Proiectarea Maselor Plastice Design

8/12/2019 Proiectarea Maselor Plastice Design

1/12


2/12

In schimb cele termorigide se intaresc la caldura. Astfel, ele sunt mulate la rece peformele dorite apoi sunt incalzite pentru a se intari. Sau pot fi lasate sa se intareasca dupa ce li seadauga un produs special. Plasticele termorigide se folosesc la fabricarea obiectelor prelucratemanual sau a celor care necesita o fabricatie ingrijita. Asa se fabrica ambarcatiunile, piesele decaroserie, barele de protectie etc.

Tragerea in forma a unui obiect de plasticIn industrie se utilizeaza doua procedee de tragere in forma a obiectelor din plastic.Suflarea este flosita pentru fabricarea obiectelor care au interiorul gol, cum sunt mingile,flacoanele, sticlele, popicele.Materia plastica incalzita coboara in forma, in care se injecteazaapoi aer. Aceasta are ca efect intinderea materialului cald pe peretii interiori ai formei. Metodacea mai utilizata este insa injectarea. Este flosita mai ales pentru fabricarea obiectelor cum sunt

pieptenii, periutele de dinti, ustenssilele de bucatarie. Materia plasctica intra sub forma degranule intr-o masina de injectare. Prin incalzire, ea este transformata intr-o pasta mai mult saumai putin groasa, care este apoi injectata in forma si racita printr-un circuit de apa.

Masele plastice sunt folosite, cu mici excepii, n toate domeniile de activitate. Aceastperformande ptrundere n mai toate sectoarele de activitate se datoreazproprietilor lor deneegalat vis-a-vis de celelalte materiale: sunt anticorosive, electroizolante, au greuti specificemici, au proprieti mecanice bune, cost sczut, aspect exterior plcut, se pot prelucra att pe calemecanictradiional ct i prin procedee specifice cum ar fi injecia lor, se pot acoperi cu vopseasau prin galvanizri, permind n felul acesta scapete aspectul dorit de ctre proiectant. Existnsi unele proprieti care fac dezavantajoasutilizarea maselor plastice, cum ar fi micorarearezistenei mecanice cu creterea temperaturii, coeficientul de dilatare mare, coeficientul detransmiterea cldurii mic, etc.

Materialele plastice utilizate n tehnicse mpart n dougrupe: Termoplaste, care prin nclziri repetate trec n stare plastic (polistiren, polimetacrilat,

celuloid, poliamid, policlorura de vinil). Piesele din aceste materiale se obin prin presare iturnare, avnd o mare productivitate.

Termoreactive, care prin nclziri repetate nu mai trec n stare plastic(polistireni nesaturai,rini fenolfolmaldehidice, etc.). piesele n acest caz se prelucreazprin presare.Aa cum s-a prezentat mai sus, aceste piese executate din mase plastice prezinturmtoareleavantaje:

Nu necesitprelucrri ulterioare i pot avea o formsuficient de complicat. Permit executarea de guri i adncituri n orice seciune, precum i presarea de filete. Pot fi metalizate (numai ABS-ul natur), metalizarea fiind o acoperire galvanic i poate fi

efectuatn diferite variante de culori, n variantmatsau lucioas. Aspectul piesei este plcut, designerul reuind s-i impun cu uurin punctul de vedere

,ntruct se poate realiza orice cerin estetic: joc de umbr i lumin prin alternri desuprafee mate i suprafee lucioase, suprafee n relief sau n adncime, suprafee striate saucu rizuri, etc.

Piesele rezultate se pot obine ntr-o mare varietate de culori, ce pot fi: obinuite imetalizate. Aceste culori fie cse realizeazconform mostrarului de culori transmis de ctrefabricantul de masplastic, fie ceste creat un mostrar nou de ctre designer mpreuncutehnologul de masplastic.

Piesele din mase plastice se pot vopsi (de regulse preferca vopsirea saibloc n aceeaiculoare ca masa plastic, astfel nct dacpiesa este zgriat, sau prin frecare se ndeprteazstratul de vopsea, snu fie vizibil acest defect de discontinuitate a stratului de vopsea).


3/12

Se pot efectua injecii de dousau trei mase plastice de diferite culori, n vederea obinerii dediverse efecte estetice sau avnd ca scop obinerea de piese cu rezistenla uzurmai mare(vezi cazul tastaturii de calculator), sau cu alte scopuri.

Un mare avantaj al maselor plastice const n faptul c acestea pot fi nfoliate. Aceastoperaie const n acoperirea la cald, prin presare, a suprafeelor n relief (n jurul acestorsuprafee nu trebuie sexiste alte poriuni de suprafee care sfie la aceeai cotsau la o cot

peste nivelul celei ce urmeaza fi nfoliate, deoarece fie se obine nfolierea unor zone ce nuau fost indicate de ctre designer, fie se deformeazzonele ce depesc cota respectiv, fienfolierea nu va fi de calitate). Aceste folii pot fi mate sau lucioase, pot fi albe, negre, imita iefurnir, argintii, aurii, sau n diferite alte culori.

Inscripionarea pieselor din mase plastice se poate efectua fie direct din scul, fie aplicndu-se ornamente din metal (aluminiu, oel laminat, etc.),sau din mas plastic. Inscripionareadin sculse realizeazfie prin efecte speciale (joc de umbri lumincare se realizeazprin

poriuni alternante de suprafee mate i lucioase, sau prin alternri de suprafee striate cuporiuni mate, sau caerate, etc.) Un alt procedeu de inscripionare este cel rezultat din scul(deci direct din injecie), aceasta nemaifiind la acelai nivel, ci n relief sau n adncime.Inscripionarea este rodul activitii creatoare a designerului, el fiind cel care va hotrcaracterul, modul de inscripionare sau dacaceasta urmeaza fi nnobilatprin nfoliere saunu.

Un alt procedeu de inscripionare a maselor plastice este acela prin serigrafie, dupdesenulciocan executat de ctre designer, cu ajutorul sitelor serigrafice i n varianta de culoriserigrafice indicatde designer.

Piesele din mase plastice se pot asambla macanic cu ajutorul uruburilor i piulielor, cuajutorul uruburilor autofiletante ( se pot executa n masa plasticbosaje, ce sunt nite gurinormalizate n funcie de dimensiunea urubului ), cu clicuri elastice, popici elastici, prin

presare, prin bercluire, profile conjugate, prin lipire cu ajutorul adezivilor, etc. Se pot utiliza i n cazul crerii de produse din materiale mixte, permind asamblarea cu:

lemnul, sticla, cauciucul, metalul, etc. Se pot utiliza n situaii n care se dorete reducerea frecrii, ele comportndu-se bine chiar i

n absena lubrifiantului. Astfel exist situaii n care se executpiese ce urmeaza efectuamicri de rotaii sau de translaii ( roi dinate, lagre, etc.), fie ca elemente cinematice deinterior fie ca elemente de antrenare, sau de comand(manete, butoane, volane, pedale).

Acolo unde din motive de rezisten sau n vederea realizrii unor contacte electrice seimpune utilizarea de piese metalice, se pot executa piese mixte, prin injec ie de masplastic

pe reperul din metal.Din prezentarea avantajelor fcut se observ c aceste materiale permit desfurarea

imaginaiei creative a designerului frprea mari restricii. Totui aceste materiale presupun ocunoatere i o stpnire a posibilitilor lor tehnologice. De aceea este bine ca designerul shotrascforma i finisajele de comun acord cu inginerul i tehnologul de produs, pentru a creaun produs tehnologic, realizabil. Se impune ca o necesitate, marcarea de ctre proiectant asuprafeelor cu rol estetic, sau care presupun finisaje suplimentare, sau care nu admit defecte de

injecie sau alte tipuri de defecte ce pot afecta suprafaa respectiva produsului.Din punct de vedere al formei existrecomandri viznd prelucrarea maselor plastice de care

proiectantul trebuie sincont: Piesa se va proiecta cu o grosime uniform de perete, ceea ce contribuie att la creterea

productivitii ct i la eliminarea concentratorilor de material sau de temperatur,concentratori ce pot introduce defecte de execuie ale reperului respectiv. Grosimea minima

pereilor unui reper din masplasticpoate fi S=0,52 mm. Piesele se pot proiecta fie cu muchii vii, fie cu raze de racordare, ultima fiind de preferat din

punct de vedere al execuiei sculei. innd cont csculele pentru reperele prevzute cu razede racordare se executmai uor, se va ine cont la proiectarea reperelor de o razminimde


4/12

racordare necesar=(0,3 0,4)S (S=grosimea peretelui piesei; =raza de racordare). Sculelepentru realizarea pieselor care nu au prevzute raze de racordare, se vor executa din bacuri.

~n vederea extraciei piesei din scul, aceasta va fi prevzut cu o nclinaie a pereilor nfuncie de grosimea acestora: pentru piesele cu o grosime mai mare de S10mm, nclinaia vafi de la 2 pnla 2030; pentru piesele cu o grosime a pereilor S


5/12


6/12

Proiectarea bosajelor, n funcie de diametrul elementului de asamblare (urubul autofiletantsau cu filet). Se va ine cont de faptul cexecuia acestuia este nsoitde supturi de material itensiuni reziduale. Factorul favorizant al apariiei supturilor este grosimea peretelui. Dacgrosimea peretelui bosajului este mai mare dect grosimea peretelui de baz, respectiv w>0,6 t se

poate ajunge la supturi. Pentru reducerea seciunii bosajului se pot proiecta nervuri de rigidizare. Recomandrile generale pentru grosimea peretelui bosajului prevd ca acesta s aib50%70% din grosimea peretelui nominal. Reuita unui bosaj rezistent const n cretereaseciunii acestuia, ceea ce ar conduce la apariia supturilor i a tensiunilor reziduale. Din acestemotive existun compromis ntre estetic(prin acceptarea unor defecte) i rezistena bosajelor. Forele care apar n timpul utilizrii piesei, impun proiectarea unui bosaj cu nervuri de

rigidizare, a cror grosime este 0,25% din grosimea peretelui nominal. Aceste nervuri serecomandsfie poziionate la baza bosajului.

Se recomando racordare minimntre peretele nominal i peretele bosajului . Existanumite moduri de ataare al bosajului la peretele piesei. Pentru a minimaliza defectele de injecie este necesar ca gaura de prindere a bosajului sfie

astfel proiectatnct spenetreze total sau parial peretele carcasei. Pentru prevenirea tensiunilor datorate concentrrilor de material ce pot aprea prin rcireamaterialului plastic, se vor practica raze (nervuri) la baza bosajului.

La proiectarea carcasei unui produs se va ine cont de faptul cmatria de injecie lucreaz,se nchide i deschide, prin micare de translaie (deci profilul proiectat i injectat, snu fietiat ulterior prin deschiderea sculei).

La proiectarea formei se pot prevedea mici construcii geometrice (goluri sau reliefuri mici nexterior), ce pot fi realizate din scul. Proiectarea de ctre designer a unei geometrii corecte,

poate elimina folosirea unor componente mecanice ce pot ngreuna scula. Pentru extracia uoara reperului din sculsunt recomandate anumite unghiuri prezentate:

1= pentru suprafee line; 2= pentru suprafee i geometrii complexe. Pentru suprafeenetexturate = 0,25020. Pentru suprafee texturate = 0,40/0,01mm. Fiecare caz trebuie

studiat individual. Seciunea peretelui de tranziie nu trebuie s prezinte o trecerea brusc, abrupt. Se

recomando trecere gradual. Exist recomandri i pentru proiectarea nervurilor. La proiectarea lor se va ine cont de

grosimea de baz, nlime, raz, unghiul de nclinare, distana dintre dounervuri. Dimensionarea nervurilor va ine cont de grosimea componentei muchiei, grosimea nervurei,

distana dintre dounervuri succesive ale aceleai fee, grosimea ntririi muchiei.

8.5.7.


7/12


8/12

4. Unghiul de nclinare5. Distana dintre dounervuri

Fig.52 Recomandri pentru dimensionarea nervurilor de rigidizare: ntrirea muchiei, componena muchiei:

1. Grosimea componentei muchiei2. Grosimea nervurei3. Distana dintre dounervuri succesive ale aceleai fee4. Grosimea ntririi muchiei


9/12

Realizarea suprafeelor estetice la piesele din mase plastice

Marcarea la caldMarcarea la cald a pieselor din materiale termoplastice este un procedeu de imprimare cu diferite

desene, culori i efecte estetice. Acest procedeu care se bazeazpe folosirea unor folii de marcare careconin modelul de desen ce se dorete a fi imprimat.

Pentru marcare se utilizeazo tampilpurttoare a inscripiei (respectiv a desenului de marcat),

care se monteazpe un platou mobil (1) al mainii de marcat. Piesa injectat(4) se aeazpe platoul fix(5) al mainii. Folia de marcare (3) se deplaseaz, ntre cele doua platouri, pe dourole (6). Ca urmare apresiunii exercitate de tampila nclzit(2) pe folia de marcare (3) i piesa injectat(4), se marcheaznpiesa injectatinscripiile coninute pe tampilca urmare a transferrii straturilor de vopsea de pe folie.Aderena inscripiei este dependentde mai muli factori: temperatura, timpul i presiunea de apsare.

Posibilitile de marcare sunt multiple: marcaj pozitiv, marcaj negativ, marcaj de suprafa .Condiiile de marcare (temperatur, presiune, timp de meninere) difer n funcie de fiecare materialtermoplastic precum i de tipul foliei de marcare. Marcarea cea mai simpl se realizeaz pe suprafeeplane.

Imprimare prin serigrafiereImprimarea serigraficse poate aplica att pieselor injectate cu suprafee plane ct i pieselor de

revoluie cu suprafee riglate (cilindru, trunchi de con).

Imprimarea serigraficplan

Masa (5) pe care se fixeazpiesa (4) se preseazpe sita serigrafic(3). Racleta (1) n micarea eiface streacvopseaua de pe sitpe piesa injectat(4). Acest transfer se realizeazprin ochiurile siteiserigrafice, care conine negativul desenului de inscripionat. Fiecare culoare, componenta desenului deinscripionat, este transpus, n negativ, pe o altsit. Dupndeprtarea mesei mobile (5) se scoate piesainjectatinscripionat.

Fig. 2 Schema imprimrii prin serigrafieplan: 1. Raclet; 2. Suport sit; 3. Sitserigrafic; 4. Piesa; 5. Masa

Fig. 1 Schema marcrii la cald: 1.Platou mobil; 2. tampil

purttoare de model; 3. Folie demarcare; 4. Piesa; 5. Platou fix; 6.Role de antrenare


10/12

Imprimarea serigraficrotaional

La imprimarea serigraficpe piese de rotaie n timp ce sita serigrafic(3) executo micarede translaie, obiectul injectat (4) executo micare de rotaie ca urmare a rotaiei poansonului(6). Prin micarea racletei (1) vopseaua serigrafic trece de pe sita serigrafic pe obiectulinjectat.

La aceasttehnologie se folosesc sitele serigrafice care sunt reele cu ochiuri foarte fine

(50200 ochiuri/cm) realizate din fibre naturale sau sintetice. Sitele serigrafice se trateaz cusubstane fotosensibile care se impresioneaz fotografic dup un anumit desen. La finalizareasitei conturul desenului este realizat de ochiurile libere ale sitei, iar restul suprafeei are ochiurilesitei obturate de substana fotosensibil ntrit. Punerea sitei n contact cu obiectul injectat

permite vopselei sptrundprin ochiurile libere i s impresioneze, conform desenului, piesainjectat. Suprapunerea pe aceeai piesa a mai multor desene n diferite culori, poate realiza oimagine policromcomplet.

n cazul folosirii unor piese mai mici, pentru creterea productivitii, piesele se monteaz peaxele rotitoare ale unui carusel.

La imprimarea serigraficse folosesc vopsele speciale. Imprimarea serigraficse aplicuor pepiesele din polistiren, ABS, poliacetat, acetat de celuloza, polibutadien tereftalat. Imprimarea se aplica cumai mare dificultate pe piesele din polietilen, polipropilen(numai dupce acestea au fost tratate termic

cu flacra).

Imprimarea tampograficAcest tip de imprimare are avantajul permiterii realizrii de piese imprimate cu suprafee

neriglate care nu pot fi ornamentate prin alte procedee. Procedeul este prezentat n varianta simplificatnfigura de mai jos:

Fig. 4. Imprimarea tampografic, schema: 1 - racleta; 2 - sita serigrafic; 3 - platou mobil; 4 - stampila; 5 - piesa injectata; 6 -tampon

Imaginea realizat de o sit serigrafic (2) pe o tampil (4) este preluat de ctre un tampondeformabil (6) din cauciuc siliconic i imprimatpe piesa injectata (5) cu suprafaa neregulat. Tamponulse muleazpe suprafaa piesei i prin apsare transmite imaginea de pe suprafaa sa.

Pentru imprimare se folosesc cerneluri speciale cu uscare rapid. Pe aceeai piesse pot face maimulte imprimri succesive realiznd o imagine policrom. lmprimarea se aplic cu succes pieselor din

Fig. 3 Schema imprimrii prin serigrafierotaional: 1. Raclet; 2. Suport sit; 3.Sit serigrafic; 4. Pies; 5. Platou mobil;

6. Poanson rotitor


11/12

polistiren, ABS, acetat de celuloza, polimetacrilat de metil. Procedeul este mai greu aplicabilpoliolefinelor care pot fi imprimate numai duptratarea suprafeei cu flacra.

Ornamentarea cu elemente transferabile i etichete autoadezivePiesele injectate se pot ornamenta cu elemente transferabile pe suprafee uor accesibile i n

general plane.

De pe o folie suport (1) din polipropilena sau polietilena, cu grosime foarte mic (3050 m),

imaginea se transferprin apsare pe suprafaa foliei cu instrumentul (4) pe piesa injectat(3). Procedeulse realizeazca urmare a existentei pe suprafaa foliei a unui adeziv sensibil la presiune care transferaimaginea de pe folie pe piesa injectat. Pentru un bun transfer se impune ca suprafaa piesei injectate sfie lipsit de grsimi sau agent de demulare provenit din matri. Imaginea transferat este sensibil lazgrieturi. Atunci cnd se dorete o rezistensporita imaginii, se practico acoperire a imaginii prinlcuire. Procedeul se apliccu succes ntregii game de materiale termoplastice cu excepia poliolefinelorla care aderena peliculei transferate e mai puin satisfctoare.

Etichetele autoadezive pe diferite suporturi (hrtie, PVC, poliester) imprimate cu diferitensemne, avnd adeziv permanent sunt protejate cu o hrtie antiaderent. Prin eliminarea hrtieiprotectoare eticheta (5) se aplic pe pies (3) prin apsare. Pentru o protecie suplimentar, contradesprinderii, n piesa injectat se prevede un loca, n care se aplic eticheta autoadeziv. Suprafaa pecare se aplicetichetele autoadezive trebuie sfie lipsitde grsimi sau agent de demulare din matri.

Ornamentarea direct n matriOrnamentarea unei piese injectate n matrieste procedeul prin care un element de ornamentare

este introdus n matri nainte de a realiza piesa injectat. Dup injectare, piesa rezultat va fiornamentat.

O folie (2) purttoare a ornamentului, dupce este ncrcata electrostatic pe un dispozitiv special,este aezatpe locul marcat al poansonului (1) al prii mobile a matriei. Duprealizarea injectrii, piesava avea nglobat elementul de ornamentare. Folia suport a elementului de ornamentare este, n cele malmulte cazuri, de acelai fel cu materialul care se injecteaz, astfel nct sse produco sudare instantaneea celor dou materiale la injectare. Cernelurile folosite la realizarea foliei ornament trebuie s fierezistente la temperatura de injectare. Ornamentarea foliei se poate realiza prin serigrafiere sau prinprocedeul ofset. Procedeul are dezavantajul folosirii ciclului de lucru semiautomat al mainii de injectat.

Fig. 5 Schema imprimrii cu:a. elemente transferabile

b. etichete autoadezive 1. Raclet; 2.Suport sit; 3. Sit serigrafic; 4.Pies; 5. Platou mobil; 6. Poansonrotitor

Fig.6 Ornamentarea direct n matri:1. Poanson; 2. Folie ornamental


12/12

Acest procedeu permite folosirea ciclului automat al mainii de injectat. Un dispozitiv (2) deconstrucie specialeste montat pe platoul mobil (1) al mainii de injectat. Folia (b) este derulatde ctredispozitiv ntre partea mobil (3) a matriei i partea fix (5) a matriei. Pe lng ghidarea foliei ndispozitiv ea este de asemenea ghidatn matride elementele de ghidare (4). Dup injectare piesa vacuprinde elementul de ornamentare transferat de pe folie. Folia de imprimare este poziionatn matridupfiecare injectare cu o precizie de 0,10,15 mm att pe orizontalct i pe verticalcu ajutorul unorsenzori.

Folia de imprimare poate avea o lime de pn la 400 mm i poate realiza imprimri diverse(inscripii, efecte metalice etc.). La folosirea acestui sistem se prefermatriele cu canale nclzite.

Imprimarea cu jet de cerneal

Firma Image a realizat sistemul flexibil de imprimare cu jet de cerneal. Cu ajutorul su seimprimmajoritatea materialelor plastice, de forme diverse (concave sau convexe). Viteza maxima deimprimare este de peste 1200 caractere pe secund i nlimea caracterelor variaz ntre 110mm nfuncie de tipul capului de imprimare. Caracterele sunt majuscule sau minuscule, alfanumerice sau coduride bare. Sistemul este modular putnd fi pilotate simultan pnla 3 capete de imprimare.

Fig. 7: 1. platou mobil; 2. dispozitiv

special; 3. semimatri mobil; 4.elemente de ghidare; 5. semimatrifix; 6. platou fix

Documents

Proiectarea Maselor Plastice Design