RU2534809C1

RU2534809C1 - Device to mould shockproof transparent non-deforming polymer materials

Info

Publication number: RU2534809C1
Application number: RU2013124768/05A
Authority: RU
Inventors: Александр Васильевич Пестов; Михаил Михайлович Ворвуль; Вячеслав Иванович Самсонов; Татьяна Владимировна Чернова; Сергей Николаевич Безвершук
Original assignee: Открытое акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология"
Priority date: 2013-05-28
Filing date: 2013-05-28
Publication date: 2014-12-10
Also published as: RU2013124768A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: device to mould shockproof transparent non-deforming polymer materials is glass that comprises a continuous shape with specified curvature of moulding surface and a vacuum system. The device is additionally fitted by a metal plate having the dimensions of the moulded glass, the plate is fixed on one of the mould sides and set inside a flexible leakproof chamber connected to the vacuum system.

EFFECT: improved optical characteristics and geometrical parameters of an obtained product.

1 dwg

Description

Изобретение относится к технике переработки листовых заготовок, например, из поликарбоната и может быть использовано в любой отрасли машиностроения, в частности для получения изделий остекления самолетов, вертолетов и других средств с одинарной кривизной поверхности.The invention relates to techniques for processing sheet blanks, for example, from polycarbonate and can be used in any industry, in particular for the manufacture of glazing products for aircraft, helicopters and other means with a single curvature of the surface.

Известно устройство для формования ударопрочных прозрачных недеформирующихся полимерных материалов, содержащее две полуформы, представляющие собой полости с кромкой по периметру. При этом в одной из полостей может создаваться вакуум для втягивания полимерного материала в указанную полуформу по патенту US №7455510, МПКВ29С 35/16, В29С 55/20, опубл. 25.11.2008.A device for forming impact-resistant transparent non-deformable polymer materials is known, containing two half-forms, which are cavities with an edge around the perimeter. In this case, a vacuum may be created in one of the cavities for drawing the polymer material into the said mold according to US Pat. No. 7455510, MPKV29C 35/16, B29C 55/20, publ. 11/25/2008.

Недостатком известного устройства является то, что они не обеспечивают получения точно заданной кривизны поверхности полимерных листов. Кроме этого, защемление полимерного листа между двумя полуформами неизбежно приводит к значительному растяжению его в процессе формования, а следовательно, к его неравномерному уменьшению толщины по площади листа.A disadvantage of the known device is that they do not provide exactly the specified surface curvature of the polymer sheets. In addition, pinching the polymer sheet between two half-forms inevitably leads to a significant stretching during molding, and therefore to its uneven decrease in thickness over the sheet area.

Наиболее близким к изобретению является устройство для формования ударопрочных прозрачных недеформирующихся полимерных материалов, содержащее сплошную форму с заданной кривизной формующей поверхности, прижимное кольцо формовочной оснастки, источники пневмо и вакуума, создаваемого между полимерным листом и прижимным кольцом (М.М. Гудимов, Б.В. Перов. Органическое стекло. М., «Химия», 1981, с.147).Closest to the invention is a device for forming impact-resistant transparent non-deformable polymeric materials, containing a continuous mold with a given curvature of the forming surface, a clamping ring of the molding tool, sources of air and vacuum created between the polymer sheet and the clamping ring (M.M. Gudimov, B.V. Perov. Organic glass. M., "Chemistry", 1981, p.147).

Недостатком известного устройства является то, что при фиксации полимерного материала с помощью прижимного кольца формовочной оснастки для достижения заданной кривизны формующей поверхности необходимо значительно растягивать полимерный материал. При этом известно, что для растяжения полимерного материала необходима температура выше температуры стеклования указанного материала, что приводит к повреждению его поверхности от контакта со сплошной формой, в конечном итоге к ухудшению оптических параметров гнутого полимерного стекла.A disadvantage of the known device is that when fixing the polymer material using the clamping ring of the molding tool to achieve a given curvature of the forming surface, it is necessary to significantly stretch the polymer material. It is known that for stretching the polymer material, a temperature above the glass transition temperature of the specified material is necessary, which leads to damage to its surface from contact with the solid form, and ultimately to a deterioration in the optical parameters of bent polymer glass.

Задачей изобретения является обеспечение получения ударостойких прозрачных полимерных листов с заданной одинарной кривизной поверхности с высокими оптическими параметрами и без изменения толщины по площади листа.The objective of the invention is to provide shock-resistant transparent polymer sheets with a given single curvature of the surface with high optical parameters and without changing the thickness of the sheet area.

Для достижения задачи изобретения предложено устройство для формования ударопрочных прозрачных недеформирующихся полимерных материалов, представляющих собой стекло, содержащее сплошную форму с заданной кривизной формующей поверхности и вакуумную систему, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит металлическую пластину, имеющую размеры формуемого стекла, закрепленную на одной из сторон формы и расположенной внутри гибкой герметичной камеры, соединенной с вакуумной системой.To achieve the objective of the invention, there is provided a device for forming impact-resistant transparent non-deformable polymeric materials, which are glass, containing a continuous form with a given curvature of the forming surface and a vacuum system, characterized in that it further comprises a metal plate having the dimensions of the molded glass, mounted on one side shape and located inside a flexible sealed chamber connected to a vacuum system.

Предложенная металлическая пластина, имеющая размеры формуемого стекла, закрепленная на одной из сторон формы и расположенная внутри гибкой герметичной камеры, соединенной с вакуумной системой, обеспечивает равномерное формование листа полимерного материала по мере создания вакуума в указанной камере. При этом металлическая пластина равномерно прижимает полимерный лист к форме с одинарным радиусом кривизны при температуре на 10-15°C ниже температуры его стеклования. Это обстоятельство значительно снижает возможность повреждения поверхности листа полимерного материала от контакта со сплошной формой и металлическим листом.The proposed metal plate having the dimensions of the molded glass, mounted on one of the sides of the mold and located inside a flexible sealed chamber connected to a vacuum system, provides uniform molding of a sheet of polymer material as a vacuum is created in the specified chamber. In this case, the metal plate uniformly presses the polymer sheet to a mold with a single radius of curvature at a temperature of 10-15 ° C below its glass transition temperature. This circumstance significantly reduces the possibility of damage to the surface of the sheet of polymer material from contact with the solid form and the metal sheet.

На чертеже схематически показана форма 1 с заданной одинарной кривизной поверхности 2. На одной из сторон формующей поверхности 2 формы 1 по линии Б закреплена металлическая пластина 4, которая размещена внутри гибкой герметичной камеры 5, выполненной из вакуумной резины 6 и соединенной с вакуумной системой 7 посредством вентиля 8. На чертеже также показаны винты 9 для регулирования кривизны поверхности 2 формы 1.The drawing schematically shows form 1 with a given single curvature of surface 2. On one side of the forming surface 2 of form 1, a metal plate 4 is fixed along line B, which is placed inside a flexible sealed chamber 5 made of vacuum rubber 6 and connected to a vacuum system 7 by valve 8. The drawing also shows the screws 9 for regulating the curvature of the surface 2 of the form 1.

Устройство работает следующим образом. На форме 1 с заданной одинарной кривизной поверхности 2 на одной из сторон по линии Б закрепляют лист полимерного материала 3 заданной толщины и расположенную на нем металлическую пластину 4 (в качестве пластины можно использовать нержавеющую сталь толщиной 0,2-0,3 мм). Предварительно поверхность 2 формы 1 и поверхность металлической пластины 4, контактирующей с поверхностью листа полимерного материала 3, покрывают гибким тканевым материалом типа байки по ГОСТ 29298-2005. Лист полимерного материала 3 и расположенная на нем металлическая пластина 4 находятся в гибкой герметичной камере 5, изготовленной, например, из вакуумной резины 6 по ТУ 38.105116-81 и закрепленной по краям на рабочей формующей поверхности 2 формы 1.The device operates as follows. On form 1 with a given single curvature of surface 2, on one side along line B, a sheet of polymer material 3 of a given thickness and a metal plate 4 located on it are fixed (stainless steel with a thickness of 0.2-0.3 mm can be used as a plate). Preliminarily, the surface 2 of form 1 and the surface of the metal plate 4 in contact with the surface of the sheet of polymer material 3 are coated with flexible fabric material such as bikes according to GOST 29298-2005. The sheet of polymer material 3 and the metal plate 4 located on it are in a flexible sealed chamber 5, made, for example, of vacuum rubber 6 according to TU 38.105116-81 and fixed at the edges on the working forming surface 2 of form 1.

После нагрева указанного устройства в термостате (на чертеже не показан) до температуры на 10-15°C ниже температуры стеклования формуемого листа полимерного материала 3 в герметичной камере 5 посредством вентиля 8 и вакуумной системы 7 создается вакуум. При этом вакуумная резина 6 прижимает металлическую пластину 4 и лист полимерного материала 3 к формующей поверхности 2 формы 1. После этого устройство охлаждается до комнатной температуры, отформованный лист полимерного материала 3 передается на участок резки и обработки края для изготовления изделия.After heating the specified device in a thermostat (not shown) to a temperature of 10-15 ° C below the glass transition temperature of the molded sheet of polymer material 3 in a sealed chamber 5 through a valve 8 and a vacuum system 7, a vacuum is created. In this case, the vacuum rubber 6 presses the metal plate 4 and the sheet of polymer material 3 to the forming surface 2 of mold 1. After this, the device is cooled to room temperature, the molded sheet of polymer material 3 is transferred to the cutting and edge processing section for manufacturing the product.

Полученные с помощью предложенного устройства изделия для лобового остекления вертолетов 5-го поколения КА-62, изготовленные из поликарбоната торговой марки "Lexan", синтезированной фирмой "General Electric Plastics" (US), отличаются лучшими показателями по оптическим и геометрическим параметрам по сравнению с изделиями, полученными с использованием прототипа.The 5th generation KA-62 helicopter frontal glazing products obtained using the proposed device, made of polycarbonate of the Lexan trademark synthesized by General Electric Plastics (US), have better optical and geometric parameters compared to the products obtained using the prototype.

Источники информацииInformation sources

1. US №7455510, МПК В29С 35/16, В29С 55/20, опубл. 25.11.2008.1. US No. 7455510, IPC V29C 35/16, V29C 55/20, publ. 11/25/2008.

2. М.М. Гудимов, Б.В. Перов. Органическое стекло. М., «Химия», 1981, с.147 - прототип.2. M.M. Gudimov, B.V. Perov. Organic glass. M., "Chemistry", 1981, p.147 - prototype.

Claims

A device for forming impact-resistant transparent non-deformable polymeric materials, which are glass, containing a continuous mold with a given curvature of the forming surface and a vacuum system, characterized in that it further comprises a metal plate having the dimensions of the molded glass, mounted on one side of the mold and located inside a flexible a sealed chamber connected to a vacuum system.