VAKUOVÉ TVAROVÁNÍ plastových fólií. Lisovací proces a technologie.
Vakuově tvarovaný plast je proces, který dává plastu určitý tvar vytvořením vakua mezi zahřátou deskou a matricí. Tento proces se provádí na průmyslových strojích pro tvarování za tepla. Jako polotovary se používá listový termoplastický polymer. Nejběžnější formovací materiály jsou: ABS, akryl, polystyren, PET-G, polykarbonát, HDPE atd.
Produkty vyrobené touto metodou se používají v mnoha oblastech činnosti:
- při výrobě nádob a obalů;
- v automobilovém a leteckém odvětví;
- při výrobě různých zařízení;
- v zemědělském sektoru;
- ve stavebnictví;
- atd.
Technologicky je proces vakuového tvarování rozdělen do několika fází:
- příprava formuláře a vakuový tvarovací stroj pro práci;
- upevnění obrobku na tvářecím stole zařízení;
- upevnění plastové fólie v redukčním rámu;
- zahřívání termoplastické fólie z plastu;
- střední technické stupně řízení chování, teploty plechu a formy;
- napínání plastu na matrici, práce s proti matricí a razníkem;
- vytvoření vakua mezi plechem a matricí;
- chlazení lisovaného výrobku;
- odstranění produktu z matrice;
- ořezávání a konečná úprava výrobku.
Tyto technologické stupně zahrnují různé akce, které mohou, ale nemusí být přítomny v závislosti na technické úrovni zařízení, na kterém je plast lisován. Pokud je zařízení například vysoké průmyslové třídy, pak je vybaveno radiačním pyrometrem, který podle daného programu sleduje teplotu plechu a pokračuje v procesu tváření na hodnotu požadovanou operátorem. V rozpočtu vakuový tvarovací strojje doba ohřevu sledována v průběhu času a stanovena empirickou metodou.
společnost STROJNÍ vyrábí vakuové tvarovací stroje různé třídy, od stolních po průmyslové řady, jmenovitě:
Vakuové tvářecí stroje mít jinou sadu možností, základní a doplňkové. Další možnosti mohou výrazně rozšířit možnosti stroje a dosáhnout stabilních výsledků při vakuovém tváření.
Možnosti vakuového tvářecího stroje
1. Ovládací panel s mechanickými tlačítky
2. Předhuštění kopule
3. Materiálová podpora při prověšení
4. Zónové nastavení výkonu ohřívače
5. Technická příprava stroje pro změnu formátu archu
6. Větrání formy
7. Chlazení vzduchem
8. Příprava vakuového systému (filtrace, ventilový systém)
9. LCD ovládací panel a průmyslový regulátor
10. Grafické prostředí s funkcí programování vnitřní ústředny
11. Individuální nastavení výkonu každého ohřívače
13. Oboustranné vytápění
14. Radiační pyrometr pro monitorování ohřevu plechu
15. Radiační pyrometr pro sledování chlazení plechu
16. Nastavení základní polohy stolu
17. Nastavení výšky nafouknutí kopule
18. Úprava intenzity nafouknutí kopule
19. Vodní chlazení plechu
20. Dynamické vakuum
21. Razník pro práci s protimaticí
22. Systém řízení teploty formy
24. Servopohony pro všechny pohyblivé prvky
25. Bezpečnostní světelný závěs
26. Diodová světelná indikace provozních režimů vakuového tvarovacího zařízení
27. Stroj na vakuové tvarování oplocení skříněk
Výhody technologie vakuového tvarování:
- možnost výroby tenkostěnných výrobků (od 0,1 mm);
- schopnost vyrábět produkty s velkým povrchem;
- nízké náklady na výrobu matrice;
- rychlé zahájení výroby požadovaného produktu;
- nízké náklady na malé série výrobků;
- rychlá návratnost;
- šetrnost výroby k životnímu prostředí.
Nevýhody technologie vakuového tvarování:
- používejte pouze termoplastickou fólii nebo roli;
- omezená technologie tváření (není možné vyrobit výrobek se zápornými úhly, velký poloměr rohů, nemožnost přesně řídit tloušťku stěny);
- dlouhá doba cyklu (od 1 do 15 minut);
- nízká přesnost finálních výrobků;
- je vyžadováno následné zpracování (oříznutí).
Pokud chcete koupit vakuový tvarovací stroj – kontaktujte nás jakýmkoli způsobem, který vám vyhovuje. Naši specialisté vypočítají vhodnost použití technologie vakuového tváření speciálně pro váš úkol.
Plast je všude kolem nás. Pevně zaujala pozice ve všech průmyslových odvětvích, od potravinářství po strojírenství. Při pohledu kolem sebe zaručeně uvidíme výrobky z polymerů, například stoly a židle v pouličních kavárnách, jednorázové nádobí, nárazníky na auta, sáně pro sněžné skútry, skříňky na lodě, reklamní figurky, tácy, krabice, kbelíky a mnoho dalšího . Vše výše uvedené se vyrábí vakuovým lisováním na speciálních strojích. A jako suroviny se používají plastové fólie různých velikostí v závislosti na rozměrech vyráběných výrobků. Technologie tepelného tvarování je poměrně jednoduchá, jak můžete vidět níže.
Vakuové tvarování je poměrně moderní technologie. V Japonsku se objevil na počátku 1970. let.
Účel vakuových tvářecích strojů
Vakuové tváření je výroba plastových výrobků pomocí tepelného smršťování. Velikost výrobku je dána technickými specifikacemi a rozměry plošného materiálu (maximálně 1100 x 2500 mm, tloušťka: od 1,2 do 10 mm). Silikonové materiály se také používají při tvarování za tepla.
Samotný postup se provádí na vakuovém tvarovacím stroji pomocí několika operací:
- ohřev plošného materiálu;
- usazení listu na matricovou formu;
- odčerpávání vzduchu z kontaktních ploch, dokud se nevytvoří vakuum.
Pro co nejpřesnější kopírování každého obrysu a obrysu je zapotřebí vakuum. Úspěchu je dosaženo s odečtením od 0,3 do 0,6 baru uvnitř formy, což je dostačující k silnému přitlačení obrobku k matrici. Celý proces netrvá déle než 10 minut. Díky malému vynaloženému času je možné na formovacích strojích nastavit sériovou výrobu různých plastových výrobků, jako jsou:
- Reklamní postavy.
- Vědra, vany, hrnce, krabice.
- Prvky architektonické výzdoby.
- Zahradní desky a umyvadla.
- Formy pro lití sádry a betonu.
- Saně pro sněžné skútry a skříňky na lodě.
- Díly karoserie (nárazníky, blatníky, obložení) a mnoho dalšího.
Vakuové tvarovací stroje mohou být ovládány ručně nebo automatizovaně. Matrice jsou vyráběny na CNC strojích, po kterých se jejich povrchy brousí pro hladkost a provrtávají pro odvod/přívod vzduchu. Někteří řemeslníci (umělci, designéři) vyrábějí matrice ručně. Složité tvary, jako jsou nárazníky nebo blatníky aut, ale spoléhají na automatiku, která dokáže zachovat přesné rozměry a symetrii.
V letech 1972 až 1984 používal Dick Teal vakuové tvarování k testování prototypů plastových dílů pro sněžné skútry John Deere, hlavně proto, že díky této technologii byla výroba nástrojů levnější. (John Deere od roku 1984 nevyrábí sněžné skútry, ale společnost zaujímá přední místo ve světě ve výrobě speciálního vybavení).
Jaké materiály se používají pro vakuové tvarování
Plast zahrnuje různé polymerní materiály. Liší se od sebe strukturou svého chemického složení, tepelnou stabilitou, pevností, obsahem tuku, tvrdostí, hygroskopičností a dalšími vlastnostmi. Každý z nich se používá k výrobě určitých produktů v závislosti na jejich účelu. Některé jsou například vhodné pouze pro reklamní stavby, jiné pro automobilové díly atd. Výrobce podniku vybírá materiál na základě zkušeností. I když někdy toto právo náleží zákazníkovi.
Zde je kompletní seznam plastů pro vakuové tvarování:
- Akryl (PMMA).
- Polystyren (HIPS).
- Polypropylen (PP).
- Polyvinylchlorid (PVC).
- Polykarbonát (PC, LEXAN, Makrolon).
- Akrylonitrilbutadienstyren (ABS).
- Polyethylentereftalátglykol (PETG).
- Vysokohustotní a nízkotlaký polyetylén (HDPE).
Všechny materiály jsou tepelně tvarovatelné, ale lze je zpracovávat při různých teplotách. Obsluha tedy musí vědět, na jaké stupnici má termostat a časovač topení nastavit. (Podívejte se na pravý sloupec).
Rozsahy provozních teplot pro polymery jako technické plasty
Technologie vakuového tvarování
Metoda vakuového tvarování je založena na tepelném smrštění plastu. List je upevněn v rámu (pohyblivý nebo pevný, v závislosti na konstrukci stroje). Poté se zahřeje infračervenými lampami na t +150–270 C° po dobu 1–5 minut (v závislosti na tloušťce plechu a druhu materiálu), poté se nafoukne a natáhne shora na zařízení (matrice) . Metoda se nazývá tepelné smrštění. Někdy zařízení vychází zespodu na závěsném stole, opět v závislosti na konstrukci stroje. Dále je vzduch čerpán ven z matrice četnými otvory v jejím tvaru. Díky tomu plast pevněji přilne k povrchu zařízení a opakuje své jasné obrysy a obrysy.
Matice mohou být pozitivní (konvexní) nebo negativní (konkávní). V prvním případě zahřívaný plast pokrývá zařízení zvenčí a ve druhém – zevnitř. Výběr jednoho nebo druhého závisí na tom, na které straně chcete dát nejlepší vzhled nebo nejpřesnější obrysy. Pozitivní jsou populární. Materiál matrice může být jakýkoliv, ale musí být odolný vůči vysokým teplotám (od 50 do 250 C°).
Pro zlepšení kvality vyráběných výrobků se nástroje před lisováním také zahřívají na cca t + 40–60 C°. Toto pravidlo platí zejména pro hliník. Díky tomu plast netvrdne na povrchu zařízení, déle chladne, díky čemuž při vakuování nejpřesněji kopíruje obrysy zařízení. Ale hliník se obtížně zahřívá a ještě obtížnější je rychle chladit. Aby se zabránilo „plavání“ produktu, měla by být Al matrice rychle ochlazena. Na jiné materiály zařízení takové požadavky nejsou.
Po dokončení formování musí být díl odformován. To může mít za následek časově náročný a složitý proces. Hlavy velmi těsně přiléhají k zařízení, takže může být neuvěřitelně obtížné je oddělit. Zvlášť když je zima. Obsluha proto čeká, až se produkt ochladí na cca + 50 C° a přivede do matrice stlačený vzduch. Pokud tento okamžik prošvihnete a výrobek se zařízením zcela ochladíte, může se při odstraňování objevit prasklina (v závislosti na pružnosti plastu). A to už je vada a přímá ztráta. Proto se oddělení zařízení a obrobku provádí, dokud jsou teplé.
Pozornost! Polymery při vysokých teplotách uvolňují těkavé plynné látky: organické kyseliny, estery, nenasycené uhlovodíky, peroxidové sloučeniny, formaldehyd, acetaldehyd, CO2, CO a další.
Škodlivé výpary negativně ovlivňují dýchací soustavu, centrální nervový systém a další lidské orgány. Proto musí být dílna pro vakuové tváření vybavena přívodním a odsávacím větráním a pracovníci musí používat OOPP.
Přehled vybavení
Výrobci obráběcích strojů nabízejí na trhu zařízení komplexní řadu vakuových tvářecích strojů. Liší se od sebe rozměry, výkonem topných těles, velikostí pracovního stolu, stupněm automatizace a dalšími charakteristikami. Taková konstrukční rozmanitost umožňuje zainteresovanému podnikateli vybrat si pro jeho výrobu nejvhodnější stroj schopný zajistit plánovaný objem výroby. Pro přehlednost nabízíme stručný přehled zařízení pro vakuové tváření s hlavními charakteristikami.
Vakuový tvarovací stroj pro malé výrobky, jako jsou karnevalové masky, hračky, pouzdra na telefony atd. Jako materiály se používají silikonové a polymerové desky. Zařízení je klasifikováno jako malorozměrový elektrický vakuový dvoupolohový stroj cyklického působení.
Stroj je vybaven dvojitou otevřenou pracovní plochou, elektromotorem, pneumatickým systémem, topnými tělesy a ventilačním komplexem. Čtyři kola zajišťují mobilitu uvnitř výrobního prostoru. Matrice je podávána zespodu na závěsném stole.
Model JY-B06 se ovládá tlačítkovým dálkovým ovladačem. Údaje o tlaku jsou sledovány na tlakoměrech.
Stacionární stroj pro vakuové tvarování plastových dílů. Klasifikováno jako základní průmyslové zařízení. Vybaveno dvojitým otevřeným operačním prostorem, elektromotorem, pneumatickým systémem, topnými tělesy a ventilačním komplexem. Matrice je podávána zespodu na závěsném stole. Model JY-B06 se ovládá tlačítkovým dálkovým ovladačem.
