proces termoformowania próżniowego

Termoformowanie – przebieg i zastosowanie

Odkryj, czym jest termoformowanie i termoformowanie próżniowe. Dowiedz się, jak podgrzewanie termoplastyków pozwala na tworzenie precyzyjnych kształtów w różnych branżach.

Termoformowanie to proces technologiczny, podczas którego z zamocowanych w specjalnych ramach płaskich płyt podgrzanych do określonej temperatury charakterystycznej dla danego termoplastycznego tworzywa sztucznego – formuje się wyroby o określonych kształtach.
Formowanie pożądanego kształtu przeprowadza się w momencie, kiedy tworzywo jest w stanie wysokoelastycznym. Pomiędzy rozgrzaną płytą a narzędziem (formą) wytwarzane jest podciśnienie, a pod wpływem ciśnienia zewnętrznego następuje odkształcenie odwzorowujące kształt formy.

Ostatnim etapem procesu jest utrwalenie uzyskanego kształtu w trakcie chłodzenia i jego obróbka mechaniczna w celu nadania ostatecznego kształtu. Proces termoformowania próżniowego jest bardzo popularnym sposobem produkcji opakowań z tworzyw sztucznych oraz elementów średnio i wielkogabarytowych. Termoformowanie próżniowe jest doskonałą alternatywą dla procesu wtrysku szczególnie w przypadku konieczności wykonania produkcji średnioseryjnej gdzie pozwala na znaczącą redukcję kosztów i skrócenie czasu wykonania. W zależności od geometrii elementu, jego przewidzianej funkcji oraz wymagań odnośnie rozkładu grubości ścianek i estetyki. W Geo Globe Polska wykorzystujemy kilka metod termoformowania próżniowego:

a) formowanie pozytywowe
b) formowanie negatywowego
c) formowanie pozytywowo-negatywowe
d) formowanie obustronne w dwóch formach
e) formowanie próżniowo ciśnieniowe
f) formowanie dwupłytowe (TWIN SHEET)

Czym jest formowanie pozytywowe?

W przypadku próżniowego formowania pozytywowego gniazdo formy jest wypukłe.

W pierwszej fazie następuje wstępne rozciągnięcie materiału znajdującego się w stanie wysokoelastycznym i umocowanego na krawędziach komory ciśnieniowo-próżniowej, w drugiej fazie gniazdo formy przesuwa się w kierunku prostopadłym do materiału do momentu wstępnego pokrycia go  przez materiał. Dokładne uformowanie wytwarzanego przedmiotu następuje pod wpływem różnicy ciśnień po obu stronach materiału, spowodowanej szybkim usunięciem powietrza przez kanały z przestrzeni między materiałem i gniazdem.

Formowanie negatywowe           

Materiał (płyta) w stanie wysoko-elastycznym zamknięty jest pomiędzy ramami górną i dolną, forma z wklęsłym gniazdem przesuwana jest w kierunku dolnej ramy aż do momentu uszczelnienia. Szybkie usunięcie powietrza z gniazda przez kanał wytwarza różnicę ciśnień po obu stronach materiału, która powoduje odkształcenie materiału odwzorowujące kształt formy.

Formowanie pozytywowo-negatywowe

Materiał w stanie wysoko-elastycznym zamknięty jest pomiędzy ramami górną i dolną, następuje wstępny rozdmuch materiału, balon jest odwracany do dołu przez stempel, forma przesuwana jest w kierunku dolnej ramy aż do momentu uszczelnienia, załączana jest pompa próżniowa, która usuwa powietrze spomiędzy materiału i formy, po określonym czasie chłodzenia następuje odjazd stempla i odformowanie elementu.

Termoformowanie obustronne w dwóch formach

Termoformowanie obustronne według technologii opracowanej przez GGP realizowane jest poprzez zastosowanie drugiej formy zamocowanej do stempla poruszanego za pomocą serwomotorów.

Płyta będąca w stanie wysoko-elastycznym zamknięty jest pomiędzy ramami górną i dolną, następuje wstępny rozdmuch materiału, balon jest odwracany do dołu przez górna formę zamocowana do stempla, dolna forma przesuwana jest w kierunku dolnej ramy aż do momentu uszczelnienia, górna forma wciska materiał w dolną formę, Pompa próżniowa usuwa powietrze spomiędzy materiału i obu form przez kanały próżniowe, a po określonym czasie chłodzenia następuje odjazd stempla i odformowanie elementu.

Formowanie ciśnieniowo-próżniowe

Termoformowanie próżniowo-ciśnieniowe według technologii opracowanej przez GGP realizowane jest poprzez zastosowanie stempla poruszanego za pomocą serwonapędów.

Znajduje zastosowanie przy formowaniu elementów o skomplikowanej geometrii, w szczególności o małych promieniach krzywizny.

Ogrzany materiał termoplastyczny, będący w stanie wysoko-elastycznym zamknięty jest pomiędzy ramami górną i dolną, forma przesuwana jest w kierunku dolnej ramy aż do momentu uszczelnienia, stempel wciska materiał w formę, załączana jest pompa próżniowa, która usuwa powietrze spomiędzy materiału i dolnej formy przez kanały odpowietrzające, do górnej formy doprowadzane jest sprężone powietrze wspomagające odwzorowane gniazda formy przez materiał. Po określonym czasie chłodzenia następuje odjazd stempla i odformowanie.

Termoformowanie dwupłytowe (twin sheet) pozwala na uformowanie i zgrzanie dwóch płyt podczas jednego procesu termoformowania.

W tej metodzie obie płyty nagrzewane są do stanu wysokoelastycznego. Zgrzewanie arkuszy następuje po ściśnięciu płyt przez obie formy. Szybkie usunięcie powietrza spomiędzy materiału i obu form przez kanały próżniowe  wytwarza różnicę ciśnień po obu stronach materiałów, która powoduje odkształcenie materiałów odwzorowujące kształt form.

Proces termoformowania próżniowego

W zależności od wymagań stawianych produktom (oczekiwana cena, tolerancje geometryczne, wytrzymałość mechaniczna, odporność chemiczna, odporność na starzenie atmosferyczne, transparentność) w procesie wykonywania usługi termoformowania próżniowego wykorzystywane są płyty wytłaczane z różnych tworzyw termoplastycznych. Niektóre tworzywa termoplastyczne wymagają wstępnego suszenia przed operacją przetwórstwa. Należą do nich: ABS, ASA, PMMA, PA, PC i PET. Temperatura i czas suszenia zależą od rodzaju i grubości tworzywa.

Dodatkowo istnieje możliwość zabezpieczania powierzchni zewnętrznej termoformowanych płyt folią ochronną, usuwaną dopiero po montażu gotowego wyrobu w docelowym miejscu.

W zależności od przeznaczenia płyty mogą zawierać dodatki uniepalniające, zwiększające przewodność lub dodatki antybakteryjne w zewnętrznej warstwie płyt z których formowane są elementy sanitarne.

Znaczącą zaletą tej technologii jest możliwość wykorzystywania wysokojakościowych płyt koekstrudowanych, których rdzeń wytworzony jest z recyklatów a powierzchnie widoczne po termoformowaniu z materiałów oryginalnych barwionych na żądany kolor i odpornych na działanie czynników środowiskowych.

Poznaj w skrócie najważniejsze aspekty: termoformowanie i termoformowanie tworzyw sztucznych, pokazane w praktycznym, zwięzłym ujęciu, które pozwoli Ci szybko ocenić zastosowanie tej technologii.

Termoformowanie próżniowe polega na podgrzaniu płaskiej płyty z tworzywa termoplastycznego do stanu wysokoelastycznego, następnie formowaniu jej na formie przez usunięcie powietrza i utrwaleniu kształtu w trakcie chłodzenia. Proces kończy obróbka mechaniczna, trymowanie i ewentualne wykończenia.

Masz do wyboru kilka metod: formowanie pozytywowe, formowanie negatywowe, formowanie pozytywowo-negatywowe, formowanie obustronne, formowanie próżniowo-ciśnieniowe oraz termoformowanie dwupłytowe (TWIN SHEET). Każda metoda służy innym celom – od prostych opakowań po elementy o skomplikowanej geometrii i wysokich wymaganiach estetycznych.

Przygotowując się na termoformowanie tworzyw sztucznych, pamiętaj o doborze materiału: ABS, ASA, PMMA, PA, PC i PET mogą wymagać wstępnego suszenia. Możesz korzystać z płyt koekstrudowanych z rdzeniem z recyklatu i zewnętrznymi warstwami o wysokiej jakości, a także z dodatków uniepalniających, antybakteryjnych czy zwiększających przewodność.

Zalety, które powinny zainteresować Ciebie: niższe koszty i krótszy czas uruchomienia niż wtrysk przy produkcji średnioseryjnej, możliwość zabezpieczenia powierzchni folią ochronną, łatwość formowania elementów wielkogabarytowych oraz elastyczność w doborze materiałów i dodatków funkcjonalnych.

Praktyczne wskazówki dla Twoich projektów: projektuj formy z myślą o rozkładzie grubości ścianek, uwzględniaj kanały odciągu powietrza dla lepszego odwzorowania detali, testuj parametry grzania i chłodzenia, a przy złożonych geometrycznie częściach rozważ technikę próżniowo-ciśnieniową lub twin sheet. Geoglobe jako lider w tej dziedzinie Ci pomoże!

Obserwuj nas w mediach społecznościowych


Może Cię zainteresować również:

5/5 (Recenzja 1)
pl_PLPolish
Przewiń do góry