ТЕМАТИЧЕСКИЕ НОМЕРА

Однако взаимосвязь этих параметров с технологическими режимами процесса термовакуумного формования и природой формуемого полимерного пленочного материала изучена недостаточно полно. Полагают, что с повышением температуры формования разнотолщинность стенок незначительно увеличивается, причем она зависит и от природы термопласта. Авторами работы [5] на основании специально поведенных исследований сделан противоположный вывод. Сведения о влиянии на распределение толщины стенок изделий таких технологических факторов, как температура формовочного инструмента и наличие смазки на поверхности формы, применяемой в некоторых случаях для облегчения съема готовых изделий, в литературе отсутствуют.

Очевидно, что при термовакуумном формовании можно реализовать требуемую скорость деформирования полимеров только после достижения в них некоторого критического уровня энергии межмолекулярного взаимодействия, при котором материал практически не сопротивляется внешнему силовому воздействию, и единственной причиной, ограничивающей его деформацию, является контакт с поверхностью формующего инструмента.

Поэтому толщина стенки в любой точке изделия, полученного при температуре, равной или большей той, при которой достигается этот критический уровень межмолекулярного взаимодействия, должна определятся только его конфигурацией и не должна зависеть от химического строения термопласта и температуры формования. При по технологическим причинам в качестве характеристической целесообразно выбрать температуру, при которой уже достигается максимально допустимый радиус скругления.

 С целью проверки этого предположения, а также изучения действия других технологических факторов на распределение толщины стенки была исследована разнотолщинность цилиндров, отформованных из пленок полистирола (ПС) с   = 132 оС, акрилонитрилбутадиенстирольного пластика (АБС - пластика) с  = 148 оС и композиционных материалов I и II на основе смесей поливинилхлорида (ПВХ) с термопластичным полиуретаном (ТПУ) и АБС-пластиком с  , равной 130 и 120 оС соответственно. Формование осуществляли на вакуумформовочной машине VFP-0505-ITL (Венгрия) с использованием негативной матрицы диаметром 100 мм и высотой 50 мм, а при изучении влиянии температуры формы и наличия смазки на толщину стенки изделия - обогреваемой нихромовой спиралью матрицы диаметром 50 мм и высотой 30 мм. Температуру формования контролировали по калибровочной зависимости, длительность нагрева - температура, полученной с помощью впаянной в центр заготовки плоской хромель-копелевой термопары. Смазкой служило силиконовое масло марки Si-15-02. Толщину стенок изделий определяли с помощью микроскопа МБС-2 с точностью +0,005 мм и рассчитывали как среднеарифметическое по данным 5 параллельных опытов.

Каркасность оценивали с помощью специального прибора [6] и выражали величиной отношения нагрузки, приводящей к деформированию изделия по высоте на 1 мм, к произведению периметра изделия на начальную толщину заготовки. Природа термопластов и увеличение температуры формовании пленки из композиции I выше   даже на 35 оС практически не влияют на разнотолщинность получаемого изделия (рис. 1). Это означает, что при tф >  полимерная пленка или покроет поверхность формующего инструмента с соответствующим его геометрии распределением толщины или потеряет сплошность (разрушится), если ее относительное удлинение при разрыве окажется ниже требуемого.

Рис. 1. Распределение относительной толщины стенки по главному меридианальному сечению цилиндров, отформированных из композиции I при 150, 175 и 185 (x) оС и из АБС - пластика, композиций I и II  и полистирола.