УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЛИСТОВЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к области термоформования пластиков и производству изделий из листовых термопластичных материалов методом вакуумной формовки. В частности, к авиационной технике и может быть использовано для формования крупногабаритных изделий криволинейной формы из листовых термопластичных материалов.
Известна простейшая вакуумформовочная установка для формования изделий из листового термопластичного материала (Е.А.Брацыхин, С.С.Миндлин, К.Н.Стрельцов «Переработка пластических масс в изделия», издательство «Химия», Москва 1966, стр.248, рис.VII-7), содержащая матрицу, уплотнительную прокладку, рамку, электронагреватель, листовой полимерный материал, эксцентриковый затвор, отверстия в матрице, резиновую прокладку. В данной установке листовой полимерный материал укладывают на резиновую уплотнительную прокладку на поверхности формы и плотно прижимают рамкой при помощи эксцентрикового зажима. К листовому полимерному материалу подводят нагреватель и непосредственно на форме ведут нагрев заготовки до высокоэластичного состояния. Одновременно с нагревом заготовки включают вакуум-насос и производят отсос воздуха из полости матрицы через имеющиеся в ней мелкие отверстия.
Недостатком указанной конструкции является невозможность получения сложных деталей с большой степенью вытяжки, а также деталей с большой температурой стеклования (температурой размягчения).
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа является SU 1519087 А1 «Установка для изготовления изделий из листовых полимерных материалов» содержащая пневмокамеру, подключенную к напорной воздушной магистрали с источником сжатого воздуха и к отводной воздушной магистрали подключенным к противоположно расположенным боковым стенкам пневмокамеры и соединенных между собой трубопроводом с образованием замкнутого циркуляционного контура, при этом напорная магистраль в месте соединения ее с пневмокамерой выполнена в виде диффузора, а в месте соединения ее с трубопроводом - в виде расположенного соосно диффузору конфузора, внутри которого размещено сопло, установленное в месте соединения напорной магистрали с источником сжатого воздуха и образующие совместно с диффузором и конфузором эжектор для циркуляции воздуха в контуре, матрицу со встроенным нагревателем, нагреватель, устройство для сопряжения пневмокамеры с матрицей.
Недостатком известного технического решения является сложность изготовления рабочей установки, так как необходимо изготавливать сопрягающее устройство пневмокамеры и матрицы, а, следовательно, нельзя применять любую матрицу. Сложность управления рабочей установкой, так как необходим индивидуальный подбор диффузоров и конфузоров для каждого изделия.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является устранение указанных недостатков, а именно упрощение процесса изготовления устройства и процесса управления им при изготовлении изделий из листовых полимерных материалов.
Технический результат достигается тем, что устройство для изготовления изделий из листовых полимерных материалов, содержащее вакуумную пневмокамеру с устройством закрепления листового полимерного материала и каналом подвода-отвода воздуха, сменную матрицу и электронагреватель, снабжено многопозиционным краном с возможностью подключения давления, вакуума, связи с атмосферой и отключения камеры, обеспечивающим подвод и отвод воздуха по одному каналу.
Сопоставительный анализ заявляемой полезной модели не только с прототипом, но и с другими защищенными техническими решениями в данной области техники, показывает, что предложенное устройство является новым, поскольку не известно из уровня техники, а также данное устройство является промышленно применимым.
Сущность полезной модели поясняется нижеследующим описанием и чертежом:
На фиг.1 схематично показано устройство для изготовления изделий из листовых полимерных материалов.
Устройство состоит из плоского электронагревателя 1, прижимной рамки 2, которая прижимает листовой полимерный материал 3, уложенный на герметизирующую прокладку 4, зажимающих струбцин 5, сменной матрицы 6, установленной в вакуумную пневмокамеру 7, регулировка давления в которой производится через штуцер 8, манометр 9 и многопозиционный кран 10, который имеет 4 положения, которые можно менять в зависимости от того, какое положение более выгодное в той или иной ситуации.
Работа устройства осуществляется следующим образом. На дно вакуумной пневмокамеры 7, изготовленной в виде ванны, устанавливается по центру без крепления сменная матрица 6, под которую при необходимости прокладывается дренажная ткань (на схеме не показана). На отбортовку вакуумной пневмокамеры 7 укладывается герметизирующая прокладка 4, а поверх нее укладывается листовой полимерный материал 3. Для создания герметичности и исключения сдвижек листового полимерного материала 3, поверх нее укладывается прижимная рамка 2, которая поджимается к вакуумной пневмокамере 7 струбцинами 5.
Начальное положение многопозиционного крана 10 - «атмосфера». После включения электронагревателя 1 ведется постоянный визуальный контроль за поведением листовой заготовки: если возникает угроза ее чрезмерного провисания и касания сменной матрицы 6» результатом чего является локальное охлаждение листового полимерного материала 3, многопозиционный кран 10 переводится в положение «закрыто», и тогда листовой полимерный материал 3 выравнивается за счет давления разогреваемого воздуха под ней, которое покажет манометр 9, или в положение «наддув», и тогда листовой полимерный материал 3 можно либо выровнять, либо придать ему предварительное растяжение. (Давление наддува обычно не превышает 0,1 атм.). После достижения листовым полимерным материалом 3 температуры формования (определяемой паспортными данными материала) многопозиционный кран 10 переводится в положение «вакуум» и отключается электронагреватель 1. Многопозиционный кран 10 остается в положении «вакуум» в процессе остывания детали до определенной температуры (определяемой паспортными данными материала). После остывания детали многопозиционный кран 10 переводится либо в положение «наддув», либо в положение «атмосфера», и производится съем готового изделия.
Таким образом, положительный эффект достигается возможность предварительного растяжения листовых полимерных материалов, что упрощает работу по получению крупногабаритных изделий и изделий с большой степенью вытяжки, благодаря многофункциональности крана, который дает возможность выбора положения из четырех, в зависимости от ситуации на производстве.
Устройство использовано для изготовления крупногабаритных панелей кабины летчика и для изготовления деталей с большой степенью вытяжки - откосов проема окна салона самолета, а также других деталей интерьера самолета, изготавливаемых из листового полимерного материала. При изготовлении установки не потребовалось работы высокоточного оборудования, так как были проведены только сварочные работы и работы по выравниванию верхней кромки вакуумной пневмокамеры.