คู่มือทางเทคนิคเกี่ยวกับอะคริลิกเทอร์โมฟอร์มมิง
ความสะอาดของร้านถือเป็นสิ่งหนึ่งที่แยกชิ้นส่วนที่ดีออกจากเศษเหล็กจริงๆ พื้นที่เทอร์โมฟอร์มทั้งหมดจะต้องสะอาดอยู่เสมอ แม้แต่ฝุ่นหรือเศษผ้าเล็กน้อยในอากาศก็จะแสดงเป็นข้อบกพร่องบนพื้นผิวที่เสร็จแล้ว
จริงๆ แล้วเทอร์โมฟอร์มมิ่งคืออะไร
การขึ้นรูปด้วยความร้อนหมายถึงการให้ความร้อนแผ่นพลาสติกจนนิ่มและเป็นยาง จากนั้นขึ้นรูปหรือขึ้นรูปเป็นแม่พิมพ์ด้วยสุญญากาศ แรงกด หรือแรงเชิงกล อาจเป็นอะไรก็ได้ตั้งแต่ผู้ชายด้วยมือในร้านค้าเล็กๆ ไปจนถึงสายการผลิตอัตโนมัติเต็มรูปแบบที่ทำงานหลายพันชิ้นต่อวัน

ทำไมผู้คนถึงยังเลือกเทอร์โมฟอร์มมิง
เมื่อเปรียบเทียบกับการฉีดขึ้นรูปหรือการเป่าขึ้นรูป การเทอร์โมฟอร์มมีข้อดีที่แท้จริงบางประการ:
- แรงกดดันในการขึ้นรูปนั้นต่ำมาก โดยมักจะมีค่าเพียงไม่กี่ psi
- คุณสามารถสร้างชิ้นส่วนขนาดใหญ่ได้โดยไม่ต้องใช้โชคลาภ
- แม่พิมพ์แทบไม่มีแรง ดังนั้นคุณจึงสามารถทำจากวัสดุราคาถูก เช่น ไม้ ปูนปลาสเตอร์ เรซิน เรซิน อลูมิเนียม อะไรก็ได้ที่ใช้ได้ผล
- ระยะเวลารอคอยเครื่องมือจะวัดเป็นวันหรือสัปดาห์ ไม่ใช่เดือน นั่นเป็นสาเหตุที่เกือบทุกชิ้นส่วนต้นแบบ -งานแสดงสินค้า หรือชิ้นส่วนที่วิ่งระยะสั้น-จึงถูกขึ้นรูปด้วยความร้อน
แน่นอนว่า เมื่อคุณผลิตได้เกินประมาณ 10–20,000 ชิ้น การฉีดขึ้นรูปมักจะได้เปรียบเมื่อพิจารณาจากราคา-ชิ้นส่วน- นี่คือการเปรียบเทียบ-ต้นทุนทั่วโลกตามความเป็นจริงที่ร้านค้าแห่งหนึ่งให้ฉันสำหรับส่วนที่มีความซับซ้อนปานกลาง-:
| กระบวนการ | ค่าเครื่องมือ | 500 ชิ้น | 5,000 ชิ้น | 10,000 ชิ้น | 20,000 ชิ้น |
|---|---|---|---|---|---|
| การขึ้นรูปด้วยแรงดัน | ~$5,000 | $16.66 | $6.95 | $6.40 | $6.10 |
| การฉีดขึ้นรูป | ~$37,500 | $78.07 | $10.37 | $6.53 | $4.65 |
คุณสามารถดูได้ว่าครอสโอเวอร์เกิดขึ้นที่ใด
ความแตกต่างของวัสดุที่มีความสำคัญจริงๆ
อะคริลิกหล่อมีน้ำหนักโมเลกุลสูงมาก โดยจะต่อสู้คุณเมื่อคุณพยายามยืดออก แต่จะกักเก็บความร้อนได้ดีและไม่ยุบตัวมากเมื่ออยู่ในเตาอบ
อะคริลิกอัดขึ้นรูปมีน้ำหนักโมเลกุลต่ำกว่า โดยไหลได้อย่างสวยงาม ให้รายละเอียดคมชัด- แต่มีความไวต่อความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอมากกว่ามาก หากด้านใดด้านหนึ่งร้อนกว่าอีกด้านหนึ่งจะเห็นได้ทันทีในส่วนที่เสร็จแล้ว

สิ่งที่คุณต้องคำนึงถึงเมื่อออกแบบชิ้นส่วน
คุณจะได้รับรายละเอียดที่ดีเฉพาะบนแม่พิมพ์-ด้านหน้าสัมผัส อีกด้านจะเป็นพื้นที่ "ว่าง" เสมอ
อะคริลิกเคลื่อนที่ได้มากตามอุณหภูมิ ดังนั้นค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้แคบกว่า ±0.020" จะต้องระบุเป็น "ที่ 70 องศา F" หรืออุณหภูมิใดก็ตามที่คุณหมายถึง
วางร่างอย่างน้อย 5 องศาทุกที่ ยิ่งมากก็ยิ่งดี
มุมแหลมคือศัตรู ทุกมุมควรมีรัศมี ยิ่งรัศมีมากขึ้น ความหนาของผนังก็จะยิ่งสม่ำเสมอมากขึ้น และค่าความเค้นที่หล่อขึ้น-ก็จะยิ่งลดลง
การดึงลึกจำเป็นต้องขึ้นรูปหลาย- (ปลั๊ก บิลโลว์ ดีด-ไปด้านหลัง ฯลฯ) สิ่งตื้นๆ สามารถทำได้ด้วยสุญญากาศหรือแรงดันธรรมดา
ความหนาของผนังจะบางลงเสมอเมื่อคุณวาดลึกลงไป หากคุณไม่-ยืดแผ่นไว้ล่วงหน้า ผนังด้านข้างอาจกลายเป็นกระดาษ-บางในขณะที่ขอบยังคงหนา
บันทึกการออกแบบแม่พิมพ์จากหลายปีของการทำเช่นนี้
วัสดุแม่พิมพ์ที่เราใช้จริง:
ต้นแบบ → ไม้, MDF, ปูนปลาสเตอร์, เรนบอร์ด, กระดานเครื่องมืออีพ็อกซี่
การผลิต → อะลูมิเนียมหล่อสำหรับ 1,000–10,000 ชิ้น กลึงหรืออะลูมิเนียม/เหล็กระบายความร้อนด้วยน้ำ- เพื่อการใช้งานที่ยาวนานขึ้น
การตกแต่งพื้นผิว: เรียบดี กระจกไม่ดี (ดักอากาศ) พวกเราส่วนใหญ่ใช้ลูกปัดแสง-หรือพื้นผิว EDM ที่ละเอียดมาก หากลูกค้าต้องการหนังหรือแฮร์เซลล์เราก็แค่แกะสลักลงในแม่พิมพ์
รูสุญญากาศ – กฎเดียวกันที่ทุกคนลืม:
- เส้นผ่านศูนย์กลางรูไม่ใหญ่กว่าความหนาของแผ่น
- ถอยกลับ-เสมอโดยใช้ดอกสว่าน ¼–⅜" ให้ห่างจากพื้นผิวประมาณ 0.090"
- มีรูน้อยเกินไป → หนังปลาวาฬ หรือการขึ้นรูปไม่สมบูรณ์
- มากเกินไปหรือใหญ่เกินไป → ลักยิ้มเล็กๆ ที่ไม่สามารถขัดออกได้
อุณหภูมิแม่พิมพ์ – เก็บไว้ประมาณ 190 องศา F (88 องศา) ราเย็น=รอยหนาวและความเครียดอย่างบ้าคลั่ง แม่พิมพ์ร้อน=คุณรอตลอดไปเพื่อให้ชิ้นส่วนเย็นลง
แม่พิมพ์ชายและหญิง – จำไว้ว่า:
แม่พิมพ์ตัวผู้ → วัสดุที่หนาที่สุดที่ด้านล่าง และบางที่ขอบ
แม่พิมพ์ตัวเมีย → หนาที่สุดที่ขอบ และบางที่สุดที่ด้านล่าง
เลือกตามตำแหน่งที่คุณต้องการวัสดุ

ระบบสุญญากาศและแรงดัน (สิ่งที่มักจะมองข้าม)
คุณต้องการปรอทประมาณ 28–30 นิ้วที่หน้าแม่พิมพ์ ศอก 90 องศาทุก ๆ ที่คุณสามารถลบได้จะคุ้มค่าเงินจริงในรอบเวลา
ด้านแรงดัน: 99% ของชิ้นส่วนเสร็จสิ้นที่ 20–50 psi เฉพาะงานที่มีรายละเอียดลึกมากหรือคมชัด-เท่านั้นที่จะถึง 100–150 psi อากาศต้องแห้งสนิท-และไม่มีน้ำมัน-
การอบแห้งล่วงหน้า-
แผ่นรีดแทบไม่เคยต้องการมันเลย หากต้องอยู่ในโกดังที่มีความชื้นเป็นเวลาหลายเดือน ให้โยนมันลงในเตาอบที่อุณหภูมิ 176 องศา F เป็นเวลาหนึ่งวัน แผ่นหล่อ – โดยพื้นฐานแล้วไม่เคยทำให้แห้ง
การหนีบ
แคลมป์เย็นเป็นสาเหตุอันดับ 1 ของสายรัดและไม่มี-การดึงที่ขอบ อุ่นเฟรมแคลมป์ อย่างจริงจัง.
อุณหภูมิการขึ้นรูปโดยทั่วไปที่เราใช้จริง:
| วัสดุ | ช่วงการขึ้นรูป | อุณหภูมิการกำจัดที่ปลอดภัย | อุณหภูมิแม่พิมพ์ปกติ |
|---|---|---|---|
| อะคริลิกอัดขึ้นรูป | 290–320 องศาฟาเรนไฮต์ | 185 องศา F | ~190 องศา F |
| อะคริลิกหล่อ | 340–380 องศา F | 185 องศา F | ~190 องศา F |
การทำความร้อน – ยังคงเป็นขั้นตอนที่สำคัญที่สุด
แผ่นบาง (< 4 mm) → double-sided quartz infrared, fast and beautiful.
แผ่นหนาหรือชิ้นส่วนเชิงแสง → บังคับ-เตาอบหมุนเวียนอากาศ ระยะเวลา หากคุณพยายามให้ความร้อนแผ่นหล่อขนาด 6 มม. ด้วยอินฟราเรด- คุณจะพองพื้นผิวได้นานก่อนที่แกนกลางจะร้อนเพียงพอ
เวลาทำความร้อนหยาบด้วยควอตซ์คู่ที่ดีที่อุณหภูมิเครื่องทำความร้อน ~ 1200 องศา F:
| ความหนา | เวลา (ตีทั้งสองฝ่าย) |
|---|---|
| 3 มม | 90–120 วินาที |
| 6 มม | 4–5 นาที |
| 9–10 มม | 8–11 นาที |
| 12 มม | 12–16 นาที |
วิธีการขึ้นรูปที่เราใช้จริงทุกวัน
ชิ้นส่วนตื้น → สุญญากาศตรงหรือขึ้นรูปด้วยแรงดัน
การดึงปานกลาง → ปลั๊ก-ช่วยดัน
การดึงลึก → ลอน + ปลั๊ก หรือสแนป- ด้านหลัง + ปลั๊ก (การกระจายความหนาที่ดีที่สุดที่เงินสามารถซื้อได้)
ชิ้นส่วนออพติคอล →-เป่าหรือสุญญากาศ-โดยอิสระในวงแหวน – ไม่มีรอยเครื่องมือเลย
ระบายความร้อน
อย่ารีบเร่งมัน ทำให้ทั้งสองด้านเย็นลงเท่าๆ กัน จนกระทั่งชิ้นส่วนมีอุณหภูมิอย่างน้อยต่ำกว่า 150 องศา F ก่อนที่จะดึงออกจากแม่พิมพ์ โยนผ้าห่มสักหลาดหนาๆ ไว้บนส่วนที่หนา เพื่อไม่ให้ด้านใดด้านหนึ่งเย็นเร็วขึ้นและกักความเครียด
การหดตัว - มันจะเกิดขึ้น
แผ่นรีดหดตัวได้ถึง 3% ในทิศทางของเครื่องจักร และขยายตามแนวตั้งประมาณ ~0.5%
แผ่นหล่อหดตัวประมาณ 1.5–2% ทั้งสองวิธี
ทำการทดสอบช่องว่างก่อนเสมอและวัดความร้อน จากนั้นจึงปรับขนาดช่องว่างของคุณ

หลังจากการขึ้นรูป
ตัดขอบตามที่คุณต้องการ – ไดคัทใน-สายการผลิตหากคุณมีกำลังพอ, CNC 5 แกนหรือโต๊ะเราเตอร์ หากคุณทำไม่ได้
หลอมทุกสิ่งที่เคยเห็นตัวทำละลาย แอลกอฮอล์ หรือสภาพอากาศกลางแจ้ง. 175–180 องศา F เป็นเวลาความหนาประมาณ 1 ชั่วโมงต่อมม. ทำให้เย็นลงไม่เร็วกว่า 25 องศา F/ชั่วโมง ความแตกต่างระหว่างส่วนที่กินเวลา 6 เดือนกับส่วนที่กินเวลา 15 ปี

