Электрификация

Справочник домашнего мастера

Вакуумная формовка

Содержание

Вакуумная формовка пластика: оборудование и технология

Принцип производства изделий из пластика вакуумной формовкой заключается в придании листу пластмассы формы матрицы. Между разогретым листом и матрицей создается разреженная среда, которая способствует деформации пластика. В результате полимер плотно прилегает к поверхности формы и полностью повторяет ее рельеф. Технология применяется в основном для серийного производства, случаи изготовления единичной продукции встречаются редко. Это обусловлено необходимостью создания формы для определенного изделия, которая фактически входит его себестоимость. В случае массового тиража стоимость матрицы распределяется между всеми изделиями.

На конечную стоимость продукции, кроме особенностей производства, значительное влияние имеет исходный материал. Например, если купить АБС пластик для вакуумной формовки, изготовление одного кг изделий, по расходу и энергозатратам эквивалентно двум кг нефти. Стоимость данного материала зависит от марки и толщины листа. Например, лист толщиной 2 мм и размером 1*3 м будет стоить 1500 руб.

Кроме АБС для штамповки пригодны практически все термопластичные полимеры.

Продукция, изготовленная термическим формированием, используется в производстве:

  • Узлов и деталей для автомобилей, самолетов, кораблей и космических аппаратов;
  • Рекламной продукции;
  • Форм для искусственного камня, тротуарной плитки, еврозаборов;
  • Пищевой и упаковочной тары;
  • Элементов декора;
  • Блистерной упаковки;

Также при помощи этой технологии изготавливают одноразовую посуду, поддоны, объемные макеты местности, защитные кожухи, пластиковую фурнитуру, ванны, мойки, тазики, крышки ля унитазов и многое другое.

Обзор технологии производства

Из всех вариантов обработки полимерных материалов вакуумная формовка листового пластика – наиболее дешевый и быстрый. В процессе изготовления на заготовку достаточно воздействовать сравнительно не большим отрицательным давлением (-0,8 атм.), что не требует значительных энергозатрат. К тому же, сырье для производства поставляется в готовом виде (листы), что избавляет от организации процесса его подготовки.

Еще одно положительное качество этой технологии – сравнительно быстрый запуск в производство. Обычно на подготовку нужно 7-10 дней. Основное время затрачивается на изготовление формы и во многом зависит от ее сложности и материала, из которого она будет сделана.

Когда матрица готова ее размещают в машине вакуумной формовки, после чего возможен запуск производства.

Собственно, технологический процесс формирования изделий состоит из таких этапов:

  • Фиксация пластикового листа между матрицей и нагревающими элементами;
  • Прогрев заготовки и матрицы;
  • Раздув листового полимера (в случае формования изделий с глубоким рельефом);
  • К предварительно разогретой и раздутой заготовке поднимают рабочий стол с матрицей;
  • Откачка воздуха из оставшихся пустот между пластиком и формой;
  • Обдув изделия до полного его охлаждения;
  • Съем пластикового изделия с поверхности матрицы;
  • Финишная доработка готового продукта.

Это довольно поверхностное описание процесса. Для более глубокого понимания следует рассмотреть каждый из этапов более подробно.

Фиксация заготовки в зажимной раме

Предварительно очищенный полимерный лист зажимается в специальной раме станка. Усилие зажима зависит от конкретного материала и должно обеспечивать его надежную фиксацию. Одновременно с этим оно не должно быть избыточным, это может стать причиной повреждения готового изделия во время его извлечения.

Для вакуум-формовочного оборудования, работающего в автоматическом режиме необходимо правильно устанавливать соответствующие настройки. В случае с полуавтоматическими станками качество готовой продукции во многом зависит от квалификации оператора.

Рамка с пластиковым листом плотно прилегает к периметру рабочей поверхности, исключая попадание воздуха со стороны. Это делает возможным создание разреженной среды или избыточного давления, необходимого для корректировки провисания полимерного листа.

Предварительный нагрев заготовки

После фиксации листа к его верхней плоскости, которая расположена с противоположной от матрицы стороны, подводится нагревательный элемент. Данный процесс зависит от конструкции станка, но суть одна для всех вариантов – заготовка должна прогреться до необходимой температуры.

В качестве нагревательного элемента на современных вакуумно-формовочных станках принято использовать кварцевые лампы или инфракрасные излучатели. На более дешевых моделях применяют керамические нагреватели. Недостаток керамики в ее длительном нагреве и остывании, что не позволяет оперативно регулировать температуру.

По достижении необходимого состояния пластик становится более мягким и может начать провисать. Это фиксируется фотоэлементами станка и в случае обнаружения деформаций система будет их компенсировать, создавая избыточное давление между рабочим столом и листом.

Для достижения необходимой температуры в заданных областях заготовки, используется позонный прогрев. Параллельно с этим тепловое состояние заготовки контролируется в реальном времени пирометрами. В случае достижения критических значений температура оперативно корректируется системой станка.

В некоторых случаях необходим нагрев матрицы. Это исключает преждевременное остывание термопласта, предотвращая его истончение и возможное повреждение. Возникновение подобных дефектов особенно вероятно на участках матрицы с острыми углами.

После нагрева заготовки до необходимой температуры нагревательный элемент откатывается или поднимается (зависит от конструкции станка).

В случае изготовления деталей, имеющих сравнительно большую высоту и сложный рельеф, заготовку подвергают предварительному раздуву. Процесс обеспечивается избыточным давлением в герметичной камере и необходим для обеспечения равномерной толщины пластика на готовом продукте.

Вакуумное формование изделия

К нижней стороне заготовки поднимается рабочий стол с матрицей. На этом этапе лист пластика принимает приблизительную форму конечного изделия. Для правильного формообразования необходимо удалить весь воздух из пустот, образовавшихся на сложных участках рельефа. Это делается через технологические отверстия в матрице при помощи вакуумного насоса. В результате разогретый пластик равномерно прилегает к поверхности формы.

При штамповке деталей со сложной геометрией, а также если требуется высокая точность повторения формы, используют дополнительный прижимной элемент – пуансон. Данный элемент является обратной копией поверхности матрицы и обеспечивает необходимую точность и плотность прилегания.

Успешный результат данного процесса зависит от многих факторов. Например, недостаточно прогретый или не раздутый материал может повреждаться. Кроме повреждений могут наблюдаться местные утоньшения слоя пластика одновременно со сморщиванием на других участках.

По окончании формования пластик нужно остудить до температуры, не допускающей его усадку. В противном случае возможна фиксация заготовки на матрице. Съем в таком случае не возможен без повреждения детали.

Для более быстрого и контролируемого охлаждения используется обдув материала. Совместно с применением датчиков температуры поверхности заготовки можно обеспечить своевременное извлечение детали с поверхности матрицы.

Для облегчения процесса съема, через технологические отверстия в матрице подается воздух. Используются те же отверстия, которые служили для создания разреженной среды в процессе формования. После того как деталь немного отошла от матрицы, рабочий стол с формой опускается в начальное положение.

Окончательная обработка изделия

Лист с заготовкой извлекается из удерживающей рамы и направляется на финишную доработку. Данный этап подразумевает, как минимум, обрезку излишков пластика. В последствие заготовка может подвергаться разрезке, сверлению, фрезеровке или шлифовке.

Особенности используемого оборудования и материалов

Наиболее популярный для штамповки материал – АБС. Вакуумная формовка АБС пластика и его модификаций позволяет производить большинство изделий из всего ассортимента пластиковой продукции.

Кроме этого, используют следующие материалы:

  • Акрил;
  • Полистирол;
  • Полипропилен;
  • Поливинилхлорид (ПВХ);
  • Поликарбонат;
  • Полипропилен, а также многие другие.

Оборудование для формовки пластика

Все формовочные станки имеют схожую конструкцию и работают по одному принципу. Различия присутствуют в размерах рабочего пространства, нагревательных элементах, способе подачи листа и съема готовой продукции. Также есть варианты формовки с использованием пуансона (обратной матрицы). Этот способ используется для изготовления деталей с большей точностью.

Многие производители оборудования предлагают опциональную оснастку своих изделий. То есть функциональность формовочного станка может быть такой, какая необходима конкретному заказчику. Наиболее низкая цена оборудования с малым рабочим столом и без автоматической подачи заготовки. Например, стоимость станка с рабочим столом 400*500 мм – 100 000 – 150 000 рублей.

Также немалое значение имеет мощность вакуумного насоса, которым комплектуется станок. От этого зависит с каким материалом может работать то или иное оборудование. Имеется в виду толщина пластика, а также некоторые его виды, для качественной формовки которых необходимо значительное разрежение среды.

Основные узлы формовочного станка

Пресс для вакуумной формовки пластика включает в себя следующие элементы:

  • Станина. В ней располагается в вакуумный насос блок управления. Также реализована система электроснабжения узлов станка.
  • Система, создающая разреженную среду в камере для формования. Главный узел данной системы – вакуумный насос.
  • Нагревательные элементы.
  • Система датчиков для контроля за нагревом, охлаждением и положением заготовки.
  • Узел, удерживающий пластиковую заготовку и обеспечивающий герметичное прилегание к периметру формовочной камеры.
  • Рабочий стол, оснащенный подъемным механизмом.
  • Система обдува, обеспечивающая равномерный прогрев и охлаждение детали.

Для запуска полноценного производства недостаточно купить станок для вакуумной формовки пластика, кроме него понадобится изготовить матрицу и возможно обратный прижимной профиль – пуансон. Выбор материала для этих деталей определяет сложность и глубину рельефа будущего изделия, а также количество циклов формовки. Наиболее подходящий материал для изготовления матрицы – алюминий и его сплавы.

Самостоятельное формование пластика

Вакуумная формовка пластика своими руками не возможна без соответствующего оборудования, которое можно купить или изготовить самостоятельно. Вариант покупки более прост, но станки для подобных работ стоят достаточно дорого.

Для сооружения небольшого станка понадобятся следующие материалы:

  • Фанера, ОСБ, или в крайнем случае ДСП толщиной 16 мм;
  • Строганный брус из дерева;
  • Тонкая фанера (4 мм) или ДВП;
  • Силиконовый герметик.

Для обеспечения нагрева понадобится духовка или небольшой обогреватель прямоугольной формы. По габаритам одного из этих нагревательных элементов нужно будет изготовить рабочую камеру для будущего станка.

Камера изготавливается из листового материала (фанера, ДСП, ОСБ), стыки при сборке необходимо промазывать герметиком, собираем на саморезы. Далее из бруса нужно сделать две рамки. Между ними будет зажиматься пластиковая заготовка. Рамки по длине и ширине должны соответствовать камере, при этом внутренний периметр рамок должен быть таким же, как и рабочий стол камеры.

На рабочем столе камеры необходимо насверлить множество отверстий для обеспечения равномерной выкачки воздуха (шаг в 3 см). В боковой стенке камеры делается отверстие для вакуумной системы. В самом крайнем случае для этих целей можно использовать бытовой пылесос.

Подобные самодельные станки можно использовать для ручного формования штучных изделий. Для более масштабного производства придется купить оборудование для вакуумной формовки пластика, обладающее необходимым функционалом.

Вакуумно-формовочное оборудование

В зависимости от процесса производства и необходимого конечного результата существуют определенные типы оборудования. Так, например, термоформовочная машина необходима для производства изделий из листа АБС. При этом разогретый лист вытягивается и принимает нужную форму.

Вакуум формовочные машины бывают нескольких видов: с предварительным и без предварительного раздува, а также с одностороннем и двухстороннем нагреве листа.

Блистерный станок также выполняет технологическую операцию, связанную с формированием изделий из тонкого ПЭТ пластика толщиной от 0,3 до 2 мм.
Каждой машиной управляет единое программное обеспечение. Оно точно и надежно контролирует весь процесс производства при любых условиях и поставленных задачах.

На вакуумный формовочный станок возможно установить огромное число разнообразных пресс-форм, которые позволяют легко и надежно производить разные по сложности и форме элементы.

В процессе формовки, чаще всего, задействуют вакуум формовочные типы оборудования, которые имеют различные технические характеристики в зависимости от потребностей заказчика. Необходимая форма производится по чертежам или образцу изделия предоставленного заказчиком. Она может иметь очень большой размер или быть совсем маленькой.

Даже для больших объемов производства данное оборудование за короткое время технологического процесса произведет максимальное число изделий.

Вакуумная формовка пластика и оборудование для формовки

Компания «ПромПласт» имеет собственное производство вакуум формовочного оборудования, является разработчиком оснастки для вакуум формовочных машин, изготовителем изделий из АБС-пластика, полистирола, пвх, пэт и других термопластичных материалов методом вакуумной формовки.

Вакуумная формовка пластика

Сегодня вакуумная формовка широко применима для изготовления рекламной продукции, тюнинга для автомобилей, блистерной упаковки, архитектурных сооружений, корпусов для оргтехники и многого другого. Но прежде чем стать таковыми, изделия проходят несколько очень важных этапов.

Матрица для вакуумной формовки

Самым первым этапом является изготовление оснастки будущего изделия — матрицы. Разработка матрицы для вакуумной формовки включает расчет размеров, формы и подбора материалов. Очень важно грамотно произвести расчеты, ведь именно оснастка станет основой изделия.

Вакуум формовочный станок

После того как матрица готова, ее помещают в вакуум формовочный станок, покрывают АБС-пластиком, стеклопластиком, полиэтиленом, ПВХ, ПЭТ, органическим стеклом или полистиролом. Каждый из материалов индивидуален, но отличается достаточной прочностью и износостойкостью. Затем материал нагревают до определенной температуры, благодаря чему он плавится и обретает форму матрицы.

Следующий этап заключается в охлаждении и обработке изделия. Если требуется, изделие красится и сушится. Кроме того, на изделие по желанию можно нанести изображение методом цифровой печати или оклейки самоклеющейся пленкой. В итоге вакуумная формовка позволяет получить прочное, благодаря отсутствию швов, и объемное изделие любой формы.

Вакуум формовочная машина — надежный помощник в производстве

По своим техническим характеристикам вакуум формовочный станок считается универсальным. Потому что с одной стороны он прост в эксплуатации, с другой — эргономичный. Принцип работы также устроен довольно просто: в вакуумную камеру помещается разогретая заготовка и в процессе откачки воздуха при воздействии атмосферного давления заготовка принимает необходимую форму. Сглаживание толщины стенок обеспечивает специальный механизм, которым оборудован станок для вакуумной формовки. А для обеспечения безопасности производства вакуум формовочное оборудование оснащено системой блокировок.

Если необходимо быстрое производство, то вакуум-формовочные машины — прекрасный выбор. Основное их применение состоит не только в формировании, но и в растяжке и фланцевании прозрачных материалов. Подобное формовочное оборудование отличается своими особенностями. Во-первых, вакуум-формовочная машина имеет удобный интерфейс, который прост в использовании. Во-вторых, управление производится в автоматическом режиме, с питанием, отоплением, формовкой, а также резкой и самое главное — укладкой изделия. Вакуумная формовка позволяет изготовить абсолютно любые изделия: начиная одноразовой посудой и заканчивая деталями тюнинга для автомобиля. Все это возможно получить благодаря вакуум-формовочным машинам компании ООО «ПромПласт».

Цена вакуумной формовки и оборудования

Стоимость вакуумной формовки на прямую зависит от таких факторов как материал, размер изделия, исходные данные, тираж, а также сложность формовки. Поэтому, если вы хотите знать точную стоимость будущего изделия, то следует учесть все эти нюансы заранее. В этом вам помогут специалисты нашей компании, которые не только грамотно подберут качественные материалы, но и сделают все необходимые расчеты. Так же цена вакуумной формовки зависит от сложности формовки и обработки изделия. При этом аккуратность и профессиональная точность позволит получить изделие высокого качества.

Как правило, чем сложнее изделие, тем оно дороже. Вместе с тем, такая цена оправдана и по большей степени со временем окупается. Это связано с тем, что полученное изделие обладает привлекательной внешностью, получается без швов и склеек, благодаря чему производит должное впечатление и смотрится очень реалистично. Именно это и становится залогом успеха вакуум-формовочной продукции.

Если вас интересует цена на станки и машины для вакуумной формовки, то рекомендуем посетить раздел «Формовочное оборудование», где можете ознакомиться с моделями, техническими характеристиками и стоимостью оборудования для вакуумной формовки.

Технология температурно-вакуумной формовки листового пластика

Здравствуйте, уважаемые читатели и самоделкины!
В данной статье Даня Крастер, автор YouTube канала «SuperCrastan», расскажет Вам о простой технологии вакуумной формовки листового пластика.

Эта технология позволит изготавливать объемные изделия из пластика в как в домашних условиях, так и в мастерской, гараже. Таким способом можно изготовить корпуса игрушечных моделей, различные формы для хранения инструментов, упаковку для продукции.

Материалы.
— Листовой пластик толщиной 1 мм
— Листовая фанера
— Деревянные бруски
— Саморезы по дереву
— Малярная лента
— Алюминиевый скотч.
Инструменты, использованные автором.
— Инфракрасный нагреватель
— Шуруповерт
— Пылесос
— Сверла Форстнера
— Сверло 1 мм диаметром
— Орбитальная шлифовальная машинка
— Циркулярная пила
— Фуговальный станок
— Ножницы по металлу
— Мебельный степлер, или гвоздевой пистолет
— Угольник, рулетка, карандаш, шило, рубанок.
Процесс изготовления.
Даня приобрел лист ABS пластика размером 3000Х1000 мм и толщиной 1 мм. Такой рулон обошелся в 1500 рублей. Для небольших изделий можно например использовать и пластиковые плотные канцелярские папки, у них очень похожий материал. В принципе подойдет практически любой пластик с не очень высокой температурой размягчения. Обычно она составляет около 120-150°C. Это может быть полипропилен, полиэтилен, и другие виды пластмассы. Также могут подойти и пластиковые бутылки, только из них надо вырезать плоскую заготовку, выбросив горлышко и дно.


В качестве вспомогательных приборов потребуется бытовой пылесос, и инфракрасный обогреватель. В качестве источника тепла для небольших заготовок подойдет строительный фен. Также им придется воспользоваться в случае работы с прозрачным пластиком.



Итак, Даня изготавливает две части вакуумного стола из листовой фанеры. Размеры пока будут 500Х400 мм. Это верхняя и нижняя крышки.

Теперь нужно сделать бортики из деревянных брусков. Очень важно обработать все стороны заготовок на фуговальном станке, ибо важно плотное соединение с крышками.
Прикручивает бортики к нижней крышке саморезами по дереву.
Края фанерных листов можно обработать рубанком, чтобы убрать заусенцы.
Прикручивает верхнюю крышку, и заготовка в виде короба почти готова.
Затем наносит разметку сетки для сверления отверстий. Шаг между вертикалями и горизонталями — 20 мм. Потом в местах пересечения линий намечает точки шилом, чтобы сверло не соскальзывало.
Разметка готова, можно приступать к сверлению миллиметровым сверлом. Да, отверстий очень много, но решаемо. После сверления зачищает поверхность орбитальной шлифовальной машинкой.
Итак, «вакуумная поверхность» готова. Теперь нужно высверлить отверстие для подключения шланга. Даня решил сделать его с обратной стороны короба, высверлив его сверлом Форстнера.
Затем важно стыки бортов и крышек максимально загерметизировать. Для этого прекрасно подходит алюминиевый скотч.
Теперь мастер изготавливает рамку по размерам вакуумной сетки. Для нее подойдут тонкие обрезки бруска.
Осталось распаковать рулон пластика ABS, и вырезать из него заготовки по размеру рамки.
Сами листы пластика нужно закрепить на рамке. Это можно сделать мебельным степлером, либо нейлером.
Сначала мастер пробует нагревать пластик инфракрасным обогревателем сверху.
В качестве подопытного для снятия формы он будет использовать угольник. Кладет его на стол, включает пылесос, и быстро прижимает рамку к столу. Так как рамка меньше рабочей поверхности — часть отверстий мастер просто заклеил малярным скотчем. Заготовка оказалась достаточно холодной, а сам пластик не очень хорошо прогрелся.
Мастер изменил расположение нагревателя, установив его под рамкой. Теперь прогрев стал более равномерным.
На этот раз объектом копирования формы будет обычный рубанок. Пластик хорошо прогрелся, включив пылесос прикладывает рамку. На этот раз все получилось отлично.
Что же, теперь надо попробовать отформовать кольцо с малярной лентой. Шикарно получилось.
Теперь можно достать образец.
После обрезки на ленточной пиле получилась тарелочка для хомячка. Ну или для чего другого можно применять.
Можно переходить и к более сложным формам, например для изготовления корпуса машинки.
Заготовку такой формы весьма сложно оказалось достать.
Но формовка прошла очень хорошо, скопировались даже мельчайшие детали, и фактура дерева.
Теперь интересно скопировать полусферу.
Разбирает рамку, вытаскивает изделие.
Вот такая полусфера получилась. Если таких заготовок сделать две — из них можно будет склеить шарик.
Спасибо автору за простую, но полезную технологию и приспособление для формовки листового пластика! Теперь все зависит от Вашей фантазии по ее применению.
Всем хорошего настроения, удачи, и интересных идей!

Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. .

Особенности изготовления штампов с применением пластмасс

Применение пластмасс значительно снижает трудоемкость слесарно-доводочных работ и общую трудоёмкость изготовления штампа. Из пластмасс путём простейших технологических процессов (отливки, прессования, напыления) изготовляют рабочие детали штампов (пуансоны, матрицы, прижимы). Кроме того, пластмассы применяют как материалы для соединения рабочих и других деталей штампов с несущими деталями (плитками, пуансонодержателями). При этом исключается трудоёмкая взаимная пригонка, центровка, появляется возможность быстро и без больших затрат осуществлять строгое согласование в расположении рабочих и других деталей штампов. Эффективность применения пластмассовых штампов возрастает (с экономической точки зрения) с увеличением сложности профиля детали.

Изготовление штампов с применением пластмасс обладает следующими преимуществами: быстротой и простотой изготовления; возможностью изготовления рабочих частей без дополнительной обработки; стабильностью размеров; достаточной механической прочностью; стойкостью к смазывающим материалам; небольшой массой.

Следует отметить, что по стойкости и ресурсу штампы, армированные пластмассой, уступают аналогичным по типу стальным штампам. Надёжность закрепления рабочих деталей штампа с помощью пластмассы также несколько ниже, чем при механических методах, рассмотренных ранее.

Основные пластмассы, используемые при изготовлении штампов, подразделяют на четыре группы, в соответствии с применяемыми в их композиции связующими веществами.

Пластмассы на основе эпоксидных смол (эпоксипласты), в состав которых связующий элемент — эпоксидная смола, характеризуются способностью затвердевать без применения внешнего давления, в большинстве случаев при комнатной температуре; высокой адгезией к металлам, древесине; высокой механической прочностью; стабильной усадкой, устойчивостью к действию влаги, масел, эмульсий; отсутствием коррозирующего действия на металл. Кроме эпоксидных смол в состав эпоксипластов входят пластификаторы, отвердители, наполнители. Пластификаторы вводят в композиции для снижения хрупкости и повышения пластичности после затвердевания. Отвердители способствуют процессу затвердевания пластмассы.

Наполнители вводят в композицию для изменения её свойств и в целях экономии смолы. Особенно сильное упрочняющее влияние оказывают волокнистые наполнители.

Порошковые наполнители не оказывают такого влияния на эпоксипласт, но значительно изменяют его физические свойства (усадку, вязкость, износостойкость).

Пластмассы на основе акриловых смол (акрилопласты) – это пластмассовые композиции, в которых связующим элементом являются акриловые смолы. Пластмассы состоят из порошков и жидкостей – мономеров. Кроме связующих в состав пластмассы входят наполнители, пластификаторы, катализаторы – ускорители и пигменты для окраски. Они хорошо обрабатываются резанием, обладают свойством бесследно «сращиваться» с дополнительным слоем однородной композиции, что даёт возможность наращивать имеющийся контур с целью изменения его формы и размеров, отличаются возможностью вторичной обработки.

Пластмассы на основе фенольно-формальдегидных смол (фенопласты) по свойствам уступают эпоксипластам, но более дёшевы. Основным недостатком фенопластов является их хрупкость.

Пластмассы на основе этилцеллюлозы, кроме этилцеллюлозы, состоят из пластификатора, стабилизатора и наполнителя (зелёный сухой сурик). Пластмасса расплавляется до вязко текучего состояния при температуре 190 – 2000 С, а при температуре 200 С затвердевает. Пластмассу на основе этил целлюлозы применяют для изготовления рабочих деталей штампов формоизменяющих операций.

При изготовлении деталей и элементов конструкций первого типа применяют два основных метода изготовления: макетный и безмакетный.

Формообразование конструкций штампа при макетном методе может быть осуществлено способами литья, прессования, выклейкой, или наслаиванием и напылением.

Безмакетным методом рабочие элементы штампов можно изготовлять способом литья по эластичному листу, по деревянной модели и способом наложения массы.

При изготовлении деталей и элементов второго типа применяют в основном метод заливки. Смесь для заливки приготовляют непосредственно перед ёё применением.

Библиографический список

Форум о полимерах ПластЭксперт

  • Общие вопросы
  • ↳ Обсуждение новостей пластмасс и не только
  • ↳ Выставки, симпозиумы, конференции и семинары
  • ↳ Административный/Admin forum
  • Сырье и основные методы производства пластиковых изделий/Plastics and main ways of production of plastic products
  • ↳ Полимеры/Plastics and polymers
  • ↳ Композиты/Сomposites materials
  • ↳ Пигменты и Аддитивы (добавки к полимерам)/Pigments and Additives
  • ↳ Термоэластопласты и РТИ, а также и в том числе каучуки, ТПЭ, TPE, резина и пр. эластомеры/Rubber, TPE, TPV, TPU and other elastomers
  • ↳ Литье под давлением/Injection molding
  • ↳ Экструзия/Extrusion
  • ↳ Выдувное формование/Blow molding
  • ↳ Выдув ПЭТ преформ
  • ↳ Выдув канистр
  • ↳ Выдув флаконов
  • ↳ Выдувное формование Прочие вопросы
  • ↳ Термоформование, каландрование, сварка и остальные методы переработки пластмасс/Thermoforming, calendering, welding and other technologies
  • ↳ Вспомогательное оборудование для переработки пластмасс/Auxiliary equipment for plastics production
  • ↳ Оборудование для охлаждения и термостатирования
  • ↳ Оборудование для дробления и измельчения
  • ↳ Оборудование для сушки
  • ↳ Оборудование для хранения, дозирования и подачи сырья
  • ↳ Роботы и автоматизация
  • ↳ Устройства измеряющие и контролирующие
  • ↳ Устройства резки, намотки, маркировки и печати
  • ↳ Грануляторы, агломераторы и смесители
  • ↳ Прочее вспомогательное оборудование
  • ↳ Другие вопросы/Other questions
  • Вопросы организации производства/Questions about production organizing
  • ↳ Обсуждение поставщиков оборудования и самого оборудования, продаваемого поставщиками/Discussion of producers and resellers of equipment
  • ↳ Производители и поставщики полимерного сырья
  • ↳ Хозяйке на заметку/This could be useful
  • ↳ Переработчикам о Переработчиках/To producers about producers
  • ↳ Организация, управление и экономика производства/Organizing and managing of production
  • ↳ Конструирование и проектирование изделий из пластиков/Designing of the plastic products
  • ↳ Техоснастка/Molds and dies
  • ↳ Оснастка для литья под давлением
  • ↳ Горячеканальные системы и контроллеры
  • ↳ Техоснастка для экструзии
  • ↳ Техоснастка для выдувного формования и пневмовакуумформовки
  • ↳ Вопросы качества/About quality controls
  • ↳ Ресайклинг — вторичная переработка пластмасс, экология и охрана среды/Recycling — the second life of plastic. Ecology and environmental protection
  • Работа и учеба/Work and education
  • ↳ Вопросы трудоустройства/Employment questions
  • ↳ Охрана труда/Labor protection
  • ↳ Повышаем квалификацию/Additional education, trainings
  • Коммерческие разделы (приглашаются заинтересованные организации)/Commercial forums (contact adv@e-plastic.ru)
  • ↳ YUDO
  • ↳ Japan Steel Works (JSW)
  • ↳ INEOS Styrolution/ ИНЕОС Стиролюшн
  • ↳ ПОРТМОЛД/PORTMOLD
  • ↳ Тимити молдс энд плэстикс Ко ЛТД
  • ↳ Пластмаш (ФПМ)
  • ↳ Tahara
  • О вопросах эксплуатации, ремонте, техническом обслуживании оборудования/About service, reparing and maitenance of equipment
  • ↳ Запасные части для вашего оборудования/Spare parts for your equipment
  • ↳ Термопластавтоматы не могут без ремонта/Injection molding machines need in repair
  • ↳ Наши дорогие экструдеры/Dear extruders
  • ↳ Прочее оборудование для переработки пластмасс/Service of other equipment for plastics
  • ↳ Периферия тоже оборудование/Service of auxiliaries
  • Разное/Other
  • ↳ Вопросы к специалистам от начинающих/Questions from beginners
  • ↳ Купи-продай/Buy and sell
  • ↳ Ищу производителя/Manufacturer wanted
  • ↳ Оффтопик/Offtopic
  • ↳ Кунсткамера
  • Архив/Archive
  • ↳ Группа ПОЛИПЛАСТИК
  • ↳ Новая Орбита
  • ↳ ILMA Technology
  • ↳ Руспласт
  • ↳ Jonwai

Обзор пластиков для формования

Полимер полимеру рознь
Из различных листовых пластиков, которые успешно поддаются вакуумной формовке, особой популярностью среди сайнмейкеров пользуются акрил (также известный как оргстекло), полистирол и полиэфир (ПЭТг). По данной технологии также изготавливаются объемные изделия из компактного ПВХ, монолитного поликарбоната, САН и АБС. Сразу стоит оговориться, что пластики одного и того же типа (допустим, тот же акрил), но разных торговых марок по своим свойствам и качествам почти не отличаются, в особенности если речь идет о продукции заводов, расположенных в странах Европы, Израиле и в США. Изготовление листовых полимеров – это высокотехнологичный, отлаженный за десятилетия процесс, для которого необходимо дорогостоящее оборудование. Кроме того, на рынке сырья для производства пластиков во всем мире существует всего несколько крупных игроков. Поэтому подавляющее большинство компаний, специализирующихся на выпуске листовых полимеров, фактически работает с одними и теми же химическими веществами. И все же очевидно, что от качества самого пластика во многом будет зависеть результат формования: так, изготовление листов в цехах, где не поддерживается должный уровень чистоты, порой становитя причиной появления царапин на поверхности материала, а насыщенность производственным газом некоторых дешевых разновидностей полистирола в процессе формовки приводит к проявлению дефектов в виде полостей.
Таким образом, выбор пластика для создания сложных объемных элементов зависит не столько от торговой марки расходного материала, сколько от его качества и свойств, обусловленных использованным сырьем и технологией производства. Чтобы определиться, какой листовой полимер для вакуумной формовки лучше использовать в том или ином случае, следует в первую очередь учитывать, в каких условиях будет эксплуатироваться готовое рекламное изделие. Об этом – подробнее.
Полимеры для наружки и интерьера
Не секрет, что цельные пластиковые объемные буквы в нашей стране – фактически экзотика. В большинстве случаев отдельные символы в вывесках изготавливаются в виде коробов на основе ALS-профиля. И все же сложно поспорить с тем, что формованные элементы в наружной рекламе обеспечивают совершенно особый эффект и отличаются неповторимой элегантностью. Для их изготовления чаще всего используют цветное, а при необходимости – молочно-белое оргстекло. Есть производители рекламы, которые при производстве цельных объемных букв применяют и компактный ПВХ, но такие случаи редки: этот материал, пусть и достаточно ударопрочный, входит в число наиболее дорогих листовых полимеров и к тому же отличается наибольшей плотностью среди других пластиков и, соответственно, наибольшим весом, поэтому работать с ним не очень удобно.
Если же предстоит создать сложную трехмерную конструкцию крупных габаритов для установки вне помещений, например, муляж бутылки или рожка мороженого, желательнее использовать монолитный поликарбонат. Этот материал отличается потрясающими показателями ударопрочности (иначе говоря – антивандальными характеристиками): разрушить установку из поликарбоната путем применения человеческой физической силы невозможно.
В последнее время объемные рекламные изделия в виде нестандартных стоек, увеличенных образцов товаров повышенного спроса или моделей транспортных средств все чаще встречаются в интерьерах торговых залов и развлекательных центров. Такие POS-материалы зачастую изготавливаются из полистирола. Этот легкий пластик, обладающий великолепными свойствами для формования и при этом один из самых дешевых, отлично проявляет себя при использовании внутри помещений, но не выдерживает никакой критики при эксплуатации на открытом воздухе. Он не может похвастаться ни высокой стойкостью к воздействию ультрафиолетовых лучей, ни отличается хоть сколько-нибудь выдающейся ударопрочностью. Поэтому в наружной рекламе его практически не встретишь. Вместе с тем, для формованной рекламы на местах продаж полистирол – достойный выбор. Помимо уже названных преимуществ, этот пластик обладает и еще одним, крайне важным для воплощения дизайнерских идей: на него отлично ложатся любые краски.
Применяют для вакуумной формовки объемных изделий и такие материалы, как полиэфир и полипропилен. Впрочем, первый полимер редко встречается на рынке в цветных листах: обычно это прозрачные или полупрозрачные листы, что ощутимо ограничивает возможность его применения в рекламе, требующей ярких, броских красок. В свою очередь второй пластик, при формовании демонстрирующий выдающиеся результаты, имеет один важный недостаток: если его не обработать коронным разрядом, элементы из него нельзя не только окрашивать, но и склеивать обычными средствами.
Еще один существенный аспект при выборе пластиков для производства рекламы на местах продаж, о котором не стоит забывать, – с какими веществами будут входить в контакт формованные изделия. К примеру, пластики окрашенные и/или с ультрафиолетовой стабилизацией непригодны для промодемонстрации продуктов питания. К тому же каждый из полимеров по-своему реагирует и на воздействие химических веществ, вплоть до полной утраты товарного вида. Очевидно, что выяснить у заказчика и учесть эти нюансы необходимо еще до выбора определенной разновидности пластика для последующей формовки, будь то полиэфир, полипропилен или полистирол.
Работа с материалами – капризными и не очень
Примечательно, что изделия, полученные по технологии вакуумной формовки, почти полностью соответствуют по своему поведению и эксплуатационным качествам свойствам того материала, из которого их изготовили. Устойчивость к воздействию ультрафиолета, коэффициент сжатия/расширения не меняются. Подвержен изменениям только показатель прочности, но он напрямую зависит от соблюдения технологических правил вакуумного формования.

Первое правило – различать полимеры, требующие предварительной подготовки перед формовкой, и материалы, которые можно подвергать формованию сразу после технологического нагрева, и, соответственно, должным образом подготавливать первые к последующей обработке. К так называемым «сложным» пластикам относят акрил, поликарбонат и газонасыщенный полистирол. Как известно специалистам, активно работающим с листовыми полимерами, акрил и поликарбонат впитывают атмосферную влагу. Поэтому перед формовкой листы в обязательном порядке следует просушить. Конечно же, это увеличивает рабочий цикл и энергозатраты, но дает возможность получить в итоге высококачественное и долговечное рекламное изделие. В свою очередь, полистирол (и особенно его разновидности «экономкласса») необходимо подвергнуть дегазации.
Определившись с выбором типа полимера, следует обратить внимание на глубину вытяжки, которая будет производиться в ходе вакуумной формовки: от этого напрямую зависит, лист какой толщины следует использовать в производстве изделия. Очевидно, что при большой степени вытяжки тонкослойный полимер может просто-напросто разорваться.
Для каждого из пластиков существуют и оптимальные режимы нагрева: они приведены в таблице. Эти температуры необходимо соблюдать, в противном случае при недогреве ничего достойного в ходе формования не выйдет, а при перегреве в материале могут начаться процессы деформации, кристаллизации или даже деполимеризации. Стоит также учесть, что если печь, в которой нагревается пластик, расположена от самого оборудования на значительном расстоянии, температуры нагрева листа должны быть выше, чем предполагается для самого процесса формования.
Если стоит задача получить изделие высокого качества, специалисты рекомендуют выполнять работы по вакуумному формованию на оборудовании, оснащенном функцией подогрева формы, – по меньшей мере до температуры 50-80 °С. В данном случае имеет значение и материал, из которого изготавливается модель для получения матрицы, – это может быть гипс, дерево, алюминиевый порошок, синтетические смолы или металл. Считается, что чем больше серия выпускаемых изделий, тем более высококачественной должна быть сама модель, ведь формуемое изделие воспроизводит не только рельеф заготовки, но и все ее недостатки.
Заключительный и обязательный этап в производстве рекламы по технологии вакуумного формования, вне зависимости от типа использованного пластика, – отжиг, необходимый для сохранения прочностных качеств изделия и снятия внутренних напряжений, образовавшихся в ходе формовки. При правильном выборе листового полимера и соблюдении всех технологических требований к рекламе, созданной с помощью вакуумного формования, качество, эстетичность и максимальный срок службы гарантируются.

Cтабилизатор полипропилена

При изготовлении крупногабаритных изделий из пластмасс методом ротационного формования, полипропилен является малораспрастраненным полимерным материалом. Это объясняется сложностью его измельчения и низкой термической стабильностью. Для обеспечения перерабатываемости полипропилена методом ротационного формования, его необходимо стабилизировать.

В качестве стабилизатора полипропилена для ротационного формования используют сложные эфиры 4-окси-3,5-ди-трет-бутилфенилпропионовой кислоты в полипропилене и ее взаимосвязь с химическим строением указанных соединений. Так, наиболее эффективным стабилизатором наполненного полиэтилена является соответствующий диэтиленгликолевый эфир, АБС-пластиков — пентаэритритовый эфир. Анализ эффективности стабилизаторов этого ряда соединений и производного тиобисфенолов (Сантонокса) в атактическом полипропилене показал, что Сантонокс по эффективности превосходит все эфиры фенилпропионовой кислоты.

Стабилизаторы получают переэтерификацией метилового эфира 4-окси-3,5-дн-трег-бутилфенилпропионовой кислоты (фенозан 1) пентаэритритом, диэтиленгликолем, тиодиэтиленгликолем, этиленгликолем и 4-окси-3,5-ди-трет-бутил фенил пропанолом в присутствии щелочного катализатора.

Полипропилена для ротационного формования не подвергают дополнительной очистке. Стабилизатор вводят в виде раствора в ацетоне в расчете 0,2 % от массы полимера, затем гомогенизируют и гранулируют на лабораторном экструдере с дальнейшем измельчением. Из порошка формуют тонкостенные изделия с толщиной стенки 100 ± 5 мкм при 210 ± 2°С в атмосфере воздуха. Пленки подвергали ускоренному старению в термошкафу при 150°С и определяли их термостабильность. Время до разрушения полипропиленовых пленок без стабилизатора составляло 3 ч, с содержанием стабилизатора Фенозан 23—982 ч, Фенозан 27—80 ч, Фенозан 28—213 ч, Фенозан 30—275 ч, Фенозан у — 90 ч.

Стабилизирующая эффективность наполненного полипропилена для ротационного формования зависит от числа фенольных фрагментов в молекуле и строения мостика, связывающего их. Наиболее высокой эффективностью обладает Фенозан 23, содержащий в молекуле четыре фенольных фрагмента. Из соединений, включающих в молекулу два фенольных фрагмента, наиболее эффективен Фенозан 30, имеющий самый длинный алифатический мостик в сочетании с атомом двухвалентной серы. Эффективность остальных соединений снижается с уменьшением числа углеродных атомов в связующем мостике.

Эксплуатационные свойства пленок из полипропилена для ротационного формования в наибольшей степени сохраняются при использовании Фенозана 23, Фенозана 28 и Фенозана 30. Так, прочность мононитей, содержащих эти стабилизаторы, после термостарения составляет соответственно 51,9; 46,7; 42,4 % от исходного значения; образцы без стабилизатора в аналогичных условиях разрушаются через 2,5 ч. По сохранению исходных свойств полимера после термостарения и относительной эффективности стабилизирующего действия в различных условиях испытания (за исключением Фенозана 28) образцы, содержащие Фенозан 27 и Фенозан у, уступают образцам,содержащим Фенозан 23, Фенозан 28 и Фенозан 30.

Технологический процесс вакуумной формовки пластика

Во время процесса формовки пластмассовый лист-заготовка нагревается до размягчённого состояния, а затем втягивается в матрицу. Благодаря вакууму лист принимает форму матрицы, и после остывания вынимается из неё.

На передовом производстве используется сложное пневматическое, гидравлическое и тепловое оборудование для вакуумной формовки, что позволяет получить более высокую скорость производства и более точное формование.

Практически все термопласты могут выпускаться в листовой форме и, следовательно, подвергаться процессу формования. Наиболее часто используемые материалы для вакуумной формовки:

  • акрилонитрилбутадиенстирол;
  • полистирол;
  • полиэтилентерефталат;
  • поликарбонат;
  • полипропилен;
  • полиэтилен (также вспененный);
  • полиметилметакрилат;
  • поливинилхлорид.

В качестве примеров изделий вакуумной формовки можно назвать:

  • ванны и поддоны для душа;
  • стаканчики для йогурта;
  • боксы для перевозки лыж;
  • корпусы лодок;
  • предохранители для оборудования;
  • автомобильные внутренние панели;
  • внутренние панели для холодильников;
  • коробки для сэндвичей;
  • детали для кабин транспортных средств;
  • наружные вывески.

Особенности технологии

Метод вакуумной формовки имеет ряд преимуществ перед другими технологиями. Изделия изготавливаются под низким давлением, что позволяет использовать сравнительно недорогое оборудование.

Поскольку процесс производства происходит под низким давлением, пресс-формы для вакуумной формовки могут быть изготовлены из недорогих материалов, и время их изготовления может быть достаточно коротким. Благодаря этому экономичным становится и производство прототипов крупных или средних изделий, выпускаемых в ограниченном количестве.

Более сложные машины и пресс-формы используются для непрерывного автоматизированного производства большого количества предметов – например, стаканчиков для йогурта, одноразовой посуды и упаковок для сэндвичей.

В отличие от других технологий создания термопластов, где используются порошок или смола, вакуумная термоформовка подразумевает использование готовых пластиковых листов. Иногда после процесса формования требуется срезать излишки материала с торцов изделия, которые затем могут быть измельчены, переработаны и использованы повторно.

Видео: «Технология вакуумной формовки АБС-пластика»

Процесс вакуумного формования пластика

Стандартно технология вакуумного формования пластика включает в себя следующие этапы: фиксацию, нагрев, предварительный раздув, откачку воздуха, вдавливание, охлаждение, извлечение и обработку.

Фиксация

Зажимная рама должна быть достаточно мощной, чтобы обеспечить надёжное закрепление заготовки в процессе формования. Зажим должен справляться с толстым материалом – до 6 мм для станков с одним нагревательным элементом и до 10 мм для оборудования с двойным нагревателем. В автоматизированном процессе работа движущихся частей должна быть защищена, чтобы избежать случайного повреждения изделия.

Нагрев

Нагреватели – это, как правило, инфракрасные элементы с отражающей пластиной из алюминия. Чтобы в процессе формовки получить наилучший результат – вне зависимости от того, какой материал используется, – лист нужно прогревать равномерно по всей поверхности и по всей его толщине. Для этого необходимо разделить площадь нагрева на несколько зон, которые бы контролировались при помощи регуляторов мощности. Керамические нагревательные элементы с этой точки зрения имеют некоторый недостаток – из-за своей высокой теплоемкости они медленно нагреваются (около 15 минут) и медленно реагируют на корректировку мощности.

Сейчас имеются более сложные – кварцевые – нагреватели, которые имеют меньшую теплоемкость и быстрее реагируют на изменение мощности. Пирометры позволяют точнее контролировать температуру нагрева, измеряя температуру плавления листа и взаимодействуя с системой контроля рабочего процесса. Точный контроль температуры также возможен с управляемой компьютером системой, работающей одновременно с пирометром(-ами). При формировке толстых листов рекомендуется использовать двойные нагреватели, так как они обеспечивают более равномерное проникновение тепла и сокращение времени цикла.

При формировке высокотемпературных материалов с критической температурой формования советуют использовать двойные кварцевые нагреватели. С пристальным контролем за интенсивностью теплового излучения можно полностью компенсировать теплопотери по краям, вызванные конвекционными воздушными потоками и поглощением областями, закреплёнными в зажимной раме.

Можно добиться также значительной экономии, если будут использоваться специальные кварцевые нагреватели: когда в процессе формования нагревательные элементы находятся с обратной стороны, можно регулировать падение мощности.

Контроль положения листа

На устройство обычно устанавливается фотоэлектрический датчик для сканирования пространства между нижним нагревателем и листом пластика. Если в процессе нагревания лист провисает и разрывает луч, в камеру вводится небольшое количество воздуха, поднимающего лист и останавливающего провисание.

Предварительный раздув листа (пузырь)

После того, как пластик достиг своей температуры формования или «пластичного» состояния, он может быть предварительно растянут – с тем, чтобы обеспечить будущему изделию равномерную толщину стенки. Предварительный раздув листового пластика для вакуумной формовки – полезная функция при глубокой вытяжке деталей с минимальным углом уклона и высокой поверхностью пресс-формы. Способ управления высотой «пузыря» должен быть таким, чтобы можно было получить постоянный результат.

Откачка воздуха

Как только материал предварительно растянут соответствующим образом, можно придавать листу форму при помощи вакуума. В больших станках резервуар используется в сочетании с мощным вакуумным насосом для формовки. Это позволяет создать двухступенчатую откачку воздуха, которая ускоряет формование нагретого листа.

Вдавливание

Эта часть процесса подразумевает использование пуансона – подвижной части пресс-формы, приводимой в движение пневматическим или гидравлическим цилиндром и расположенной над матрицей. Он используется для того, чтобы вдавливать материал в углубления в зоне формования. В сложном процессе глубокой вытяжки это позволяет производить изделия без складок и равномерно распределять толщину.

Идея заключается в том, чтобы до откачки воздуха подать столько материала, сколько необходимо для того, чтобы избежать истончения изделия. Пуансон, как правило, изготовлен из дерева или металла, его гладкая поверхность позволяет листу скользить во время растягивания.

Кожаная прокладка или прокладка из войлока гарантирует значительное снижение риска преждевременного охлаждения при контакте. Резиновый пуансон – хорошая альтернатива: будучи изолятором, резина не влияет на температуру листа.

Вдавливание – важный этап при формовании нескольких изделий из одного листа, поскольку пуансоны можно поместить рядом, не опасаясь возникновения складок между изделиями.

Охлаждение и извлечение

Прежде чем изделие можно будет извлечь после формовки, оно должно остыть. Если сделать это слишком рано, то можно деформировать изделие и получить брак. Для ускорения процесса остывания на оборудование для формовки устанавливаются вентиляторы системы охлаждения, которые включаются лишь после того, как изделие сформовано. Если в вентиляторы вмонтированы туманообразующие форсунки, на лист направляется мелкодисперсный туман. В общей сложности это может ускорить цикл охлаждения на 30%.

Также существуют блоки управления температурой пресс-формы, которые, регулируя температуру внутри неё, обеспечивают правильное равномерное охлаждение кристаллических и кристаллизующихся полимеров, таких как полипропилен, полиэтилен высокой плотности и полиэтилентерефталат.

После охлаждения изделие отсоединяется от пресс-формы под создаваемым системой давлением. Затем его вынимают и отправляют на обрезку.

Обрезка и отделка

После того как сформованное изделие остудили и извлекли из матрицы для вукуумной формовки, удаляются излишки материала. Затем в нём сверлят необходимые отверстия, щели и делают прорези. Также постобработка включает в себя отделку, печать, укрепление и сборку.

Для того чтобы отделить изделие от листа, используются различные способы обрезки. Выбор оборудования в значительной степени зависит от типа разреза, размера самого изделия, коэффициента вытяжки, толщины материала и объёмов производства. Также это факторы, которые следует учитывать при определении инвестиционной стоимости необходимого оборудования.

Тонкие части детали, как правило, обрезаются на механическом обрезном прессе, который ещё называют роллер-прессом. Тяжёлые изделия извлекаются из пресс-формы, помещаются в зажимы и обрабатываются при помощи специального оборудования: горизонтальной или вертикальной ленточной пилы, ручного строгально-шлифовального станка либо 3-х, 4-х или 5-ти осевого фрезерного станка.

Вакуумное формование : технология переработки, разновидности

Позитивное формование осуществляется на пуансоне; форму внешней поверхности пуансона повторяет внутренняя поверхность изделия. Нагретая заготовка первоначально соприкасается с верхней поверхностью пуансона; деформация этой зоны прекращается, поэтому образующееся днище имеет наибольшую толщину. Вытяжка остальной части заготовки происходит более равномерно, но, как и при негативном формовании, получение изделия большой глубины и с острыми углами затруднительно.
Наиболее важные характеристики формы — глубина и степень вытяжки, которые обеспечивает конструкция формы. Практически этими параметрами являются высота изделия Н и отношение H/W, где W— ширина изделия. Основная особенность оснастки для этого метода – наличие отверстий диаметром 0,1 – 0,5 мм или щелей в местах перегибов конфигурации изделия. Это необходимо для отвода воздуха при вакуумировании.
Охлаждение происходит при соприкосновении заготовки с холодными стенками формы. Для ускорения этой стадии применяют обдув изделия сжатым воздухом. В зависимости от метода формования и конструкции формы, охлаждение бывает односторонним или двухсторонним.
Время охлаждения зависит от температуры формы, температуропроводности полимера и толщины стенки изделия. Чем ниже температура охлаждающей поверхности, тем меньше время охлаждения, однако при очень резком охлаждении может произойти коробление изделий. При низкой температуре формы затрудняется оформление ребер или острых углов, при высокой температуре формы на изделии после его извлечения могут появиться гофры или складки, вызванные неравномерной усадкой. Температура формы при переработке кристаллизующихся полимеров влияет на скорость кристаллизации, степень кристалличности и соответственно на качество изделий.
Необходимо отметить, что в процессе охлаждения происходит усадка изделий. Извлечение изделий можно проводить сжатым воздухом или с помощью выталкивателей. На заключительном этапе отформованные заготовки подвергают механической обработке: вырубке из листа отдельных изделий, зачистке, пробивке (или сверлению) отверстий и т. д. С этой целью используют механические и гидравлические прессы, ножницы, специальные штампы (холодные и горячие), ленточные или дисковые зачистные станки. Для формования изделий из листовых и пленочных термопластов характерно значительное количество отходов на различных стадиях процесса (до 30-35%). Подавляющее большинство их может быть успешно использовано для вторичной переработки при своевременном сборе, измельчении и правильном хранении. Отходы измельчают на ленточных или гильотинных ножницах с последующей грануляцией или дроблением.
Вакуумформование имеет несколько разновидностей
Вакуумформование в матрицу: листовую заготовку укладывают на матрицу, закрепляют прижимной рамой и подводят нагреватель. После разогревания листа включают вакуум, между листом и матрицей создается разрежение и происходит формование изделия. При этом заготовка прижимается плотно к стенкам матрицы и охлаждается. Затем вакуум отключают, а к матрице подводят сжатый воздух, происходит выталкивание изделия. При формовании в матрицу края изделий имеют наибольшую толщину стенок, а на днище — минимальную. Данный метод применяется при формовании в многогнездные фомы.
Вакуумформование с вытяжкой толкателем. В отличие от рассмотренного способа, вначале происходит вытяжка разогретого листа толкателем, а затем формование в матрицу под действием вакуума. Применяется этот способ при изготовлении глубоких изделий, когда нужна незначительная разнотолщинность стенок при использовании как одногнездных так и многогнездных форм.
Вакуумформование на пуансоне. Лист закрепляют между двумя рамами, затем подводят нагреватель. После нагревания заготовки поднимается пуансон, закрепленный на поддоне, и происходит предварительная вытяжка. При этом пуансон выполняет роль толкателя. Окончательное оформление изделия выполняется на пуансоне под действием вакуума. В данном случае совмещены две операции — вытяжка и формование, которые проводятся на пуансоне, и не требуется специального толкателя. Однако пуансон при этом должен иметь повышенную температуру, поэтому охлаждение изделия замедляется. Этот способ находит широкое применение в тех случаях, когда необходимо обеспечить точность внутренних размеров изделия. При формовании на пуансоне наибольшая толщина стенки обеспечивается на днище. Применяется он при изготовлении крупногабаритных изделий в многогнездных формах.
Вакуумформование на пуансоне с предварительной вытяжкой сжатым воздухом. Этот способ применяется в тех случаях, когда полимер очень чувствителен к охлаждению. Чтобы в момент вытяжки лист не касался холодного пуансона, вначале под листом создают давление и лист вытягивается, как при свободном выдувании. Затем в образовавшуюся полусферу вводят пуансон, включают вакуум и проводят окончательное формование изделия. Охлаждение осуществляют на пуансоне, а также за счет обдува воздухом снаружи.
В зависимости от того, ведутся ли все операции на одной позиции или заготовка перемещается с одной позиции на другую, различают одно-, двух- и многопозиционные машины. Многопозиционные машины (рис. 4) делятся на ленточные, барабанные, карусельные. Перемещение заготовки с одной позиции на другую может происходить периодически (конвейерные, карусельные) или непрерывно (барабанные). Большая часть вакуумформовочных машин предназначена для изготовления штучных изделий в периодическом режиме. Для получения изделий неограниченной длины (тисненые пленки) используются барабанные машины непрерывного действия.

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наверх