Extrusion Russian Edition 1-2021

ТЕРМОФОРМОВАНИЕ 26 ЭКСТРУЗИЯ 1/2021 Лишь на участке контакта в точке измерения ТИ 13 заметно небольшое изменение толщины. Отсутствие отличий может объясняться различными причи- нами. Во-первых, при выполненииИК-съемки и интерпретации изображений необходимо учитывать время задержки, которое оставляет около 2 с. Поэтому следует исходить из того, что при изготовлении стаканчиков профиль температуры еще не сфор- мировался в достаточной степени из-за отсутствия времени за- держки для создания профиля температуры по толщине плен- ки. Поэтому окончательная разница в температуре слишком мала. Для выравнивания температуры путем, например, пере- дачи тепла через пленку, требуется слишком много времени по сравнению с продолжительностью процесса, чтобы они могли значительно повлиять на изменение значений сопротивления вытяжке пленки. Профилирование температуры без времени задержкиприводит к распределениюзначений толщиныстенки, сравнимому с темже показателем при традиционном процессе. Представленные на рис. 5 профили температуры, созданные при применении пуансона с температурой 0°C, приводят к аналогич- ным незначительным различиям в распределении материала по толщине стенки, поэтому они не представлены. Влияние изменения положения пуансона на профили температуры Далее была увеличена продолжительность контакта между охлаждаемым пуансоном и пленкой, чтобы получить более вы- раженное профилирование температуры. При этом соблюда- лось правило, что общая продолжительность цикла процесса не должна увеличиваться. Во время испытания охлаждаемый пу- ансон располагался не как прежде, с выступом 0 мм относитель- но рабочей камеры (см. рис. 1), а выступал из нее на некоторое расстояние. За счет этого осуществлялся более ранний контакт пуансона с пленкой, который сохранялся вплоть до смыкания формы. Затем, как и прежде, происходило термоформование с использованием сжатого воздуха при времени задержки 0 с. Влияние выступа охлаждаемого пуансона на 4 и 8 мм на окончательные профили температуры представлено на рис. 8 на примере пуансона диаметром 40 мм с температурой 0°C. При данных параметрах процесса окончательные различия в локальных значениях температуры на пленке также очень не- велики и лишь немного отличаются от значений, полученных в процессе испытаний с применением пуансона без выступа. Однако температура при этом снижается. При выступе на 4 мм разность температур составляет около 3°C, а при выступе 8 мм она достигает 6,6°C. Кроме того, следует отметить разницу в величине темпера- туры по круговому кольцу, что представлено на рис. 5 в центре и на рис. 8 слева. Круговые кольца не очень отчетливо отделе- ны от более горячих окружающих участков и демонстрируют неоднородность на самом охлажденном участке. Разница в температуре при выступе пуансона 0 мм в среднем состав- ляет около 9,6°C, что значительно больше, чем при выступе 8 мм и разности температур 6,6°C. Меньшая разница в темпе- ратуре — показатель противоречивый, поскольку при выступе пуансона на 8 мм продолжительность контакта больше, а сам контакт с пуансоном происходит раньше. Поэтому профиль температуры должен быть выражен сильнее. Разность темпе- ратур при различной величине выступа пуансона и разница в температуре в пределах кругового кольца объясняется тем, что при температуре пуансона 0°C на нем замерзает влага из окружающей среды. Тем самым лед, образующийся на пуан- соне, вызывает изменение условий передачи тепла и разность температур по самому профилю кольца. Разность температур можно объяснить отличающимися условиями контакта, по- скольку пленка деформируется из-за локального быстрого охлаждения. Поэтому решение поддерживать температуру охлаждаемого пуансона 0°C или ниже в классических произ- водственных условиях непрактично и должно быть поставлено под сомнение. На рис. 9 представлены соответствующие примеры рас- пределения значения толщины стенки, полученные при опи- санных параметрах процесса при условии выступа пуансона диаметром 40 мм. Они лишь незначительно влияют на оконча- тельное распределение материала по толщине стенки. Процесс в целом почти не отличается. Однако бросается в глаза, что по сравнению с параметрами процесса (температура пуансона Диаметр пуансона: 45 мм 40 мм 35 мм Постоянная температура пуансона: 20°C Толщина стенки, мм Толщина стенки, мм 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 [�] Номер точки измерения [�] Пуансон: Ø 40 мм Материал пленки: полистирол Выступ пуансона: 0 мм 4 мм 8 мм Выступ пуансона: 0 мм 4 мм 8 мм 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 Диаметр пуансона: 40 мм Постоянная температура пуансона: 20°C Температура пленки: 120°C Температура пуансона: 0°C Время задержки: 0 с 120°C 90°C Рисунок 7. Распределение толщины стенки термоформованной детали при температуре охлаждаемого пуансона 20°C для разных диаметров пуансона (ПС, 120°C) Рисунок 8. Окончательные профили температуры при выступе охлаждаемого пуансона за край рабочей камеры на 4 и 8 мм (ПС, 120°C) Диаметр пуансона: 45 мм 40 мм 35 мм Постоянная температура пуансона: 20°C Толщина стенки, мм 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 [�] Пуансон: Ø 40 мм Материал пленки: полистирол Выступ пуансона: 0 мм 4 мм 8 мм Диаметр пуансона: 40 мм Температура пленки: 120°C Температура пуансона: 0°C Время задержки: 0 с 120°C 90°C