1. Matériaux :
D’une manière générale, les matériaux amorphes tels que le polystyrène, l’ABS, le polycarbonate, le PVC et les mélanges PVC / acrylique sont plus faciles à former sous vide.
PTI sera par défaut ABS, sauf indication contraire.
2. Séquence du processus :
1) La feuille est chauffée à la température de thermoformage.
2) Un moule mâle ou femelle et la feuille chaude sont mis en contact et un vide est ensuite utilisé pour évacuer l’air emprisonné entre la feuille et le moule.
3) La pièce refroidit en dessous de sa température de distorsion thermique (HDT) et est retirée de l’outillage.
4) La pièce est coupée et finie au besoin.
3. Distribution uniforme des matériaux :Toutes les techniques de thermoformage sont des processus d’étirement. L’étirement d’une feuille plate de matière plastique en une forme plus grande entraîne une plus grande surface et une réduction correspondante de l’épaisseur d’origine de la feuille. L’amincissement de l’épaisseur d’origine de la feuille n’est pas nécessairement uniforme. La règle cardinale pour la conception de toutes les pièces en plastique formées est d’essayer de maintenir une distribution uniforme des matériaux.
La profondeur du moule et la géométrie de la pièce varient de l’épaisseur de la paroi par rapport à la conception de la pièce. Les techniques de traitement jouent un rôle important dans la distribution des matériaux.
4. Vue d’ensemble :Les tolérances des pièces thermoformées sont déterminées par le coefficient de dilatation thermique de la résine, les conditions d’extrusion, le type et la température du moule, la cohérence du processus de formage, la méthode de rognage et la qualité des fixations de coupe.
5. Tolérances dimensionnelles :Les tolérances générales de thermoformage prototype sont basées sur notre imprimante 3D FDM.
· La précision générale FDM a tendance à être supérieure de 0,003 à 0,015 » à celle des outils de production en aluminium. Toutes les tolérances dépendent de la géométrie.
Outillage en aluminium: Pour les dimensions moulées dans les dimensions des pièces d’un moule mâle en aluminium usiné, utilisez +/-.010"pour le premier pouce en ajoutant un +/-.001 » supplémentaire pour chaque pouce suivant. Pour les outils femelles, utilisez +-.015 + .0015 en raison de la perte de contrôle du processus du matériau qui se rétrécit de la surface de l’outil pendant le refroidissement.
Des tolérances plus élevées peuvent être citées avec le rognage CNC.
Veuillez utiliser cette planification de tolérance lors de la conception de vos composants :
· Schéma de dimensionnement:
En règle générale, il n’est pas habituel de spécifier des cotes du côté non outil de la pièce. Cela est dû à la nécessité d’augmenter considérablement la tolérance lors de l’inclusion de la variation de l’épaisseur de la paroi. Dans de tels cas, lorsqu’une tolérance étroite est nécessaire du côté non outil des pièces, un usinage à la deuxième opération peut être envisagé.
· Caractéristiques formées:
Caractéristique de moule mâle +/- .010 » + .001 par pouce (.3mm + .001mm par 1mm) Caractéristique de moule femelle +/- .015 » + .0015 par pouce (.4mm + .0015mm par 1mm)
· Trous taillés:
Diamètre du trou 1 » et moins +/- .010 (.3mm) Diamètre du trou 1 » à 5 » +/- .015 (.4mm) Diamètre du trou 5 » + +/- .020 (.6mm)
· Trou coupé trou à trou:
1 » et moins +/- .010 (.3mm)
1 » à 5 » +/- .015 (.4mm)
5 » + +/- .020 (.6mm)
· Fonction de garniture à la fonction moulée: 1 « à 5 » +/- .020 (.6mm)
5 » + +/- .030 (.8mm)
· Fonction de coupe à la fonction de coupe: 1 « à 5 » +/- .015 (.4mm)
6. Dimensionnement du dessin :Toutes les dimensions de l’impression doivent être générées du côté du moule de la pièce. Dans la mesure du possible, la jauge de départ de la feuille doit être spécifiée.
L’une des erreurs les plus courantes dans le thermoformage est que les dimensions sont générées à partir de la surface non moulée de la pièce. Une fois que la surface du moule a été déterminée, il ne devrait pas y avoir de confusion sur le dimensionnement. Toutes les dimensions, formées et ajustées, doivent être référencées du côté du moule de la pièce.
7. Radii & Chanfers:Une technique de conception courante consiste à utiliser des rayons et / ou un chanfrein sur la pièce, évitant ainsi au matériau d’avoir à continuer plus profondément dans le coin, arrêtant ainsi le chapeau d’amincissement se produirait normalement. L’autre avantage des rayons et des chanfreins est qu’ils répartissent la contrainte sur une plus grande surface qu’un coin pointu de 90 degrés. Un chanfrein ne répartit pas la contrainte aussi bien qu’un rayon, mais il donne au concepteur la possibilité d’angles vifs aux points de transition du chanfrein. Lorsqu’un coin à trois côtés se produit, un grand rayon avec un chanfrein ou un rayon plus petit sur les autres bords est souvent suffisant pour résoudre les problèmes d’amincissement et de résistance qui se produisent.
Au fur et à mesure que le rapport de tirage augmente, les rayons devront presque toujours être augmentés. Utilisez ce graphique comme une règle empirique très approximative pour vous aider à déterminer le rayon approximatif dont vous pourriez avoir besoin :
Profondeur du rayon de la pièce :
0" - 3" .015" - .125"
3" - 6" .125" - .250"
6" - 12" .250" - ?
8. Ébauche :Le tirant d’eau est le degré de conicité d’un flanc vertical pour faciliter le retrait de la pièce de l’outil. Fournissez toujours le tirant d’eau maximal possible pour une caractéristique verticale donnée, car cela peut aider à minimiser les problèmes de démoulage et peut aider à réduire le coût de la pièce. 1,5-2º de tirant d’eau est un minimum sur une caractéristique féminine, et une texture profonde nécessitera plus. Pour les caractéristiques masculines, les minimums sont compris entre 4 et 6º. Plus la fonction est profonde ou plus la texture de surface est rugueuse, plus le brouillon est nécessaire.
9. Sous les coupes :Les contre-dépouilles sont des caractéristiques qui dépassent de ou dans la surface de l’outil, ce qui empêcherait le retrait de la pièce de l’outil. De telles caractéristiques sont possibles avec l’utilisation de « noyaux-tirettes » mobiles dans l’outil, qui sont souvent automatiques. Ces noyaux sont utilisés pour former la fonction, puis sont rétractés pour permettre à la pièce d’être retirée. Les sous-coupes ne doivent généralement pas dépasser 5/8 » de profondeur.
10. Rapport de tirage:Le rapport de dessin exprime la relation entre la surface de début de la feuille non formée qui couvre l’ouverture d’une fonction et la surface d’extrémité de l’intérieur de la fonction une fois formée. Un rapport de 3 pour 1 est généralement un rapport de tirage maximal. Évitez les multiples caractéristiques hautes trop proches les unes des autres. Généralement, la distance entre deux caractéristiques, comme les nervures ou les évents de refroidissement, ne doit pas être inférieure à 2 fois l’épaisseur du matériau. Une mise en garde concernant les coins: Évitez les intersections de murs qui sont >90º, car il peut être très difficile de faire circuler du matériel dans cette caractéristique.
11. Points de référence:Les points de référence doivent être conçus dans une pièce, ce qui permet une mesure à partir d’une surface contrôlée (moulée) ou d’un point vers une caractéristique critique de la pièce, telle que des centres de trous percés, des découpes ou d’autres caractéristiques.
12. Côtes, boss et matériel:Des nervures peuvent être formées dans la pièce selon les paramètres ci-dessus. Les nervures sont utilisées pour soutenir une surface plane. Les nervures ou autres renforts peuvent également être usinés indépendamment et collés à un coût supplémentaire. Les bossages internes peuvent également être usinés et collés indépendamment.
Toutes sortes de matériel peuvent être connectés dans des opérations secondaires. Et souvent, le matériel peut être « moulé par insertion » dans la pièce. D’autres pièces, y compris les bossages, peuvent être jalonnées de chaleur ou adhérées à un corps thermoformé par collage.
13. Texture:La texture peut être incorporée dans une pièce donnée soit en utilisant une matière première texturée, soit en texturant la face de l’outil.
La texturation est bien sûr une dépense supplémentaire et nécessite un brouillon accru. Les pièces peuvent également être peintes pour ajouter de la texture et de la couleur.
14. Lignes d’assemblage :Deux parties peuvent être jointes ensemble, comme un boîtier avant et arrière. Le joint préféré est un joint de tour, qui formerait une sous-coupe dans l’une des pièces ajoutant des dépenses à l’outil. Le joint doit également nécessiter une ligne témoin d’environ 0,060 » pour s’adapter à la variation de tolérance du joint.
