Процесс представляет собой технологию изготовления продукции из термопластичных материалов. Вакуумная формовка производится под воздействием вакуума и высокого температурного режима. Для этого используют специальное оборудование.
Навигация:
- Вакуумная формовка пластиков
- Вакуумные насосы для формовки
- Станки для вакуумной формовки
- Формы для вакуумной формовки
Материалы для вакуумной формовки:
- полистирол;
- акрил;
- пластик;
- полиэтилен;
- поликарбонат и другие.
Изготовление продукции осуществляется с помощью матриц, которые задают форму будущему изделию. Вакуумная формовка, цена которой зависит от стоимости используемого оборудования, считается наиболее востребованной технологией в крупносерийном производстве.
К преимуществам такого способа обработки сырья относят быстрое создание изделий. Чтобы осуществить технологический процесс не требуется дорогостоящее оборудование и комплектующие к нему. Себестоимость изделий низкая, что дает возможность быстро реализовать продукцию.
К недостаткам относят то, что изготовление вакуумной формовки подразумевает последующую обработку полученного материала. В некоторых случаях это считается финансово затратным мероприятием. На станках невозможно обработать сложные детали. В формовке можно использовать только один материал. Это также доставляет неудобство при изготовлении продукции из нескольких видов сырья.
Вакуумная формовка пластиков
Эта технология создания пластиковых изделий применяется в различных отраслях промышленности. Вакуумная формовка пластиков подразумевает изготовление следующей продукции:
- декоративных элементов;
- поддонов;
- коробов;
- кожухов;
- художественных панелей;
- элементов детских игрушек;
- пластиковой посуды;
- контейнеров и прочих изделий.
При изготовлении продукции учитывают вид пластика. Каждый из них требует воздействия определенного температурного режима. Чтобы избежать появления дефектов на готовом изделии, некоторые станки оснащают устройством двустороннего прогревания сырья.
Примечание. Пластик – универсальный материал. Выбор его вида для выполнения формовки зависит от типа получаемой продукции.
Матрицы для вакуумной формовки – основной элемент оборудования. Без них невозможно создать деталь нужной конфигурации. Их изготавливают из металла, стекловолокна, гипсового вещества, термостойкой пластмассы, полимерных смол, МДФ и других материалов.
При выборе сырья для производства матриц во внимание берут следующие характеристики:
- показатель термостойкости;
- стоимость;
- сложность обработки;
- срок изготовления;
- длительность эксплуатации при максимальной загрузке.
К структуре матрицы предусмотрены локальные полости. Они служат каналами для отвода воздушных масс в процессе формовки. Матрицу изготавливают с наклонными углами. Это дает возможность беспрепятственно вынимать из нее готовое изделие.
Вакуумная формовка пластика включает в себя следующие этапы:
- фиксацию заготовки непосредственно в матрице;
- нагревание пластикового материала;
- предварительное растяжение листа полимера;
- откачивание воздушных масс из матрицы;
- вдавливание заготовки;
- охлаждение сырья;
- извлечение полученного изделия.
Завершающим этапом идет доработка детали при необходимости.
Вакуумная формовка пластика, цена на которую зависит от типа используемого оборудования, начинается с фиксации исходного материала в матрице станка с помощью рамы прижимного вида. Устройство должно быть разработано так, чтобы в процессе непрерывной подачи сырья матрица и обрабатываемый материал находились на одном и том же месте.
Для обеспечения плотного прилегания пластика к матрице, необходимо его равномерно прогреть. Иначе в готовом изделии будут дефекты. В качестве нагревательных элементов используют кварцевые лампы или инфракрасные излучатели.
Примечание. В рабочем пространстве оборудования существует несколько зон нагрева. Каждая из них имеет определенный режим.
Если в процессе идет перегрев обрабатываемого материала, датчики сигнализируют об этом. В систему подается дополнительный воздух для корректировки формы изделия.
Предварительное растяжение листа – раздув. Его выполняют после нагревания материала до определенного температурного режима. С помощью растяжения корректируется форма и толщина заготовки. Особенно важно это при использовании глубоких матриц сложной геометрической формы.
После растяжения пластик для вакуумной формовки, купить который можно в специализированном магазине, приобретает пористую структуру. Это недопустимо при изготовлении продукции. Чтобы избежать такого явления, производят откачивание воздушных масс с помощью вакуумной насосной установки. Из структуры материала удаляется воздух, он начинает огибать матрицу и принимать ее форму.
Вместе с этим способом выкачивания воздушной смеси используют штампование. Для его применения необходимо наличие специальной конструкции, которую крепят над матрицей. В процессе она прижимает материал к матрице, и создает давление на будущее изделие.
Воздушные системы охлаждения позволяют остужать изделие. В результате такого воздействия его довольно просто вынуть из матрицы. Некоторые модификации оборудования оснащают специальными температурными датчиками, которые измеряют температуру во время выполнения технологического процесса, а также при охлаждении заготовки.
Завершающая обработка изделия вакуумной формовки заключается в устранение поверхностных дефектов: обрезание излишков по краям, сверление отверстий при необходимости и другие задачи. Для их выполнения используют фрезерные станки, электроинструмент и прочее оборудование.
Вакуумные насосы для формовки
Компрессоры предназначены для откачивания воздушных масс из пространства между матрицей и заготовкой. Оборудование для вакуумной формовки оснащают криогенными насосными установками. Они характеризуются высокой производительностью, быстротой действия и износостойкостью.
Также для формовки используют такие компрессоры:
- сорбционные;
- механические (диафрагменные, пластинчато-роторные, поршневые, спиральные, золотниковые, винтовые);
- магниторазрядные;
- струйные (паромасляные диффузионные и бустерные).
Выбор компрессорного оборудования для технологического процесса осуществляют на основании его мощности и производительности. В расчет берут размер потока воздушных масс.
Станки для вакуумной формовки
Вакуум-формовочное оборудование используют в различных отраслях промышленности. С его помощью изготавливают формы для литья строительных и отделочных материалов, создают упаковки для пищевой и промышленной продукции, различные элементы декора, и производят пластиковые изделия.
Станок для вакуумной формовки бывает автоматическим и полуавтоматическим. Во втором виде установки извлечение готового изделия производят вручную. В первом – весь процесс полностью автоматизирован.
Оборудование вакуумного формирование классифицируют по показателям выпускаемых изделий. Существуют станки для крупногабаритной, среднегабаритной и мелкогабаритной продукции.
Конструкция установок представлена следующими деталями:
- насосной системой, которая откачивает воздух;
- вентилятором, обеспечивающим равномерное прогревание заготовки;
- нагревателями;
- подставкой с прижимной рамой;
- компрессором для откачивания воздуха из рабочего пространства;
- герметичной камерой для вакуумирования.
Осуществлять контроль над выполнением технологического процесса помогают датчики и манометры.
Формы для вакуумной формовки
Изделия представляют собой матрицы, которые используют в производстве продукции из полимеров. Наиболее востребованными считаются формы для вакуумной формовки из МДФ или древесины. Для их изготовления используют станки ЧПУ.
Не менее популярной в серийном производстве является стеклопластиковая форма. Она выдерживает практически любые температурные режимы. Срок ее службы при интенсивной эксплуатации достигает 5 лет. Изделие подобного типа выливают на оборудовании с использованием матриц.
