1. Materiales:
En términos generales, los materiales amorfos como el poliestireno, el ABS, el policarbonato, el PVC y las mezclas de PVC / acrílico son más fáciles de formar al vacío.
PTI utilizará ABS por defecto a menos que se especifique lo contrario.
2. Secuencia del proceso:
1) La hoja se calienta a la temperatura de termoformado.
2) Un molde macho o hembra y la lámina caliente se ponen en contacto y luego se usa un vacío para evacuar el aire atrapado entre la hoja y el molde.
3) La pieza se enfría por debajo de su temperatura de distorsión por calor (HDT) y se retira de las herramientas.
4) La pieza se recorta y termina según sea necesario.
3. Distribución uniforme del material:Todas las técnicas de termoformado son procesos de estirado. El estiramiento de una lámina plana de material plástico en una forma más grande da como resultado una mayor superficie y una reducción correspondiente en el espesor original de la lámina. El adelgazamiento del grosor original de la hoja no es necesariamente uniforme. La regla fundamental para el diseño de todas las piezas de plástico formadas es tratar de mantener una distribución uniforme del material.
La profundidad del molde y la geometría de la pieza variarán el grosor de la pared del diseño de la pieza. Las técnicas de procesamiento juegan un papel importante en la distribución del material.
4. Visión general:Las tolerancias de las piezas termoformadas están determinadas por el coeficiente de expansión térmica de la resina, las condiciones de extrusión, el tipo y la temperatura del molde, la consistencia del proceso de formación, el método de recorte y la calidad de los accesorios de recorte.
5. Tolerancias dimensionales:Las tolerancias generales de termoformado prototipo se basan en nuestra impresora 3D FDM.
· La precisión general de FDM tiende a ser de .003 "a .015" mayor que las herramientas de grado de producción de aluminio. Todas las tolerancias dependen de la geometría.
Herramientas de aluminio: Para moldear las dimensiones de las piezas de un molde macho de aluminio mecanizado, use +/- .010 "para la primera pulgada, agregando +/- .001" adicionales para cada pulgada posterior. Para herramientas femeninas, use +-.015 + .0015 debido a la pérdida de control del proceso del material que se encoge de la superficie de la herramienta durante el enfriamiento.
Se pueden cotizar tolerancias más altas con el recorte CNC.
Utilice esta planificación de tolerancias al diseñar sus componentes:
· Esquema de dimensionamiento:
Por lo general, no es habitual especificar dimensiones para el lado de la pieza que no es de la herramienta. Esto se debe a la necesidad de aumentar significativamente la tolerancia cuando se incluye la variación del espesor de la pared. En tales casos, cuando se necesita una tolerancia estricta en el lado de las piezas que no es de la herramienta, se puede considerar el mecanizado de segunda operación.
· Características formadas:
Característica del molde macho +/- .010" + .001 por pulgada (.3mm + .001mm por 1mm) Característica del molde hembra +/- .015" + .0015 por pulgada (.4mm + .0015mm por 1mm)
· Agujeros recortados:
Diámetro del orificio 1" y menos +/- .010 (.3mm) Diámetro del orificio 1" a 5" +/- .015 (.4mm) Diámetro del orificio 5" + +/- .020 (.6mm)
· Recortado de agujero a agujero:
1" y menos +/- .010 (.3mm)
1" a 5" +/- .015 (.4mm)
5" + +/- .020 (.6mm)
· Característica de moldura a característica moldeada: 1 "a 5" +/- .020 (.6 mm)
5" + +/- .030 (.8mm)
· Función de recorte a función de recorte: 1 "a 5" +/- .015 (.4 mm)
6. Dimensionamiento de dibujos:Todas las dimensiones de la impresión deben generarse desde el lado del molde de la pieza. Cuando sea posible, se debe especificar el calibre inicial de la hoja.
Uno de los errores más comunes en el termoformado es que las dimensiones se generan a partir de la superficie sin molde de la pieza. Una vez que se ha determinado la superficie del molde, no debe haber confusión sobre el dimensionamiento. Todas las dimensiones, formadas y recortadas, deben estar referenciadas al lado del molde de la pieza.
7. Radios y chaflanes:Una técnica de diseño común es usar radios y / o chaflanes en la pieza, evitando que el material tenga que continuar más profundamente en la esquina, por lo que normalmente se produciría detener el adelgazamiento del sombrero. La otra ventaja de los radios y chaflanes es que distribuyen la tensión en un área más grande que una esquina afilada de 90 grados. Un chaflán no distribuye la tensión tan bien como un radio, pero le da al diseñador la opción de esquinas agudas en los puntos de transición del chaflán. Cuando se produce una esquina de tres lados, un radio grande con un chaflán o un radio más pequeño en los otros bordes suele ser suficiente para resolver los problemas de adelgazamiento y resistencia que se producen.
A medida que la relación de extracción aumenta, los radios casi siempre tendrán que aumentarse. Use esta tabla como una regla general muy aproximada para ayudar a determinar el radio aproximado que puede necesitar:
Profundidad del radio de la pieza:
0" - 3" .015" - .125"
3" - 6" .125" - .250"
6" - 12" .250" - ?
8. Borrador:El ángulo de inclinación es el grado de conicidad de una pared lateral vertical para facilitar la extracción de la pieza de la herramienta. Proporcione siempre el máximo ángulo de inclinación posible para cualquier característica vertical dada, ya que esto puede ayudar a minimizar los problemas de desmoldeo y puede ayudar a reducir el costo de la pieza. 1,5-2º de calado es un mínimo en una característica femenina, y una textura profunda requerirá más. Para los rasgos masculinos, los mínimos están en el rango de 4-6º. Cuanto más profunda sea la característica o más áspera sea la textura de la superficie, más borrador se requiere.
9. Cortes inferiores:Las muescas son características que sobresalen de o dentro de la superficie de la herramienta, lo que impediría la extracción de la pieza de la herramienta. Tales características son posibles con el uso de "núcleos-tirones" móviles en la herramienta, que a menudo son automáticos. Estos núcleos se utilizan para formar la característica, luego se retraen para permitir que se retire la pieza. Los cortes inferiores generalmente no deben exceder los 5/8" de profundidad.
10. Relación de dibujo:La relación de dibujo expresa la relación entre el área de superficie inicial de la hoja sin formar que cubre la abertura de una operación y el área de superficie final del interior de la operación una vez formada. Una proporción de 3 a 1 es generalmente una relación de extracción máxima. Evite varias características altas demasiado cerca unas de otras. Generalmente, la distancia entre dos características, como nervaduras o rejillas de ventilación, no debe ser inferior a 2 veces el grosor del material. Una precaución sobre las esquinas: evite las intersecciones de paredes que estén >90º, ya que puede ser muy difícil hacer que el material fluya hacia esa característica.
11. Puntos de referencia:Los puntos de referencia deben diseñarse en una pieza, lo que permite una medición desde una superficie controlada (moldeada) o un punto a una característica crítica de la pieza, como centros de orificios perforados, recortes u otras características.
12. Costillas, Jefes y Herrajes:Las nervaduras se pueden formar en la pieza de acuerdo con los parámetros anteriores. Las costillas se utilizan para soportar una superficie plana. Las costillas u otros refuerzos también se pueden mecanizar de forma independiente y pegar a un costo adicional. Los salientes internos también se pueden mecanizar y pegar de forma independiente.
Se puede conectar todo tipo de hardware en operaciones secundarias. Y a menudo el hardware se puede "moldear por inserción" en la pieza. Otras partes, para incluir protuberancias, pueden ser estacas de calor o adheridas a un cuerpo termoformado mediante unión.
13. Textura:La textura se puede incorporar a una pieza determinada utilizando una materia prima texturizada o texturizando la cara de la herramienta.
El texturizado es, por supuesto, un gasto adicional y requiere un mayor tiro. Las piezas también se pueden pintar para agregar textura y color.
14. Líneas de unión:Se pueden unir dos partes, como una caja delantera y trasera. La junta preferida es una junta de solapamiento, que formaría un corte inferior en una de las partes que agregaría gastos a la herramienta. La junta también debe requerir una línea de testigo de aproximadamente .060 "para adaptarse a la variación de tolerancia de la junta.
