Design von Formwerkzeugen für die Zellstoffformung: Struktur- und Prozessintegration

Formteilformen-Design für Zellstoffformteile: Struktur- und Prozessintegration

Das Design von Formteilformen für Zellstoffformteile spielt eine entscheidende Rolle für die Leistung, Qualität und Herstellbarkeit von Formteilen aus Zellstoff. Im Gegensatz zu herkömmlichen Kunststoffwerkzeugen ist das Design von Formteilformen für Zellstoffformteile nicht nur auf die mechanische Struktur beschränkt. Die Produkteigenschaften werden gemeinsam von Rohstoffen, Additiven, Füllstoffen und Formprozessen beeinflusst, was das Formendesign zu einer umfassenden Ingenieurdisziplin macht.

Funktionale Struktur im Design von Formteilformen für Zellstoffformteile

Aufgrund der Eigenschaften der Zellstoffformtechnologie hat ein Formteil aus Zellstoff typischerweise eine gleichmäßige Wandstärke. Die funktionale Leistung muss daher durch die strukturelle Geometrie und nicht durch die Variation der Dicke erreicht werden.

Verstärkung von Hohlräumen und Rippen

Formhohlräume verbessern die Elastizität und Dämpfungsleistung des Produkts

Verstärkungsrippen erhöhen die Festigkeit und Steifigkeit, ohne den Materialverbrauch zu erhöhen

Für große, flache Oberflächen, die eine hohe Tragfähigkeit erfordern, werden Well- oder Wabenstrukturen empfohlen

Diese strukturellen Merkmale sind wesentliche Elemente des funktionalen Designs von Formteilformen für Zellstoffformteile.

Prozessorientiertes Strukturdesign zur Verformungskontrolle

Im frühen Formstadium existiert das Produkt als nasser Zellstoff-Vorformling. Während der Entwässerung und Trocknung treten Dimensionsänderungen aufgrund ungleichmäßiger Schrumpfung auf.

Strukturen zur Schrumpfungskompensation

• Die Schrumpfung variiert an verschiedenen Stellen auf derselben Ebene

• Ungleichmäßige Schrumpfung führt zu Verformung oder Verdrehung

• Der strukturelle Ausgleich durch Geometrie ist die einzig wirksame Anpassungsmethode

Solche Designs sind als prozessorientierte Strukturen bekannt und entscheidend für die Dimensionsstabilität.

Wichtige Strukturparameter im Zellstoffformen-Design

H3: Schrägwinkel-Design

Ein geeigneter Schrägwinkel gewährleistet ein reibungsloses Entformen:

• Zu klein: Oberflächenbeschädigung und Einreißen

• Zu groß: verringerte Maßgenauigkeit

Ausgewogene Schrägwinkel sind grundlegend für hochwertige Zellstoffformwerkzeuge.

Wandstärkenauswahl

Die Wandstärke beeinflusst Festigkeit, Effizienz und Energieverbrauch.

• Vakuumformen: 0,5–6 mm

• Pressformen: 3–20 mm

Übermäßige Dicke erhöht den Energieverbrauch beim Trocknen und das Defektrisiko.

Abrundungen und Radienübergänge

Abgerundete Übergänge verbessern:

• Formenherstellung

• Zellstofffluss während des Formens

• Spannungsverteilung

• Zuverlässigkeit beim Entformen