Feuilles de plastique transparentes formant sous vide
Méthodes de production primaires de feuilles de plastique transparentes formées sous vide
a) Extrusion
L'extrusion est la méthode dominante pour produire des feuilles de plastique transparentes formées sous vide. Les granulés de polymère (par exemple ABS, PC, PVC, PP) sont fondus dans une extrudeuse à vis et forcés à travers une filière plate pour former une feuille continue. La feuille est ensuite polie par une série de rouleaux refroidisseurs chromés-pour obtenir une transparence élevée et une épaisseur uniforme. Pourfeuille épaisse transparente formant sous vide(par exemple, 1,5 mm à 10 mm ou plus), la ligne d'extrusion utilise un espace de filière plus grand et un refroidissement plus lent pour maintenir la clarté optique sans contraintes internes. Des feuilles plus fines (0,2 à 1,5 mm) comme le PVC transparent ou le PP sont produites avec des vitesses de ligne plus élevées et un calibrage de jauge plus fin.
b) Calandrage
Le calandrage est utilisé pour les feuilles transparentes flexibles telles que le PVC. Le polymère fondu passe à travers plusieurs rouleaux chauffés qui compriment et lissent le matériau pour former un film ou une feuille transparente. Cette méthode offre une excellente brillance de surface et une excellente précision d’épaisseur, essentielles pour des applications telles que l’emballage blister.
c) Coulée (pour feuilles spéciales)
Pour certains thermoplastiques comme l'acrylique (PMMA) ou le polycarbonate, le moulage peut produire des feuilles ultra-transparentes avec une distorsion optique minimale. Le monomère liquide est versé entre deux plaques de verre polies ou sur un tapis continu, puis polymérisé. Les feuilles coulées sont plus chères mais offrent une transparence supérieure et sont souvent utilisées pour des applications de formage sous vide haut de gamme (par exemple, lentilles, protections de machines).
Problèmes courants dans la production de feuilles de plastique transparentes formées sous vide
La fabrication de feuilles de plastique transparentes formées sous vide présente des défis uniques, en particulier lorsque la transparence est essentielle. Les problèmes clés comprennent :
a) Défauts optiques
Lignes de matrice, points ou gels: Les contaminants ou les particules de polymère non fondu provoquent des défauts visibles. Un séchage strict des matières premières (par exemple, le PC et l'ABS sont hygroscopiques) et des paquets de mailles filtrantes dans l'extrudeuse sont essentiels.
Voile de surface ou peau d'orange: Une température ou une pression incorrecte du rouleau refroidisseur peut laisser une surface inégale. Pourfeuille épaisse transparente formant sous vide, le maintien de la température des rouleaux dans une plage étroite (par exemple, 60 à 80 degrés pour le PC) empêche la micro-cristallisation.
Contrainte interne et biréfringence: Un refroidissement rapide ou une épaisseur inégale crée des contraintes résiduelles qui provoquent une déformation ou une déformation sous l'effet de la chaleur lors du formage sous vide. Un recuit (post-chauffage) peut être nécessaire pour les feuilles de PC épaisses.
b) Stabilité dimensionnelle
Les feuilles épaisses (par exemple ABS de 5 mm) ont tendance à rétrécir de manière inégale pendant le refroidissement. L'utilisation de boîtes de dimensionnement sous vide ou de systèmes d'épinglage de bord-sur la ligne d'extrusion permet de maintenir la tolérance de largeur et d'épaisseur. Les fines feuilles transparentes de PVC ou de PP peuvent développer des bords ondulés (bandes de jauge) en raison de l'instabilité de l'écoulement de la matière fondue.
c) Sensibilité à l'humidité
Des matériaux comme le PC, l'ABS et le PETG absorbent l'humidité de l'air. S'il n'est pas pré-séché (généralement 2 à 4 heures à 80-120 degrés), l'humidité se vaporise pendant l'extrusion, créant des bulles (marques d'évasement) qui détruisent la transparence. Les trémies de séchage en boucle fermée-sont standards pour produire des feuilles de plastique transparentes formées sous vide.
d) Rayures de surface et contamination
Les feuilles transparentes sont très sensibles aux rayures causées par les rouleaux de guidage ou par la manipulation. La poussière ou l'huile présente sur les rouleaux de polissage peut transmettre des défauts. De nombreux producteurs appliquent un film de masquage protecteur sur les deux faces immédiatement après l'extrusion.
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Un constructeur de machines CNC avait besoin d'un capot de protection pour sa défonceuse-haute vitesse afin de contenir les débris et le liquide de refroidissement tout en permettant aux opérateurs de surveiller les processus de découpe en temps réel. Ils ont sélectionné unfeuille épaisse transparente formant sous vided'ABS transparent (3 mm) pour son équilibre entre rigidité, résistance aux rayures et coût inférieur à celui du polycarbonate. La feuille a été formée sous vide sur un moule femelle à emboutissage profond avec un bouchon pour éviter un amincissement excessif au niveau des coins. Le couvercle formé comprenait des bossages de charnière intégrés et une section de fenêtre transparente. Après la découpe et la finition des bords, le couvercle a été monté via des loquets à dégagement rapide-. Pendant la production, le fabricant a été confronté à des défauts mineurs de sangle dus à un chauffage inégal ; ce problème a été résolu en ajoutant des radiateurs infrarouges contrôlés par zone. Le couvercle final en ABS transparent offrait une visibilité totale, une excellente protection contre les chocs et une durée de vie supérieure à 10 000 heures de fonctionnement, le tout pour 60 % du coût d'une alternative en acrylique usiné.
Un fabricant de bateaux de plaisance souhaitait créer un pédalo transparent pour deux -pour le tourisme lacustre, permettant aux passagers d'observer le paysage sous-marin directement à travers la coque. En utilisantfeuille épaisse transparente formant sous videFabriquée en polycarbonate (PC) – choisi pour sa résistance exceptionnelle aux chocs, sa stabilité aux UV et sa transparence proche du -verre – l'entreprise a formé sous vide deux moitiés de coque principales (chacune de 4 mm d'épaisseur). Le processus impliquait de chauffer la feuille de PC à 210 degrés, de la draper sur un moule mâle en aluminium poli et d'appliquer un vide de 28 inHg pour garantir une épaisseur de paroi et une transparence optique uniformes. Après avoir découpé et collé les moitiés avec un solvant transparent, le bateau assemblé ne pesait que 38 kg mais pouvait résister à des impacts répétés à quai sans se fissurer. Le résultat : un bateau durable et transparent-qui améliore l'engagement touristique et réduit l'entretien par rapport aux conceptions traditionnelles en fibre de verre.
Matériaux typiques et leurs applications
| Matériel | Formulaire | Propriétés clés | Produits courants formés sous vide |
|---|---|---|---|
| Feuille ABS transparente | Épais | Résistance aux chocs, bonne clarté, facile à peindre | Habillage intérieur automobile, boîtiers d'équipement |
| Feuille de polycarbonate (PC) transparente | Épais | Haute clarté optique, pratiquement incassable, résistant aux UV-si enduit | Protections de machines, visières, boucliers anti-émeute, panneaux de serre |
| Feuille de PVC transparent | Mince | Flexible, ignifuge, bonne résistance chimique | Blisters, clapets, barquettes médicales |
| Feuille PP transparente | Mince | Faible coût, bonne résistance à la fatigue, hydrofuge- | Contenants alimentaires, plateaux de papeterie, gobelets jetables |
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