Кое оборудване за вакуумно формоване да изберете?

Изборът на правилното оборудване за вакуумно формоване зависи от няколко фактора. Това ръководство отговаря на този въпрос, като обхваща типове машини, материали, приложения, отстраняване на неизправности и поддръжка-като ви помага да изберете най-добрата настройка за вашите части без ненужна сложност.

Какво е вакуумно формоване и кога има смисъл

Вакуумното формоване, известно още като термоформоване, е производствен процес, при който пластмасов лист се нагрява до гъвкава температура на формоване, оформя се в специфична форма във форма и се подрязва, за да се създаде използваем продукт. Процесът започва, когато пластмасов лист се нагрее малко над температурата на встъкляване за аморфни полимери или малко под точката на топене за полу-кристални материали. След това нагретият лист се разтяга върху или в матрица с помощта на вакуумно налягане, което евакуира въздуха между листа и повърхността на формата, позволявайки на атмосферното налягане да принуди листа да съответства на формата на формата. След като материалът се охлади, частта се подрязва и завършва за употреба.

Вакуумното формоване има най-голям смисъл, когато се нуждаете от по-големи пластмасови части, по-ниски разходи за инструменти или по-бързо изпълнение, отколкото могат да предложат други производствени методи като леене под налягане. Често се използва за тави, корпуси, корпуси, капаци, панели и други персонализирани части, където пълната шприцформа може да не е най-ефективният вариант.

Една от основните причини компаниите да избират вакуумно формоване е гъвкавостта. С правилното оборудване и материали е възможно да се балансират здравина, покритие, производителност и цена, за да се изпълнят изискванията на частта. Ето защо изборът на оборудване играе важна роля за постигане на добри резултати от процеса.

 

 

Видове машини за вакуумно формоване

Има много видове машини за вакуумно формоване и всяка от тях служи за различна цел. Някои са по-добри за създаване на прототипи. Някои са по-добри за-производство в голям обем. Други са по-добри за големи части, детайлни части или-специфични за индустрията изисквания.

По ниво на автоматизация

Ръчни машининалагат човешките оператори да боравят ръчно с материали и да прилагат вакуум. Тези машини са оптимални за по-малки или персонализирани проекти. Настолните вакуумни форми, например, често се използват за проби и прототипни части.

Полу{0}}автоматични машинивключват някои автоматизирани функции, въпреки че все още е необходима човешка помощ. Те осигуряват средно положение между автоматизация и контрол, идеални за средни-обеми.

Напълно автоматични машиниработят с минимална човешка намеса, идеални за-мащабно производство, където последователността е от първостепенно значение. При сложни и-обемни приложения много големите производствени машини могат да произвеждат много хиляди готови части на час.

По конфигурация на машината

Единични{0}}станционни машиниизвършване на всички операции по формоване на една станция. Те са по-прости и често се използват за по-малък{1}}обем на производство или за по-големи части.

Машини с две-станции и множество-станциипозволяват по-ефективно производство чрез разделяне на функциите за отопление и формоване в множество станции, намалявайки времената на цикъла.

Ротационни термоформовъчни пресиизползвайте въртяща се маса, за да премествате листове през станции за нагряване, формоване и охлаждане в непрекъснат цикъл, което ги прави много-подходящи за средно- до-голямо производство.

Совалкови пресиишкаф пресиса често срещани конфигурации за формоване с голям{0}}габарит, при които листът се премества между зоните за нагряване и зоните за формоване.

По габарит и приложение

Тънки{0}}машинисе използват предимно за производство на чаши за еднократна употреба, контейнери, капаци, тави, блистери, миди и други продукти за хранително-вкусовата, медицинската и общата търговия на дребно. Леките-преси за формоване използват листове, подавани директно от ролка. Стандартните машини за -захранване на руло изтеглят листа непрекъснато от станция за развиване в набор от релси, където се индексират през пещи и в преси за формоване.

Тежки{0}}машинисе използват за по-издръжливи части като панели на врати и табла на превозни средства, облицовки на хладилници, легла за помощни превозни средства и пластмасови палети. Тежките-термоформовъчни машини обикновено включват системи за обработка на листове, затягащи механизми, пещи, преси за формоване и вакуумни системи.

Колесни машиниса специално проектирани за вакуумно{0}}формовани, леки-и плитко-изтеглени части.

Специални типове машини

Контактни нагревателни машинисе използват за формоване на тънки листове с дебелина 0,25 мм или по-малко. Листът се притиска пневматично или механично към метална плоча, която е електрически нагрята.

Съответстващи машини за формоване-на формиизползвайте както мъжки, така и женски форми, за да оформите частта, осигурявайки по-големи детайли и прецизност.

Екструзионни{0}}линии за формованеинтегрирайте екструзията директно с процеса на формоване, което позволява листът да бъде оформен веднага след екструдирането.

Ключови компоненти на оборудването за вакуумно формоване

Разбирането на ключовите компоненти на машината за вакуумно формоване помага при избора на правилното оборудване и отстраняването на проблеми.

Отоплителна система

Инфрачервените нагреватели са най-разпространеният източник на топлина, тъй като те позволяват прецизно зонално регулиране на температурата по повърхността на листа, като се избягват студени петна, които се противопоставят на образуването, и горещи точки, които причиняват изтъняване или повърхностни дефекти. Фурната обикновено е достатъчно дълга, за да побере повече от една индексирана дължина на листа.

Система за затягане

Затягащата рамка държи сигурно пластмасовия лист по време на нагряване и формоване. Правилното затягане е от съществено значение, за да се предотврати изплъзване или набръчкване на листа.

Вакуумна система

Вакуумната система е от решаващо значение за процеса на вакуумно формоване. След нагряване на листа до неговата температура на формоване, вакуумът трябва да последва веднага след повдигането на инструмента.

Вакуумни помпиидват в различни видове:

Мембранните помпи често се използват в по-малки настолни машини. Те са здрави и изискват много малко поддръжка, като обикновено постигат 25" Hg с дебит от 5,52 m³/час.

В по-големите машини се използват по-големи помпи с 2-3 пъти по-голям дебит.

Маслено{0}}уплътнените лопаткови помпи се използват в по-големи подови-машини с вакуумни резервоари, където машината се използва постоянно. Те обикновено достигат 28" Hg и изискват мониторинг на нивото на маслото.

Вакуумни резервоариви позволяват да създадете незабавен вакуум, съхранен от вакуумната помпа, вместо да чакате помпата да генерира вакуума. Резервоарите могат да бъдат полезни с по-взискателни материали като поликарбонат, където идеалната температура на формоване е критична.

Вакуумни отвориили слотовете трябва да бъдат разположени в най-ниската точка на кухини или при промени в секциите. Всеки ъгъл изисква отвор и те обикновено трябва да са на разстояние 25 мм (1") един от друг. Колкото по-тънък е материалът, толкова по-малък е диаметърът на вакуумния отвор-обикновено отворите с диаметър 1 мм за материали с дебелина до 2 мм и 1,5 мм за материали с дебелина над 2 мм.

Вакуумна кутия и разширителен резервоар

Вакуумната линия е свързана към вакуумната кутия, която е свързана към резервоар за компенсация. Винаги, когато използвате матрица с дълбоки кухини, е необходим резервоар за компенсиране. Разширителният резервоар трябва да има обем от 6 до 20 пъти комбинираните обеми на формите с най-дълбока кухина и вакуумната кутия и линиите.

Материали за вакуумно формоване

Изборът на правилния материал е толкова важен, колкото изборът на правилната машина. Вакуумното формоване може да приеме повечето видове термопластични материали.

Общи материали

ABS (акрилонитрил бутадиен стирен)предлага добър баланс на здравина, гъвкавост и устойчивост на удари. Често се използва за издръжливи части в потребителски стоки и медицински приложения.

Поликарбонат (PC)е относително твърд и подходящ за приложения, изискващи устойчивост на удар и оптична чистота.

PETG (полиетилен терефталат гликол)се отличава със своята яснота и здравина. Идеален е за медицински опаковки, защото може да се стерилизира.

PVC (поливинилхлорид)осигурява добър баланс между твърдост и гъвкавост.

Полистирен (PS)иHIPS (удароустойчив полистирен)са ценово-ефективни избори за по-леки-части.

Полипропилен (PP)е търговски повсеместен, химически инертен и механично устойчив, въпреки че може да бъде по-трудно да се обработва чрез вакуумно формоване.

Съображения за избор на материал

Изборът на материал се ръководи от-изискванията за крайна употреба. Всеки материал има различен температурен прозорец на формоване и чувствителност към скоростта на нагряване, което определя времето на престой в пещта и необходимата прецизност на контрола на температурата. Одобрените материали могат да бъдат с дебелина до 1/4" за определени приложения.

Приложения на оборудване за вакуумно формоване

Вакуумното формоване се използва в много индустрии, тъй като може да произвежда персонализирани пластмасови части практически и-рентабилно.

Опаковка

Тънко{0}}вакуумното формоване се използва широко за блистерни опаковки, тави, миди и други опаковки за хранително-вкусовата, медицинската и общата търговия на дребно.

Автомобилна

Вакуумното формоване се използва за части за вътрешна облицовка на автомобили, включително арматурни панели, панели на вратите, конзоли и сенници. Използва се и за създаване на леки компоненти, които намаляват теглото на автомобила.

Медицина и здравеопазване

Вакуумното формоване често се използва за тави, капаци на оборудването, корпуси и други части, които се нуждаят от консистенция, издръжливост и-съответствие с конкретните материали. Процесът позволява създаване на прецизни форми с помощта на пластмаса, което е от съществено значение за безопасността и функционирането на медицинските устройства.

Индустриално оборудване

Капаците, предпазителите, панелите и корпусите на машините са обичайни вакуумно{0}}формовани части в промишлени условия. Корпусите на пералните машини, микровълновите фурни и декоративните панели са примери за големи вакуумно{2}}формовани панели.

Търговия на дребно и дисплеи

Вакуумното формоване се използва за дисплеи--на място за продажба, кутии за продукти и корпуси за потребителска електроника.

Прототипиране

Вакуумното формоване също се използва широко за създаване на прототипи-форми, архитектурни форми и подпори могат да бъдат произведени бързо и-рентабилно.

Основни предимства на оборудването за вакуумно формоване

Някои от основните причини, поради които компаниите избират оборудване за вакуумно формоване, се свеждат до цената, скоростта, гъвкавостта и производителността на детайлите.

По-ниски разходи за инструменти: Вакуумното формоване обикновено изисква по-малко инвестиции в инструменти, отколкото процеси като леене под налягане, което го прави практичен вариант за много проекти по поръчка на части.

Рентабилен-за ниски до средни обеми: Особено за дребно{0}}серийно производство (250-300 части годишно), вакуумното формоване е по-икономично от леенето под налягане.

По-бързо обръщане: Инструментите и производството често могат да се движат по-бързо, помагайки на екипите да съкратят сроковете за разработка.

Повече гъвкавост на дизайна: Вакуумното формоване работи добре за широка гама от размери и форми на детайли, включително приложения с тежък-калибър и тънък-калибър.

Леки, но издръжливи части: Много материали за вакуумно формоване предлагат добър баланс на здравина, устойчивост на удар и намалено тегло.

Широки възможности за материали: Има много налични материали, така че екипите могат да избират въз основа на здравина, външен вид, химическа устойчивост, нужди за съответствие или цена.

Устойчивост: Много вакуумно{0}}формовани пластмаси могат да се рециклират, което спомага за справяне както с проблемите, свързани с околната среда, така и с разходите.

Съображения за проектиране и производство

Дори с правилното оборудване и материали, дизайнът на частта все още има значение. Малките дизайнерски решения могат да повлияят на това колко добре се оформя дадена част, колко чиста изглежда и колко довършителни работи се нуждаят.

Избягвайте подрязвания: Подрязванията не могат да бъдат оформени с вакуум, тъй като формата няма да може да бъде извадена от матрицата.

Включете ъгли на наклон: Не забравяйте да поставите чернова върху формуляра си, за да предотвратите залепване. Части с недостатъчни ъгли на наклон могат да бъдат трудни за освобождаване от матрицата.

Имайте предвид дълбочината: Дълбочината на дупка (женска част) във формата трябва да бъде по-малка от 75% от ширината, или може да има разкъсване на материала.

Помислете за острите ъгли: Вакуумното формоване се бори със сложни детайли и остри ъгли. Острите ъгли могат да пробият пластмасовия лист.

План за подстригване: След формоване частите обикновено се нуждаят от подрязване и може да се нуждаят от други довършителни стъпки в зависимост от приложението. Подрязването може да се извърши или в-машина, или чрез разполагане на станция за подрязване в-линия към формиращите станции.

Съобразете дизайна с материала: Различните пластмаси не се държат по един и същи начин по време на формоване. Материал, който работи добре за един дизайн на част, може да не е най-подходящ за друг.

Бъдете реалисти по отношение на производствените цели: Обемът, размерът на частта, нуждите от производителност и бюджетът играят роля. Най-добрите резултати обикновено идват от съвместното разглеждане на дизайна, материалите и оборудването.

Вакуумно формоване срещу формоване под налягане

Струва си да се разбере разликата между вакуумно формоване и формоване под налягане, тъй като изборът на оборудване зависи от необходимото ниво на детайлност.

Вакуум формованеизползва само вакуумно налягане, за да издърпа нагрятия пластмасов лист върху матрица. Той е идеален за по-прости дизайни и плитки форми. Той е-рентабилен и бърз, но е ограничен във фините детайли и дълбочината на изтегляне, които може да постигне, тъй като само атмосферното налягане осигурява силата на формоване.

Формиране под наляганедобавя допълнително въздушно налягане отгоре, за да притисне листа по-плътно към формата. Това го прави по-добър вариант, когато частта се нуждае от по-остри детайли, по-дефинирана повърхност или по-добро цялостно покритие. Формоването под налягане може да постигне налягане от 3-7 бара в сравнение с атмосферното налягане (приблизително 1 бар), използвано при вакуумно формоване.

Лесен начин да помислите за това:

Изберетеформоване под вакуумкогато частта е по-проста и ефективността на разходите е най-важна

Изберетеформиране на наляганекогато частта се нуждае от повече детайли, по-стегнато покритие или по-изискан външен вид

Отстраняване на често срещани проблеми

Дори и с правилното оборудване могат да възникнат проблеми. Разбирането на често срещаните проблеми и техните причини помага да се поддържа качеството на продукцията.

Поддръжка на оборудване за вакуумно формоване

Правилната поддръжка удължава живота на оборудването за вакуумно формоване и гарантира постоянно качество на частите.

Ежедневна поддръжкатрябва да включва проверка на уплътненията за мръсотия или остатъци, избърсване на уплътненията с влажна кърпа и проверка на леглото за отломки или мръсотия. Почистете с прахосмукачка всякакви остатъци от горните повърхности на нагревателите, преди да ги стартирате-но само докато са охладени.

Месечна поддръжкавключва източване на резервоара за вода, проверка на сензора за температура на нагряване и почистване на топлинния рефлектор. Избършете лек слой машинно масло върху всички плъзгащи се повърхности веднъж месечно (по-често във влажни зони).

Поддръжка на вакуумна помпавключва редовна смяна на маслото и следене на нивата на маслото. Порести форми като дърво и гипс трябва да бъдат правилно запечатани, за да се предотврати изсмукването на влага или дървени стърготини от вакуумната помпа.

Общи съвети: Не оставяйте машината без надзор, когато нагрявате материали. Очакваната продължителност на живота на вакуумната система ще бъде компрометирана от навлизането на мръсотия, стружки, прах или течност.

Често задавани въпроси

Какви видове части не са подходящи за вакуумно формоване?

Вакуумното формоване не е най-добрият избор за всеки дизайн. Части с много сложна геометрия, остри ъгли, подрязвания или много стегнати вътрешни детайли може да са по-подходящи за друг метод на производство. Обикновено е по-здрава за по-големи, по-леки части с по-отворени форми.

Могат ли-вакуумно формованите части да се използват за крайно{1}}производство или само за прототипи?

Вакуумното формоване може да се използва както за прототипи, така и за крайни{0}}части за употреба. Зависи от приложението, необходимата издръжливост, производствения обем и дизайна на частта. В много случаи това е практичен вариант за производствени части, а не само за ранен-етап на развитие.

Как да разберете дали дадена част се нуждае от вакуумно формоване или формоване под налягане?

Това обикновено зависи от това колко детайли, дефиниция на повърхността и качество на покритието се нуждае от частта. По-простите части често са подходящи за вакуумно формоване, докато части с повече детайли или по-изискан външен вид може да са по-подходящи за формоване под налягане.

Възможни ли са тесни допуски при вакуумно формоване?

Вакуумното формоване може да произвежда точни и повторяеми части, но очакванията за толерантност трябва да съответстват на процеса и дизайна на частта. Допустимите отклонения зависят от фактори като поведение на материала, геометрия на детайла, инструменти и изисквания за довършителни работи.

Колко време отнема загряването на пластмасовия лист?

Това зависи от посочения материал и дебелина. По принцип при всеки нов материал е необходимо да се установи правилният цикъл на нагряване. Пластмасата е готова за формоване, когато стане мека и гъвкава, особено по-близо до затягащата рамка-това е известно като температура на встъкляване.

Каква информация трябва да бъде готова преди започване на проект за вакуумно формоване?

Помага да имате ясна представа за размера на частта, случая на употреба, околната среда, изискванията за производителност, очаквания външен вид и очаквания производствен обем. Колкото по-ясно са дефинирани тези точки, толкова по-лесно е да изберете правилното оборудване и материал.

Заключение

Изборът на правилното оборудване за проект за вакуумно формоване не е свързан само с разходите. Зависи от това как ще бъде използвана частта, околната среда, към която ще бъде изправена, покритието, от което се нуждае, и производствените цели зад нея. Това ръководство ви преведе през често срещаните типове машини, ключови компоненти, материали, правила за проектиране и стъпки за отстраняване на неизправности, за да ви помогне да отговорите на този централен въпрос с увереност. Когато изборът на оборудване, изборът на материал и дизайнът на детайлите са съгласувани от самото начало, вакуумното формоване се превръща в практично, разходно{3}}ефективно и надеждно производствено решение за широк спектър от приложения.