伴随着塑料成型组件的规定日益提升，机械设备生产商和客户迈入了新的挑戰。可提升壁厚的新奇加工工艺、自主创新测量法的发展趋势及其适用仿真模拟热成型的优秀实体模型，为这种挑戰出示了解决之策。

热成型的总体目标取决于完成具有特殊作用的成型组件的精准与可反复生产制造，在其中包含机械设备可靠性、透气性能、样子与规格维持性、样子精密度、清晰度、光滑度、色调真实性。机械设备可靠性通常是最重要的规范，因为它在非常大水平上操纵着材料的使用量和成本费。

依据实际运用，成型组件80%之上的成本费为材料成本费。根据提升成型组件壁厚，能够 在降低材料使用量的另外提高机械设备可靠性。

促进热成型领域全新发展趋势的关键推动力是生产制造厚壁成型件，进而减少产品成本。因为塑料薄膜、块状半成品加工和单双面成型模貝轮廊的起止薄厚匀称，根据挑选适合的加工工艺及其最好的生产加工和模貝主要参数，能够 最大限度地完成这一总体目标。在尽量避免材料使用量的前提条件下确保高质量，规定可以把握材料特点、成型生产加工的详尽专业知识，及其成型加工工艺的重要主要参数。成型组件品质的提升是一项高宽比繁杂的每日任务，而且是众多在研新项目加工工艺参数化设计及其技术创新加温、成型与精确测量加工工艺得到新发展所要处理的主题风格。德累斯顿Fraunhofer IVV正根据开发的加工工艺以解决这种挑戰。

开发设计工作规划

因为部分溫度遍布不匀称会立即危害部分成型特点,因此 提升半成品加工的加温是生产制造匀称壁厚成型组件的方式 之一。因此德累斯顿Fraunhofer IVV已开发设计出一系列技术性解决方法，包含应用激光、红外线光线和包装印刷瓷器容栅电加热器。比如，应用动态性的瓷器触碰加温系统软件Cera2Heat能够 使材料使用量降低30%，但这种系统软件并未完成普遍的工业生产运用。

除开对加温全过程开展提升以外，也有一种挑选，即立即在成型全过程中危害壁厚。气动式或机械设备预拉伸材料已很广泛,在其中柱塞泵的设计方案是一个极为繁杂的每日任务，牵涉到材料、表层、几何图形样子、健身运动，这必须高宽比娴熟的专用工具生产商，而且对提升存有严苛的限定。精确测量拉伸力遍布情况有利于成型品质的线上评定。殊不知，对于特殊运用调节并生产制造出柱塞泵不但用时并且价格昂贵。这一客观事实，再加上磨擦对成型結果的危害及其有关的磨坏征兆，恰好是德累斯顿Fraunhofer IVV要资金投入非常大的勤奋以替代柱塞泵的缘故。

做为对柱塞泵的取代或填补，成型气体立即危害成型結果这一客观事实或可多方面运用。说白了成型气体危害热成型(FIT)，即成型气体造成订制的部分气动式预拉伸，进而看待解决材料造成特殊的结构力学和热危害。做为IGF 18536 BG/1新项目的一部分，此项技术性现阶段已经德累斯顿Fraunhofer IVV开展开发设计。

图1 融合电子器件：成型包装印刷电子器件案例(© Fraunhofer IVV)

日益提升的组件规定和不断发展的运用范畴也促进了新技术新工艺的发展趋势，包含具备细致几何图形样子和作用薄膜光学的繁杂组件、特薄的自主创新隔绝聚酰亚胺薄膜，及其再造高聚物和微生物高聚物等新材料的应用。带集成化电子线路的混和组件(融合电子器件，参照图1)，则是一项独特挑戰，比如，有机化学电子设备，一样也必须新奇加工工艺，以考虑材料拉伸和制冷等必须品质高些的监管全过程的必须。

模型仿真

所述发展趋势为危害热成型加工工艺出示了新的机会。但实证研究方式 不可以考虑这种全过程的配备与融入要求，而因为模型仿真可完成根据特殊运用的全过程参数化设计，故要求在日益提高。拟真材料实体模型和实体模型认证的合理方式 对合理行得通地开展高品质模型仿真的开发设计尤为重要。实际上，对模型仿真及其材料定性分析与实体模型认证步骤的开发设计现阶段已经积极主动推动中。

为叙述塑料成型加工工艺，务必应用选中的方式 和机器设备，根据试验来明确溫度、拉伸、应变率、生产加工方位的危害。材料定性分析方式 包含热成型材料定性分析(TMC)、膜澎涨电流量测量(MIR)及其单轴径和两轴向拉伸实验。当应用柱塞泵预拉伸时，TMC和MIR尤其可用，另外两轴向拉伸实验尤其用以无柱塞泵成型的状况。

图2 工装夹具的同歩正交和拉伸：用以塑料软管夹认证的原形(© Fraunhofer IVV)

长期以来，贴近具体生产加工标准下(应变率、溫度、热成型期内的拉伸)的两轴向拉伸一直是一个重特大挑戰。由于速率不足高且拉伸不匀称，成效通常没法转换到热成型加工工艺中。法国德累斯顿Fraunhofer IVV和德累斯顿 TU早已开发设计出选用一种新式专利权塑料软管夹(图2)的两轴向拉伸实验方式 ，这有可能完成力的传送与精确测量及其工装夹具的同歩正交和拉伸。它防止了箍缩，使材料在全部全过程中维持安全性并被匀称拉伸。做为与工业领域小伙伴项目合作的一部分，现阶段该全过程根据应用原形以开展认证。

成型件的品质评定

模型仿真能够 根据不一样方法开展认证，对与時间有关的成型全过程的评定有利于模型拟合品质作出恰当的结果，线三角测量激光发生器和髙速及红外线拍摄系统软件可用以此。这将加重大家对触碰标准的掌握，进而能够更好地了解磨擦、制冷和溫度遍布对成型全过程中膜/塑胶板材的危害。重要的前提条件是全透明的成型专用工具和对外开放的测试台。这种科学研究能够 运用德累斯顿Fraunhofer IVV的模块化设计热成型试验设备(图3)来开展。

图3 模块化设计设定： 德累斯顿Fraunhofer IVV的热成型检测( ©Fraunhofer IVV)

做为时间观念有关型成型全过程的取代或填补，能够 根据较为壁厚遍布来开展认证。因此，可在测试平台或工厂车间生产制造出成型件，随后对商品的部分壁厚开展精确测量。现行标准的厚度测量方法是根据电子计算机断块拍摄或根据磁探头与金属材料物件间的霍尔效应。霍尔效应法十分用时，其取决于测点的总数，进而得到有关所述点的部分壁厚汇报。电子计算机断块拍摄可出示高品质的精确测量結果，但受制于机器设备的容积和昂贵的成本费，仅用以特殊情况。为了更好地迅速精确测量全部地区的厚度，德累斯顿Fraunhofer IVV已经根据两者之间工业领域小伙伴的一个项目合作开发设计一种新奇的方式 。

图4 精确测量結果：垂直平分表层对塑料成型件(白)的厚度(蓝)开展精确测量(© Fraunhofer IVV)

这儿，投射法和传送法的融合(图4)可快速出示塑料成型件的详细资料。根据向塑料成型件上投影花纹图案设计并评定其歪曲状况，能够 明确几何图形规格，或应用激光器三角法精确测量几何图形样子。因为透光性量与壁厚反比，根据检验由匀称直射源传出经塑料成型件通过的光，这类方式 获得进一步拓展。壁厚精确测量的精确性务必在10µm范畴内，这一点已经认证环节多方面查验。

来源于：荣格