Способ изготовления элементов из органического стекла Советский патент 1993 года по МПК B29C51/00 B29C53/00 B29C59/18 

И юбретение относится к области технолог 1И переработки пластмасс с целью

получ

:ния изделий, к внешнему виду которых г редъявляются повышенные требования.

Ц

злью изобретения - улучшение декоративных качеств элементов из оргзнического

стекла.

эставленная цель достигается тем, что в споёобе изготовления элементов из органического стекла, включающем нагрев заготовки до температуры высокоэластичного состояния, деформирование заготовки под действием внешнего силового поля и последующее ее охлаждение, нагрев заготовки и охлаждение осуществляют четное количество раз, деформирование заготовки под действием внешнего силового поля осуществляют при нечетных разах нагрева заготовки, а четные разы нагрева, за исключением последнего, осуществляют при действии внешнего силового поля, соответствующего предыдущему деформированию, при этом перед последним нагреванием заготовку подвергают механической обработки. Указанная выше механическая обработка может заключаться в удалении с поверхности заготовки части материала с толщиной слоя, соответствующей высоте выступающего рельефа элемента, или в разрезании заготовки на отдельные однородные элементы. Сущность изобретения можно пояснить следующими соображениями. Известно, что. если заготовку из органического стекла, которая была предварительно деформирована внешним силовым полем, нагреть до

00

со

00

К)

ел

СА)

температуры, при которой органическое стекло переходит в высокоэластичное состояние и устранить при этом внешнее силовое поле, то деформации заготовки исчезают, то есть заготовка возвращается в то исходное состояние, в котором она находилась перед предшествующим деформированием.

В технической литературе, посвященной органическому стеклу, это свойство объясняется проявлением терморелаксационных процессов. По нашему мнению, имеет смысл данное свойство интерпретировать как эффект термомеханической памяти формы органического стекла, по аналогии с известными свойствами некоторых металлических сплавов, например, нитинола, обладающих подобной термомеханической памятью формы.

Поэтому, чтобы усложнить и сделать более пластичной форму и рельеф поверхности элементов для придания им улучшенных декоративных качеств за счет повторного деформирования заготовки, например другими штампами, необходимо предварительно зафиксировать предшествующие деформации, то есть лишь заготовку возможности реализовать эффект термомеханической памяти формы. Именно с этой целью четные нагревы, за исключением последнего, осуществляют при внешнем силосом поле, соответствующем заключительному моменту предшествующего деформирования, К последнему нагреву это не относится по той причине, что он преследует обратную цель, а именно - дать возможность проявиться эффекту термомеханической памяти формы и за счет этого получить оригинальную форму и (или) оригинальный рельеф элементов, что возможно в том случае, если предварительно выполнить указанную выше механическую обработку.

В данном случае термин оригинальность означает, что соответствующую форму и рельеф невозможно получить только за счет формования в известных штампах или путем другого известного силового воздействия.

На фиг. 1 изображена заготовка, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид после первого нагрева и внедрения в тело заготовки пуансонов первого штампа, а также вид в процессе второго нагрева; на фиг. 3 - то же, вид после третьего нагрева и внедрения в тело Заготовки пуансонов второго штампа; на фиг. 4 - то же, вид после механического удаления с поверхности заготовки верхнего слоя органического стекла; на фиг. 5 - то же, вид после четвертого, последнего нагрева; на фиг. 6 - общий вид верхней части заготовки на фиг. 4, вариант механической обработки разрезанием заготовки на отдельные однородные элементы: на фиг. 7 - вид заготовки по фиг, 6 после ее нагрева; на фиг. 6 общий вид другой заготовки; на фиг. 9 - разрез А-А на фиг. 8; на фиг, 10 - общий вид заготовки на фиг. 8 после ее нагрева и закручивания вокруг продольной оси; на фиг. 11 - разрез Б-Б на фиг. 10; на фиг, 12 разрез В-В на фиг. 10.

Пример 1. Плоскую заготовку, склеенную в монолит из листов 1, 2 и 3 органического стекла соответственно синего цвета, бесцветного и желтого цвета устанавливают на жесткое основание и постепенно нагревают до температуры, при которой органическое стекло переходит в высокоэластичное состояние, например до температуры 120°С, Затем в тело заготовки

внедряют пуансоны 4 первого штампа и охлаждают заготовку, например до температу- ры 30°С. Не извлекая пуансонов 4, заготовку повторно нагревают до температуры 120°С, после чего охлаждают до температуры 30°С и извлекают пуансоны 4. После того, как заготовку нагреют до температуры 120°С в третий раз, в ее тело внедряют пуансоны 5 второго штампа. После остывания заготовки до 30°С пуансоны 5 извлекают и

с поверхности заготовки срезают верхнюю часть, преимущественно листа 1, Последний, четвертый раз нагрев заготовки до 120°С ведут в свободном ее состоянии. В процессе нагрева проявляется эффект термомеханической памяти органического стекла и те участки, которые были деформированы пуансонами 5, занимают положение, показанное на фиг, 5. Таким образом, в результате всех проделанных операций

получили декоративный элемент с нарушением непрерывности листа 1 и с рельефом, характеризующимся наличием как выступающих, так и западающих участков. При определенном положении глаз наблюдателя последний будет воспринимать декоративный элемент как трехцветный, поскольку наложение синего 1 и желтого 3 цветов даст в итоге зеленый. Декоративный эффект усиливается также за счет сложного

преломления световых лучей деформированным телом элемента.

Описанным способом можно изготавливать из органического стекла таблички с рельефно выступающими надписями.

При желании можно получить рельефный декоративный элемент, характеризующийся наличием множества сквозных отверстий, как это показано на фиг. 7, Для этого заготовку на фиг, 4 разрезают вдоль

на две пластины и верхнюю, изображенную на фиг, б, нагревают в свободном состоянии до температуры 120°С.

П р и м е р 2. Цилиндрическую заготовку с эллиптическим поперечным сечением склеенную в монолит из листов 6, 7, 8 и 9 органического стекла с перламутровым эффектом, имеющих соответственно различный цвет, постепенно нагревают до температуры, при которой органическое стекло переходит в высокоэластичное состояние, например до температуры 120°С. Затем заготовку деформируют путем скручивания относительно продольной оси цилиндра, после чего охлаждают до температуры 30°С, Следующие операции - разрезание заготовки на множество однородных элементов типа элемента 10, образованного разрезанием заготовки по двум наклонным параллельным плоскостям I-I и II-II. Каждый элемент 10 шлифуют и полируют по поверхностям разреза, после чего на- гревают в свободном состоянии до температуры 120°С. В результате проявления эффекта термомеханической памяти формы каждый плоский элемент 10 превращается в пространственный за счет возникновения кривизны на всех его поверхностях в результате некоторого закручивания. При этом каждый полученный таким образом де- коративный элемент будет отличаться от других. Характерно, что все слои 6, 7, 8 и 9 будут криволинейными, как это видно из

фиг. 12. Описанным способом можно изготовлять бижутерию, в частности броши, сережки, кулоны.

Формула изобретения

1. Способ изготовления элементов из органического стекла, включающий нагрев заготовки до температуры высокоэластич- ного состояния, деформирование заготовки под действием внешнего силового поля и последующее ее охлаждение, отличающийся тем, что, с целью улучшения декоративных качеств элементов, нагрев и охлаждение заготовки осуществляют четное количество раз, деформирование заготовки под действием внешнего силового поля осуществляют при нечетных разах нагрева, а четные разы нагрева, за исключением последнего нагрева, осуществляют при действии внешнего силового поля, соответствующего предыдущего деформированию заготовки, при этом перед последним нагреванием заготовку подвергают механической обработке.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что механической обработке с поверхности заготовки удаляют часть материала с толщиной слоя, соответствующей высоте выступающего рельефа элемента,

3. Способ по п. 1,отличающийся тем, что при механической обработке заготовку разрезают на отдельные однородные элементы.

Использование; изготовление различных декоративных изделий из листового органического стекла. Сущность изобретения: нагрев и охлаждение заготовки осуществляют четное количество раз, деформирование заготовки под действием внешнею силового поля осуществляют при нечетных разах нагрева, а четные разы нагрева, за исключением последнего нагрева, осуществляют при действии внешнего силового поля, соответствующего предыдущему деформированию заготовки. Перед последним нагреванием заготовку подвергают механической обработке. Механическую обработку осуществляют путем срезания части материала с поверхности заготовки на толщину слоя, соответствующую выступающего рельефа готового элемента, или путем разрезания заготовки на отдельные однородные элементы. 2 з.п.ф-лы. 12 ил.

(рг/г. 5

У/А W/&

JL

-J

1838125

/ /

4 кг/ц ы/л

2 1

фс/г.7

Ф&80;

p#f.ff

9

фиг. ft

8-в