folie gleitet auf Luftpolster
Was versteht man unter dem Airslip-Verfahren?
Gleichzeitiges Einblasen von Luft mit dem Einfahren des Stempels; Folie gleitet auf Luftpolster
Mit welchem Schritt beginnt das Abkühlen?
mit Anliegen des Halbeuges am Werkzeug
