Термоформовки и вакуум-формовочные линии
Формовочные линии и технология термоформования.
Тяжело назвать отрасль производства, где не применяется технология формования.
Безусловный лидер – производство упаковки. Далее следуют, автомобилестроение, рекламная продукция, мебель, строительные материалы, игрушки и товары бытового назначения.
Итак, что же это такое, формовка и технология термоформования? Что и как мы формует, как это происходит и на каком оборудовании? На эти вопросы мы постараемся ответить, не углубляясь в заумные термины.
Исходным материалом для любого изделия, изготовленного методом термоформования, является лист или тонкая лента из полимерного термопластичного материала, т.е. материала, который из твёрдого состояния переходит в пластичное под действием температуры. К ним относятся полипропилен, полистирол, полиэтилен, акрил, поликарбонат и др. Лист или ленту в рулонах получают методом экструдирования на экструзионных линиях. В зависимости от потребностей, листы могут быть однослойными, многослойными или с текстурной поверхностью.
Непосредственное изготовление изделий осуществляет формовочная линия в автоматическом или полуавтоматическом исполнении. По способу формования они подразделяются на вакуум-формовочные, пневмо-формовочные или смешанного типа. Некоторые машины оснащены устройством предварительной вытяжки заготовки, что существенно расширяет технологические возможности в плане глубины вытяжки.
Формовочные линии, работающие в автоматическом режиме, как правило, имеют полную комплектацию: от автоматической подачи заготовки до штабелирования готовых изделий. На таких автоматах изготавливаются контейнеры, стаканчики для молока, одноразовая посуда, коррексы и т.п.
Процесс изготовления изделий из рулонной заготовки выглядит следующим образом. С размоточного устройства лента посредством транспортной системы (как плёнка в фотоаппарате) протягивается через зону нагрева и подаётся в формовочную станцию. Зона нагрева - это сборка инфракрасных нагревателей, собранных в корпусе и расположенных над и под лентой. Мощность нагрева достаточна, чтобы обеспечить размягчение заготовки за очень короткое время. На скоростных машинах это время составляет порядка 4-х секунд. В станции формования размягчённый материал формуется в изделие, определяемое конструкцией формы. Происходит это следующим образом. Заготовка (лента) плотно зажимается между верхней и нижней частями формы и далее происходит, собственно, сам процесс формования одним из двух способов: вакуумом или сжатым воздухом. При глубокой вытяжке (более 30 мм ) применяют предварительную механическую вытяжку и сжатый воздух. При вытяжке примерно до 30 мм применяют вакуум. Исключение составляют изделия из вспененного полистирола, где глубина вытяжки вакуумом доходит до 70 мм. Как только пластичный материал входит в контакт с формующей поверхностью, он мгновенно остывает и принимает соответствующую форму. Именно, в скорости и заключается основное преимущество технологии формования. Вторым достоинством технологии формования является возможность изготовления тонкостенных изделий. Толщина стенок может достигать 0.1 мм, в то время как минимальная толщина изделия при литье под давлением не может быть ниже, чем 0.3 мм. Это особенно важно при производстве такой продукции, как одноразовая посуда или упаковка для молочной продукции.
Итак, после окончания процесса формования происходит вырубка из ленты готового изделия либо непосредственно в форме, либо отдельно, в станции вырубки. После вырубки готовые изделия штабелируются в стопы.
Вакуумная формовка
Формование изделий из листа происходит таким же образом с той разницей, что искомая заготовка и готовое отформованное изделие подаётся в станцию формования и вынимается отдельно, перед каждым циклом. Происходит это либо вручную, либо специальным устройством - манипулятором.
Основными условиями технологии формования являются равномерный прогрев заготовки и её плотная механическая фиксация по контуру изделия. К недостаткам можно отнести невозможность изготовления изделий с отрицательными углами.