Устройство для получения рельефа на термопластичном полимерном материале Советский патент 1991 года по МПК B29C59/04 

Ё

Изобретение относится к изготовлению рифленой поверхности на термопластичном материале. Цель изобретения - обеспечение получения рисунка чередующихся полос на микрорифленой поверхности термопластичного материала путем оплавления поверхности материала направленным импульсом теплового потока Для этого нагреватель выполнен в виде нихромовой струны, расположенной параллельно поверхности поворотного барабана для фиксации материала, выполнен перфорированным, а его полость сообщена с системой вакууми- рования. Нихромовая струна соединена с источником импульсной энергии 3 ил.

Изобретение относится к оснастке для обработки поверхности термопластов без изменения формы элементов конструкций и может быть применено в отрасли самолетостроения при изготовлении элементов наружной обшивки летательных аппаратов.

Цель изобретения - обеспечение получения рисунка чередующихся полос .на микрорифленой i поверхности термопластичного материала путем оплавления поверхности материала направленным импульсом теплового потока

На фиг.1 схематично изображено устройство; на фиг.2 и 3 - технологический процесс получения рисунка чередующихся полос на микрорифленой поверхности термопластичного материала

Устройство содержит нихромовую струну 1. смонтированную при помощи кронштейнов 2 и изоляторов 3 на основании 4. Кронштейны 2 закреплены на основании 4:

один фиксированно, другой шарнирно, что позволяет при помощи пружины 5 обеспечивать постоянство натяжение струны 1 в процессе работы устройства.

Для фиксации термопластичного материала устройство снабжено поворотным цилиндрическим барабаном 6, имеющим перфорацию 7 Полость 8 барабана 6 сообщена при помощи штуцера 9 с системой вакуумирования (не показана). Нихромовая спираль 1 расположена параллельно поверхности барабана 6 и соединена с источником импульсной энергии (не показан), а основание установлено с возможностью вертикального перемещения относительно поверхности барабана и при помощи внешнего элемента (не показан) может изменять свое положение в вертикальном направлении, регулируя зазор Н между нихромовой струной и материалом, зафиксированным на поверхности барабана 6

О

оо

о ел ел

CJ

Устройство работает следующим образом.

Термопластичный материал 10 фиксируют с некоторым натяжением на поверхности барабана 6 путем беззазорного огибания его внешней цилиндрической поверхности на участке примерно 180-270°. После этого включается вакуум-насос системы вакуумирования и через перфорацию 7 атмосферным давлением осуществляется фиксация термопласта 10 на поверхности барабана 7, При этом утечка воздуха через оставшиеся открытыми отверстия перфорации 7 компенсируется вакуум-насосом, подсоединенным через штуцер 9 и полость 8 барабана, подведя струну 1 к поверхности материала 10 на расстояние Н, определяемое в зависимости от необходимой ширины Д L (м) оплавляемого участка :

Тимп

I ПЛ

г.„2-у.

исп

)

н

где Гимп - время оплавления поверхности

отдельного элемента рельефа, с;

К - размерный коэффициент, зависящий от выбора системы единиц измерения,

Тпл - температура плавления материала, °С;

Тист - температура источника теплового излучения,°С;

h - глубина оплавления, м; Н - расстояние между источником и поверхностью термопласта, м;

а,у - экспериментальные параметры, зависящие от материала термопласта.

Затем подают импульс напряжения на струну 1. Она разогревается, образуя цилиндрический тепловой фронт, и воздействует на микрорифленую поверхность термопластичного материала 10, образуя соответствующую конфигурацию оплавленных микрорифлей. При этом удлинение струны 1 компенсируется за счет сжатия пружины 5, воздействующей на нее через кронштейны 2 и изоляторы 3, смонтированные на основании 4.

После формования гладкого участка на микрорифленой t. поверхности барабан поворачивают относительно струны 1 на величину расстояния между смежными чередующимися полосами. Далее цикл повторяется, Подбирая длительность электрического импульса и расстояние Н, можно получить различную глубину и конфигурацию оплавленного участка.

На фиг.2 пунктирной линией 11 обозначено начальное положение нити накаливания и полученная оплавленная полоса 12 на поверхности термопласта шириной ALB

процессе повторения цикла оплавления микрорифленой поверхности термопласта материал барабаном перемещается относительно струны на величину L

Для получения рисунка чередующихся

0 полос с разрешающей способностью п берут термопластичный материал с микрорифленой поверхностью, имеющей шаг рифления S 1 /п, где п - количество линий (мм), располагают нихромовую струну 1 над

5 микрорифленой поверхностью термопласта и путем создания теплового импульса направляют на фрагмент создаваемого рисунка тепловой поток, локализованный до поперечного размера d 1 /п, не превыша0 ющего шага рифления S, с временем воздействия теплового импульса т , не превышающего время оплавления поверхности отдельного элемента рифления. Затем с помощью блока питания и управления

5 производится отладка режима источника теплового потока. Для этого производят серию пробных формирований участков гладкой поверхности на оребренной стороне термопласта, в которой при нескольких фик0 сированных значениях времени включения Тимп струны Гимп 0,3; 0,5; 0,8 с варьируется величина тока через струну 1 (1М 0,8-2 А). По результатам измерений гладких участков поверхности термопласта, получен5 ных в серии пробных формований, выбирается режим работы нагревателя, соответствующий заданной величине гладкого участка Д L. Так, например, на поливинилхлоридной пленке, имеющей ис0 ходное оребрение с шагом ,25 мм и высотой ребра ,1 мм, для получения гладкого участка поверхности шириной Д ,5 мм был определён следующий режим работы нагревателя гимп 0,5 с, н 1,7

5 д.

На основании экспериментальных данных установлено, что 0,5 тимп 1 с для получения требуемого рисунка, значения а, у находятся в пределах 1,2

0 и 3,9 у 5,93 и зависят от выбора материала термопласта.

Формула изобретения

Устройство для получения рельефа на термопластичном полимерном материале, содержащее поворотный барабан для фиксации материала и нагреватель в виде источников лучистой энергии, отличают, ее с я тем, что, с целью обеспечения получения рисунка чередующихся полос на микрорифленой поверхности термопластичного материала путем оплавления поверхности материала направленным импульсом теплового потока, нагреватель выполнен в виде расположенной параллельно поверхности барабана нихромовой струны, закрепленной посредством подпружиненных кронштейнов на основании, которое установлено с возможностью вертикального перемещения относительно поверхности барабана, причем нихромовая спираль соединена с источником импульсной энергии, а барабан выполнен перфорированным и его полость сообщена с системой вакуумирования.

Фиг.1

Фиг. 2

У7

Фиг.д