Extrusion Russian Edition 1-2021

25 ТЕРМОФОРМОВАНИЕ ЭКСТРУЗИЯ 1/2021 При больших интервалах измерения можно установить, что сплошные профили охлаждаемого пуансона создают разни- цу в температуре, в том числе в пределах кругового кольца, видимого на ИК-снимках. Однако вследствие сравнительно медленной передачи тепла через пленку до того момента, когда профили температуры станут выраженными, время настоль- ко велико, что из-за требуемой короткой продолжительности цикла данный подход нецелесообразен и не может использо- ваться на практике. Поэтому данные результаты отдельно не показаны. Чтобы получить более выраженные профили температуры при неизменной продолжительности цикла, необходимо сни- зить температуру охлаждаемого пуансона. Как показано на рис. 5, снижение температуры пуансона на участках контакта приводит к более серьезной разнице в температуре. Разница в температуре до 10°C на пленке достигается за счет сниже- ния температуры пуансона до 0°C. В среднем при температуре охлаждаемого пуансона 0°C разность температур увеличива- ется всего на 2,1°C по сравнению с разностью температур при температуре охлаждаемого пуансона 20°C. Положение воз- никающих охлаждающих колец отличается в зависимости от диаметра пуансонов аналогично тому, как показано на рис. 4. Другие значения температуры пуансона от 0 до 20°C приводят к регистрации выраженного профиля температуры, которые фиксируются между двумя показанными результатами. Однородность толщины стенки после локального охлаждения пленки Следующим этапом после исследо- вания влияния конструкции формы и температуры охлаждаемого пуансона на профиль температуры заготовки стал анализ того, как форма и температура охлаждаемого пуансона определяют окончательное распределение материала по всей толщине стенки после термоформования. Требовалось проверить, является ли разница в температуре до 10°C доста- точной для того, чтобы повлиять на однородность толщины. Для сравнения использовался профиль стенки стаканчи- ка, отформованного с однородной температурой (рис. 6). Для наглядности и из-за осесимметричности термоформованной детали представлена только одна линия вдоль половинки стаканчика. Локальная толщина стенки анализировалась по всему поперечному сечению стаканчика на пяти термофор- мованных деталях. Затем значения в противолежащих точках измерения осреднялись. Особенно бросается в глаза тонкое место в точках измерения (ТИ) 6 и 7 на участке перехода от дна к стенке. Здесь отмечается наибольшая вытяжка. После точек измерения 6 и 7 толщина стенки постоянно увеличива- ется, вследствие чего вверху стаканчика возникает участок со сравнительно большой толщиной (ТИ 14). Окончательное изменение толщины стенки при использо- вании профилирования температуры с помощью активного локального охлаждения показано на рис. 7 на примере анализа температуры охлаждаемого пуансона 20°C в случае его раз- ных диаметров. Рисунок показывает, что показатели толщины стенки у термоформованных деталей, произведенных с учетом профилирования температуры, изменяются незначительно. Изменение распределения значения толщины стенки от цен- тра дна стаканчика с толщиной 0,15 мм, критичного участка между точками измерения ТИ 6 и 7 (< 0,1 мм) до края изделия (ТИ14) соответствует изменению распределения толщины стенки при традиционном процессе, показанном на рис. 6. 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Дно Стенка Номер точки измерения [ ] Толщина стенки, мм 10 2 3 4 6 7 11 12 1 5 8 9 13 14 Стенка стаканчика Участок перехода Дно стаканчика Температура пуансона: 20 °C Время задержки: 0 с 35 мм 40 мм 45 мм Диаметр пуансона: 35 мм 40 мм 45 мм Диаметр пуансона: Материал пленки: полистирол Температура пленки: 120°C Температура пуансона: 0 °C Время задержки: 0 с Материал пленки: полистирол Температура пленки: 120°C 120°C 90 °C 120°C 90 °C Рисунок 4. Окончательные профили температуры при использовании пуансонов различной формы с температурой 20°C 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Дно Стенка Номер точки измерения [ ] Толщина стенки, мм 10 2 3 4 6 7 11 12 1 5 8 9 13 14 Стенка стаканчика Участок перехода Дно стаканчика Температура пуансона: 20 °C Время задержки: 0 с 35 мм 40 мм 45 мм Диаметр пуансона: 35 мм 40 мм 45 мм Диаметр пуансона: Материал пленки: полистирол Температура пленки: 120°C Температура пуансона: 0 °C Время задержки: 0 с Материал пленки: полистирол Температура пленки: 120°C 120°C 90 °C 120°C 90 °C Рисунок 5. Окончательные профили температуры при использовании пуансонов различной формы с температурой 0°C 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 Дно Стенка Номер точки измерения [ ] Толщина стенки, мм 10 2 3 4 6 7 11 12 1 5 8 9 13 14 Стенка стаканчика Участок перехода Дно стаканчи 35 мм 40 мм 45 мм Диаметр пуансона: Температура пуансона: 0 °C Время задержки: 0 с Материал пленки: полистирол Температура пленки: 120°C 120°C 90 °C Рисунок 6. График распределения толщины стенки стаканчика, отформованного без профилирования температуры (материал — ПС, температура пленки — 120°C)