Negativní, pozitivní a kombinované způsoby tvarování plastů

10.2.2 Negativní, pozitivní a kombinované způsoby tvarování plastů

Ing. Miloš Sova, CSc.

Podle vztahu činného dílu formy k hotovému výrobku se tvarování dělí na negativní, nazývané také tvarování do dutiny, a na pozitivní, označované jako tvarování na tvárník, a na kombinované.

Negativní tvarování je nejjednodušší způsob tvarování. Zpravidla se pracuje jen s podtlakem, i když je možné použít stlačeného vzduchu a kombinovat oba způsoby.

Postup podtlakového negativního tvarování desek z termoplastů:

Základem je tvarovací forma s dutinou, která svým tvarem odpovídá žádanému výrobku. Rozměry dutiny musí ovšem být zvětšeny o smrštění hmoty, podobně jako tomu je u jiných technologií. Deska určená k tvarování se upne do rámu a neprodyšně se spojí s formou. Potom se nad desku přisune ohřívací zařízení (A) a po dosažení tvarovací teploty, což se kontroluje dobou ohřevu, se topení odsune (B) a bezprostředně nato se rychle z dutiny formy odsaje vzduch. Vytvořeným vakuem se plast přitiskne na vnitřní stěnu dutiny formy a přesně přijme její tvar (C). Po ochlazení výtažku se vakuum zruší a výrobek se z formy vyjme (D) buď ručně nebo se uvolní stlačeným vzduchem, který se přivádí do formy odsávacími kanálky.

Jednoduché negativní tvarování se hodí jen pro tažení mělkých výtažků, u nichž hloubka H nepřekročí asi 0,4 horního průměru D. Je to proto, že se při tažení deska ztenčuje velmi nerovnoměrně a v tloušťce stěny výtažku jsou velké rozdíly. Ztenčení je tím větší, čím je vyšší poměr H/D. Nejtenčí je stěna v rozích u dna. Pro mechanismus ztenčování desky platí pravidlo, že tažení se vždy zúčastňuje jen volná část desky, tj. ta, která se nedotýká povrchu formy. Předpokládá se, a praktické výsledky to dokazují, že jakmile se deska dotkne formy, ihned se ochladí natolik, že se na dalším tažení již nemůže podílet. Z toho pak výplývá závěr, že nejtenčí stěna je na výtažku v místech, kde tažení proběhlo jako poslední, tedy v případě kelímku u dna a speciálně v rozích. Přílišnému ztenčování stěny na hranách a v rozích se předchází jejich dostatečně velkým zaoblením.

K výhodám negativního tvarování patří jeho jednoduchost a krátká doba pracovního cyklu, což umožňuje dosahovat vysokých výkonů. Kvalita obou povrchů výrobku nebývá úplně stejná, kvalitnější je povrch, který se dotýká formy. V tomto případě tedy je kvalitnější vnější povrch výrobku.

Jednoduchý pozitivní způsob tvarování umožňuje dosáhnout rovnoměrnou tloušťku stěny i při hloubce tažení dané poměrem H/D = 1. Základem je pozivní tvarovací forma. Její funkční částí je tvárník odpovídající svým tvarem výrobku. Deska k tvarování se upne do rámu a ohřeje se na tvarovací teplotu (A). Po odsunutí ohřívacího zařízení se forma pohybem vzhůru vtlačí do desky (B) nebo se rám s deskou přetáhne přes nepohyblivou formu. V této fázi vlastně dochází k předtvarování desky (C). Deska se ztenčuje jen v místě budoucích bočních stěn výtažku, zatímco ve dně nikoliv, poněvadž se tam dotýká formy. Konečný tvar dostane výtažek až po vytvoření vakua v prostoru mezi deskou a formou (D). U tohoto způsobu tvarování má výtažek nejtlustší dno, což může být výhodné pro zvýšení stability výtažků ve tvaru nádob.

Postup pozitivního způsobu tvarování desek:

Snaha dosáhnout co nejrovnoměrnější tloušťky stěny výtažků vedla k vývoji celé řady kombinovaných způsobů tvarování. Modifikací jednoduchého negativního tvarování je negativní tvarování s mechanickým předtvarováním. Ve své podstatě se jedná o kombinaci způsobu negativního a pozitivního. Z postupu je zřejmé, že od jednoduchého tvarování se liší tím, že se deska po skončení plastikace (A) nejprve předtvaruje pomocným tvárníkem (B), který desku vtahuje směrem do dutiny formy. Když tvárník dosáhne stanovené hloubky (C), zapojí se odsávání vzduchu. Vytvořeným podtlakem deska zaujme konečný tvar (D) a výtažek se ve formě ochladí. Další postup se neliší od základního. Plocha pomocného tvárníku má činit maximálně 70 % celkové tvarované plochy desky a hloubka předtvarování se volí cca 70 % konečné hloubky tahu. Tvárník nesmí plast příliš ochlazovat, a proto se vyrábí z materiálu se špatnou tepelnou vodivostí, např. z tvrdého dřeva, vrstvené tkaniny nebo z polyamidu. Musí to být materiál, který snáší…