بهبود کیفیت اپتیکی ورق پلی‬متیل‬متاکریلات به‌کمک روش شکل‌دهی با لاستیک

علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک

مقاله 1، دوره 29، شماره 1 - شماره پیاپی 17، اسفند 1396، صفحه 1-16   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/fum-mech.v29i1.54157

نویسندگان

مجید رضایی^* ؛ کورش حسن پور

اصفهان

چکیده

پلی‬ متیل‬ متاکریلات (پی.ام.ام.آ) یکی از پلیمرهای شفاف است که عموماً به‌روش شکل‬دهی حرارتی، شکل داده می‬شود. یکی از نکات مهم در تولید این محصول کیفیت اپتیکی آن است. به‌این‌منظور، استفاده از شبیه‬سازی فرایند در نرم‬افزار اجزای محدود، از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مقاله فرایند شکل‬دهی پی.ام.ام.آ به‌کمک رفتار الاستیک- پلاستیک ماده شبیه‬سازی و پس از مقایسۀ نتایج حاصل با نتایج تجربی حاصل از آزمایش‌های عملی، صحت شبیه‬سازی با مدل الاستیک‬- پلاستیک بررسی می‬گردد. سپس بااستفاده از شکل‌دهی به‌کمک لاستیک، روند توزیع ضخامت و کرنش برشی نهایی قطعه در اختیار قرار می‌گیرد و محصولی با ویژگی‌ها و کیفیت مطلوب به‌دست می‌آید. با انتخاب لاستیکی با خواص نزدیک به ورق، می‌توان از اثر گذاشتن آن برروی ورق در حین فرایند شکل‌دهی جلوگیری نمود.

کلیدواژه‌ها

پلی‬ متیل‬ متاکریلات؛ شکل‬دهی گرم؛ شبیه‬سازی؛ خصوصیات اپتیکی؛ لاستیک

مراجع

1. Carlone, P. and Palazzo, G.S., "Finite Element Analysis of the Thermoforming Manufacturing Process Using the Hyper elastic Mooney-Rivlin Model", International Conference on Computational Science and Its Applications (ICCSA), Glasgow, UK, Vol. 3980, pp. 794-803, (2006).

2. Dong, Y., Lin, R.J.T. and Bhattacharyya, D., "Determination of critical material parameters for numerical simulation of acrylic sheet forming", Journal of Material Science, Vol. 40, pp. 399–410, (2005).

3. Dong, Y., Lin, R.J.T. and Bhattacharyya, D., "Finite element simulation of thermoforming acrylic sheets using dynamic explicit method", Journal of Polymer and Composite, Vol. 14, pp. 307–328, (2006).

4. Satarian, M., "Reconnaissance Behavior of poly methyl methacrylate in the Free forming Process Using Simulation and Practical test", MSc Thesis, Department of Mechanical Engineering, Najaf Abad University, Isfahan, (2010).

5. Throne, J.L., "Thermoforming", First Edition, Hanser Publication, New York, (1987).

6. Senn, T., Waberski, Ch., Wolf, J., Esquivel, J.P., Sabate, N. and Löchel, B., "3D structuring of polymer parts using thermoforming processes", Journal of Microelectron Engineering, Vol. 88, pp. 11–16, (2011).

7. Amiri, E., "A Finite Element Investigation on Thickness Distribution of PMMA Sheets in a Combination of Free Forming and Plug Assistance Forming", 17th Annual (International) Conference on Mechanical Engineering (ISME), University of Tehran, Iran,. (2009).

8. R´egnier, G., Gilormini, P. and Chevalier, L., "Thermoforming poly (methyl methacrylate) transparencies", Society of Plastics Engineers, Vol. 40, pp. 376-388, (2010).

9. Varghese, A.G. and Batra, R.C., "Constitutive equations for thermo mechanical deformations of glassy polymers", International Journal of Solids and Structures, Vol. 46, pp. 4079–4094, (2009).

10. Krevelen, D.W. and Nijenhuis, K.T., "Properties of Polymers", Fourth Edition, Elsevier Publication, Netherland, (2009).

11. Richeton, J., Ahzi, S., Vecchio, K.S., Jiang, F.C. and Makradi, A., "Modeling and validation of the large deformation inelastic response of amorphous polymers over a wide range of temperatures and strain rates", International Journal of Solids and Structures, Vol. 44, pp. 7938–7954, (2007).

12. O’Connor, C.P.J., Menary, G., Martin, P.J. and McConville, E., "Finite element analysis of the thermoforming of Polypropylene", International Journal of Material Forming, Vol. 1, pp. 779-782, (2008).

13. Scheer, H.C., Bogdanski, N., Wissen, M., Konishi, T. and Hirai, Y., "Polymer time constants during low temperature Nano imprint lithography", Journal of Vacuum Science and Technology, Vol. 23, pp. 2963-2966, (2005).

14. Azdast, T., Doniavi, A., Ahmadi, S.R. and Amiri, E., "Numerical and experimental analysis of wall thickness variation of a hemispherical PMMA sheet in thermoforming process", The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 64, pp. 113-122, (2013).

15. Dunne, F. and Petrinic, N., "Introduction to Computational Plasticity", Oxford University Press, United Kingdom, (2005).

16. McLachlan, J.G., Kim-Anh, D. and Ambroise, C., "Analyzing Microarray Gene Expression Data", First Edition, Wiley-Interscience, London, (2004).