26.07.2018

Вироби із пластику методом вакуумного формування

формование пластика

Термоформування (ТФМ) в основному призначена для виготовлення виробів в серійному або одиничному випуску за допомогою спеціальної матриці під впливом високої термічної обробки і вакууму на листовий полімерний матеріал. Під час вакуумного формування листовий пластик прогрівається до м'якого стану, після чого відбувається його щільне облягання на матриці під впливом негативного тиску. У промисловості при серійному виготовленні пластикових виробів використовують сучасні високотехнологічні ТФМ установки, які здійснюють розігрів матеріалу і відкачування повітря на безперервно діючому конвеєрі. Сировинними заготовками можуть використовуватися абсолютно все термопластичні полімери. Найбільш часто вживаними матеріалами є поліпропілени, ПВХ, поліетилен низького тиску, полікарбонат і мн. ін. Продукція ТФМ застосовується в багатьох промислових і повсякденно призначених для користувача сферах:

Технологічний процес ТФМ виробництва

Головною особливістю даного методу виробництва виробів з термопластів є можливість проведення виробничого циклу з невисокими показниками негативного тиску. Для такого процесу не потрібна наявність потужних установок, високоміцних матриць і значних витрат на електроприлади. Тому ТФМ виробництво відноситься до економічно вигідним процесів виготовлення полімерних виробів, а кінцева продукція характеризується невисокою собівартістю. Наявність широких можливостей через застосування повністю автоматизованого обладнання дає можливість налаштувати повністю безперервний робочий цикл. Важливим економічно вигідним фактором є і те, що в якості оброблюваного матеріалу використовуються кожен аркуш полімерів що не потребують глибокої переробки. За стандартом метод ТФМ можна розділити на кілька етапів:

Для більш чіткого розуміння всіх робочих процесів ТФМ варто більш детально розглянути кожен з етапів виробничої обробки матеріалу.

Фіксація заготовочного матеріалу на матриці

Лист полімерної заготовки кріпиться до матриці за рахунок затискної рами. Кріплення повинні володіти таким притискним зусиллям, щоб забезпечувалася якісна фіксація матеріалу щільністю до 6 мм. Використовуючи установки ТФМ з автоматизованою подачею листового полімеру важливо стежити, щоб пересувні елементи рами притиску не пошкоджується готовий виріб.

Нагрівання заготовки

Від якості проведення даного етапу залежить наскільки точним і правильним за формою виріб вийде в кінці виробничого циклу. Нагрівання повинен бути рівномірним і проводиться по всьому об'єму заготовки, інакше щільного прилягання матеріалу до матриці досягти не вдасться. Для нагріву в вакуумному формуванні зазвичай застосовують кварцові лампи і ІЧ керамічні випромінювачі. Загальну площу нагрівається об'єкта (заготовки) поділяють на кілька рівних ділянок, кожен з яких прогрівається окремим нагрівальним пристроєм. Температурна подача контролюється за рахунок пірометрів. Всі температурні дані виводяться на комп'ютер і обробляються в спеціальних програмах, де коригується різниця нагріву різних зон полімерного листа. По закінченню етапу прогріву матеріал не повинен втратити свій початковий вигляд і положення. Якщо відбувається провисання матеріалу, то відбувається зчитування спеціальним сканерним пристроєм і подається команда про подачу системою повітря з метою корекції форми листа. За рахунок фотоелектричної сканера системи виключається розрив матеріалу.

Попередня розтяжка листа

Дана стадія підключається лише в деяких випадках і ще може називатися «роздуванням». Розтяжку застосовують після набору полімером робочої температури формування для того, щоб вирівняти товщину заготовки. Зазвичай роздувши важливо застосовувати при обробці матеріалів на глибоких матричних установках зі складною геометричною поверхнею.

Відкачування повітря з матриці і вдавлення матеріалу

Після попереднього нагрівання і розтягування закріпленої заготовки з апарату для формування виробляється відкачка повітря вакуумним насосом. При зниженні тиску всередині апарату полімерний матеріал, який досяг стану пластичності, починає облягати форму матриці. Залежно від вимог, що пред'являються до кінцевого продукту, технологія вакуумного формування, може поєднуватися з технологією штампування за допомогою пуансона. У цьому випадку крім відкачування повітря на заготівлю зверху впливає спеціальна конструкція, профіль якої повторює поверхню матриці. Комбінацією цих методів можна добитися максимальної точності заданих форм деталей, а також забезпечити рівномірний розподіл полімерного матеріалу по поверхні матриці, повністю виключивши утворення складок і ділянок з різною товщиною.

Охолодження і витяг з матриці

Щоб уникнути пошкодження деталі при вилученні з матриці необхідно дочекатися повного охолодження матеріалу. Якщо застосовується для процесу термоформування пластика обладнання оснащене системами повітряного охолодження, час охолодження виробів може бути скорочено на 20-30%. Для виготовлення найбільш відповідальних деталей вакуумні матриці оснащуються системами управління температурними процесами. Наявність таких систем дозволяє домагатися рівномірного охолодження вироби, що сприяє підвищенню його експлуатаційних якостей. Витяг остигнула деталі з матриці відбувається під впливом створюваного всередині тиску. Остаточна обробка виробів, витягнуте з матриці необхідно відокремити по контуру від надлишків полімерного матеріалу. Сформована деталь може бути напівфабрикатом для подальшого складального виробництва. Для цього виріб може розрізатися, в ньому можуть висвердлюють отвори для кріпильних елементів і робитися пропили для вставок.

Для остаточної обробки матеріалу можуть використовуватися: механічний обрізний прес; стрічкова пила вертикального або горизонтального типу; верстат стругально-шліфувальний; фрезерний верстат; свердлильний верстат; ручний механічний і електроінструмент.


Возврат к списку