Стретч-формование — это ключевой процесс, включающий глубокую вытяжку пластиковых деталей и листового металла. Температура, как основной параметр, определяющий качество формования, напрямую влияет на внешний вид продукта, точность размеров, механические свойства и эффективность производства благодаря точности управления и стратегии регулировки. Схемы контроля температуры для различных нужд формования должны быть специально разработаны с учетом различных сценариев формования.
Температурная адаптация, основанная на тепловых свойствах материала, имеет основополагающее значение. Значительные различия в характеристиках теплового искажения между различными материалами определяют базовый диапазон температур для микровинтов дисплея: в термопластах глубокое растяжение аморфного поликарбоната (ПК) требует контроля температуры в пределах 80-120 ℃. Этот диапазон обеспечивает достаточный поток расплава для заполнения сложных полостей, избегая при этом чрезмерно высоких температур, которые продлевают цикл охлаждения. Для глубокого растяжения кристаллического полиэтилена (ПЭ) используется температурный диапазон 30–60 ℃; более низкие температуры позволяют контролировать кристалличность, уменьшая неравномерную усадку после формования. В области глубокой вытяжки листового металла панели кузова автомобиля из алюминиевого сплава требуют поддержания температуры 200-300 ℃, чтобы уменьшить сопротивление деформации и подавить трещины при глубокой вытяжке. Для обычной низкоуглеродистой стали температура глубокой вытяжки обычно составляет от комнатной температуры до 50 ℃; чрезмерно высокие температуры могут усугубить износ пресс-формы.
Динамический контроль температуры на разных этапах процесса имеет решающее значение для качества формования. Глубокая вытяжка состоит из трех этапов: предварительное растяжение, основное растяжение и выдержка/охлаждение. Температуру необходимо динамически регулировать на каждом этапе: на этапе предварительного растяжения температура немного выше температуры стеклования материала (Tg), чтобы поместить материал в переходное состояние между эластичностью и пластичностью, способствуя предварительной деформации. Основной этап растяжения является основой процесса формования; необходимо повысить температуру, чтобы обеспечить равномерную деформацию и избежать концентрации локализованного напряжения. Например, при растяжении оптически прозрачных деталей колебания температуры в основной полости растяжения необходимо контролировать в пределах ±1 ℃, чтобы предотвратить чрезмерное помутнение или темные линии. На этапе выдержки/охлаждения требуется метод градиентного охлаждения, снижающий температуру от температуры формования до температуры извлечения материала из формы. Однородность температуры на этом этапе напрямую влияет на стабильность размеров; Колебания скорости охлаждения прецизионных металлических тянутых деталей должны контролироваться в пределах 5 ℃/мин, чтобы избежать деформации.
Стратегии контроля температуры, ориентированные на производительность, должны точно соответствовать требованиям. Для изделий с глянцевой поверхностью, таких как пластиковые растягивающиеся детали для корпусов мобильных телефонов, необходим зональный контроль температуры: контуры нагрева устанавливают для участков с более низкими температурами на краях полости, чтобы предотвратить усадку, вызванную чрезмерно быстрым охлаждением кромки; Контуры охлаждения установлены в центральной зоне, чтобы сократить время цикла, а температура электрической дуги близка к Tg материала, чтобы гарантировать, что расплав эффективно повторяет текстуру формы и улучшает блеск поверхности. Для конструкционных деталей с высокими механическими характеристиками, таких как растягивающиеся детали корпусов приборов, необходимо повысить температуру электрической дуги, чтобы способствовать кристаллизации материала. Когда температура электрической дуги конструктивных деталей на основе полипропилена (ПП) увеличивается до 70-90 ℃, прочность на разрыв может быть увеличена примерно на 12%. Для прозрачных продуктов с низким напряжением, таких как контейнеры для упаковки пищевых продуктов, требуется медленный процесс охлаждения, при этом температура электрической дуги снижается от температуры растяжения до температуры извлечения из формы со скоростью 2 ℃ / мин, чтобы уменьшить остаточное внутреннее напряжение и снизить риск последующего растрескивания.
В настоящее время в зрелых системах контроля температуры в основном используется оборудование для измерения температуры пресс-формы с циркуляцией воды (подходит для сценариев с низкой температурой ниже 150 ℃) и циркуляцией масла (подходит для сценариев со средней и высокой температурой от 150 до 350 ℃). Эти системы сочетают мониторинг температуры в реальном времени с управлением по алгоритму ПИД для достижения динамического температурного баланса в различных точках полости, адаптируясь к изменениям температуры, необходимым для различных процессов формования. Таким образом, контроль температуры для микровинтов с дисплеем должен быть интегрирован во всю цепочку, от выбора материала и проектирования процесса до производительности продукта. Благодаря целевым настройкам температуры, динамическому контролю и оптимизации зон можно эффективно снизить количество дефектов при формовании и улучшить общие характеристики продукта. Это основная гарантия эффективной и стабильной работы процесса растяжения.
