Технология температурно-вакуумной формовки листового пластика

Содержание

Области применения вакуумной формовки

В реалиях современного общества трудно провести хотя бы один день, не столкнувшись с объектом, который был получен в результате вакуумной формовки. Этот производственный процесс используется для производства самых разнообразных деталей для самых разных отраслей, среди которых:

Автомобилестроение и транспорт

Вакуумная формовка используется для изготовления различных деталей автомобилей, автобусов, кораблей и самолетов. В автомобилестроении все — от ковриков до бамперов и даже до платформ грузовиков, изготавливается с использованием вакуумной формовки.

Посмотреть на работу крупнейшей в мире ротационной вакуум-формовочной машины.

Вакуумная формовка позволяет автомобильным компаниям производить детали различных цветов и с различными характеристиками, при этом проектировщики в в процессе разработки имеют возможность опробовать новые прототипы.

Промышленность

Вакуумная формовка также используется для производства ящиков промышленного назначения и контейнеров для машинного оборудования.

Посмотреть, как методом вакуумной формовки производятся акриловые вывески или световые люки

Вакуумная формовка отлично подходит для изготовления компонентов, которые в основном используются снаружи или тех, которые могут контактировать с источником тепла, потому что дает промышленным производителям возможность использовать различные огнестойкие и стойкие к УФ–излучению материалы. Например, вакуумной формовкой могут производиться огнеупорный поливинилхлорид (ПВХ, стандарт UL 94 V-0) и прозрачный для ультрафиолетового излучения акрил (ПММА).

Упаковка и стенды

Если вы покупаете товар, поставляемый в соответствующей его форме пластиковой упаковке, велика вероятность того, что упаковка была изготовлена ​​вакуумной формовкой. Бритвы, зубные щетки, электроника, средства для макияжа и чистящие средства часто поставляются в упаковке, полученной методом вакуумной формовки.

Лоток, изготовленный вакуумной формовкой. (источник)

Кроме того, маркетинговые стеллажи, маркетинговые стойки и торцевые стенды для товаров в продовольственных магазинах часто изготавливаются с использованием вакуумной формовки.

Пищевая упаковка

Вакуумная формовка часто используется для изготовления упаковок пищевых продуктов, потому что метод позволяет обрабатывать пластмассы, предназначенные для контакта с пищевыми продуктами, и получать изделия, которые легко дезинфицировать.

Эти красивые шоколадные конфеты были изготовлены в формах, полученной вакуумной формовкой, и лежат на прозрачной подложке, полученной вакуумной формовкой. Чтобы узнать, как создавать формы для шоколадных конфет с помощью технологии 3D-печати, прочитайте наше руководство.

Контейнеры для фруктов, пластиковые яичные коробкии подставки для крекеров часто изготавливаются вакуумной формовкой.

Потребительские товары

Спектр потребительских товаров, изготавливаемых с использованием вакуумной формовки, очень широк. В него входят такие изделия, как детские игрушки, товары для путешествий и предметы интерьера.

В этом видео вы увидите, как методом вакуумной формовки изготавливается чемодан.

Медицина

Медицинские изделия и компоненты, которые должны быть стерильными или устойчивыми к загрязнениям, часто изготавливаются путем вакуумной формовки.

Эта полученная методом вакуумной формовки подложка обеспечивает безопасное хранение медицинских инструментов. (источник)

Сюда входит медицинская упаковка, фармацевтические ложементы для таблеток, элементы больничных кроватей, а также наружные части аппаратов МРТ и КТ.

Нестандартные изделия и спецэффекты

Вакуумная формовка используется в различных отраслях промышленности для создания нестандартных и единичных изделий, например, реквизита для специальных эффектов.

В этом видео Адам Савидж объясняет принципы вакуумной формовки и изготавливает специальную подставку.

Применение вакуумной формовки пластика

Чаще всего вакуумная формовка пластика используется для изготовления форм небольшой глубины. Для глубокой формовки используется метод предварительного механического (пневматического) натяжения листа пластика вплоть до прямого контакта с поверхностью матрицы. Если производимая пластиковая форма требует различной толщины пластика в разных местах формы, это достигается предварительным натяжением листа перед формованием.

Тонкий пластик (до 2 мм толщиной) часто используют для производства сложных орнаментов или рисунков на декоративных предметах, если пластик большей толщины, то, как правило, его используют для изготовления простых изделий. При средней производительности вакуумной формовки до 30 штук в час можно полностью покрыть затраты для небольшого производства. Как правило, для вакуумной формовки используется АБС-пластик, пластик ПВХ, акрил и ПЭТ.

Окончательная обработка

Изделие, извлеченное из матрицы необходимо отделить по контуру от излишков полимерного материала. Сформованная деталь может являться полуфабрикатом для дальнейшего сборочного производства. Для этого изделие может разрезаться, в нем могут высверливаться отверстия для крепежных элементов и делаться пропилы для вставок.

Для окончательной обработки материала могут использоваться:

  • механический обрезной пресс;
  • ленточная пила вертикального или горизонтального типа;
  • станок строгально-шлифовальный;
  • фрезерный станок;
  • сверлильный станок;
  • ручной механический и электроинструмент.

Мы придаём форму пластику — изготавливаем любые изделия методом термовакуумной формовки от единицы до серии.

Если оглянуться вокруг, то наиболее часто встречающимся в быту материалом является пластик. Изобретённый более 150 лет назад английским металлургом Парксом, материал до сих пор является самым универсальным, дешевым и используемым. Достоинства пластика бесспорны.

Давайте разберёмся в способах придания ему формы.

Помимо литья и прессформовки, форму материалам из пластических масс можно придать методом термовакуумного формования.

Такой вид работы с материалом позволяет изготавливать бесшовные изделия сложных форм и различных фактур. В зависимости от запроса они могут быть матовыми, глянцевыми, прозрачными либо зеркальными.

Вакуумному формованию поддаётся большое количество материалов. В их числе:

  оргстекло (ПММА)

  полипропилен

  полиэтилен

  полистирол

  поликарбонат

  ПЭТГ

  ПВХ

  АБС

Разберём поэтапно как происходит процесс термовакуумного формования

Технология температурно-вакуумной формовки листового пластика

Этап 1. Подбор материала и разработка дизайна будущего изделия

В зависимости от потребности заказчика мы помогаем выбрать лучший материал для реализации идеи и разрабатываем проект будущего изделия.

Технология температурно-вакуумной формовки листового пластика

Этап 2. Изготовление матрицы (заготовки) будущего изделия

Матрица изготавливается исходя из сложности модели, требований к качеству и тиражу выпускаемых изделий. Чаще это МДФ, реже модулан и алюминий.

Технология температурно-вакуумной формовки листового пластика

Этап 3. Преобразование плоского листа пластика в объёмную форму

Этот этап включает несколько технологических процессов. Лист пластика фиксируется в раме и разогревается до необходимой температуры. Затем подается формовочный стол с моделью, и с помощью низкого давления принимает ее форму. Далее после охлаждения, ставшая объемной заготовка детали готова к следующему производственному этапу.

Технология температурно-вакуумной формовки листового пластика

Этап 4. Обрезка и обработка краев

Это финальный этап производства для придания изделию окончательного «товарного» вида.

Преимущества этого процесса скорость, экономичность и большой ассортимент изготавливаемых изделий, а также возможность изготовления от одной единицы до серии в зависимости от потребностей заказчика.

Методом формования можно изготовить:

  тару и емкости для хранения;

  POS-материалы;

  различные пластиковые элементы кузова, салона, подкапотного пространства, элементы приборных панелей автомобиля;

  пеленальные столики, ванночки, тележки для хранения и перевозки медикаментов и оборудования;

  раковины и душевые поддоны нестандартной формы;

  декоративные элементы, мебель, предметы интерьера;

  корпуса и элементы различных станков и РЭА;

  рекламные конструкции-вывески и логотипы.

  • Формование объектов рекламы

  • Формовка подносов

  • Подставки для стеклянных колб

  • Пластиковый ящик с отделениями

  • Формовка поддонов

  • Формовка пластика по индивидуальному заказу

  • Пластиковые колпаки

  • Прототип внутренней панели самолета

  • Пластиковые поддоны

  • Пластиковая форма для театрального костюма

  • Рекламная продукция под заказ

Популярные статьи  Стильная и модная шапочка Кошка спицами

У нашего предприятия большой опыт в производстве изделий методом вакуумного формования пластика в Минске, по Беларуси, СНГ, ЕС. Мы отлично владеем технологией производства, любим своё дело и всегда находим общий язык с клиентами. Благодаря отслеживанию трендов и последних тенденций нашей отрасли, мы без проблем подбираем материал и технологию для самых необычных и сложных заказов. На производственных площадях компании «ИРМИТЕКА» находятся две вакуумно-формовочные машины с возможностью работать с заготовками до 2000/2000 мм. 

Вакуумная формовка пластиков. Области применения

Вакуумным формованием получают детали пространственной формы из листовых термопластов. Разогретая листовая заготовка копирует форму полости в твердой матрице. При этом не требуется пуансон, что упрощает процесс изготовления формы и снижает издержки при производстве изделий. Эту технологию преимущественно применяют для масштабного производства объемных изделий. Иногда экономически целесообразно изготовление единичных изделий сложной формы или больших размеров.

Технологический процесс изготовления изделий из пластика методом вакуумной формовки включает несколько этапов. На первом этапе листовую заготовку нагревают в специальной камере и доводят до вязко-пластичного состояния. Затем разогретый материал помещают на матрицу и прижимают по контуру специальным прижимом. На следующем этапе воздух откачивают из под заготовки и создают вакуум. Атмосферное давление плотно прижимает заготовку к поверхности матрицы до полного затвердевания. Для получения высокого качества изделия полость матрицы должна быть полированной и иметь плавные сопряжения различных поверхностей. На следующем этапе готовое изделие выталкивают из полости матрицы, создавая давление воздуха. Следует отметить, что вместо отсоса воздуха иногда создают избыточное давление для заполнения пластиком полости матрицы. Такой технологический процесс называют пневматическим формованием.

Технология температурно-вакуумной формовки листового пластика

Станок для вакуумной формовки пластика. Описание конструкции и технических характеристик некоторых моделей

Станок для формовки пластиков представляет собой бак определенных размеров. В комплекс входят рабочие органы и агрегат для создания вакуума, органы управления и энергообеспечения.

Размеры станков определяются габаритами получаемого изделия из листового термопласта. выпускает линейку станков с возможностью изготовления изделий в диапазоне от 400 х 400 до 5000 х 5000. Базовые модели ориентированы на размеры 600 х 600, 1000 х 100 и 2400 х 1400 мм с возможностью быстрой переналадки в сторону уменьшения размеров при необходимости выпуска соответствующей продукции. Станки оборудованы кварцевыми нагревателями мощностью 8; 19,5; 55 кВт и насосами производительностью 200, 750, 1000 литров/мин., соответственно типоразмерам моделей. Эти устройства обеспечивают быстрый нагрев заготовки и создание вакуума. Предусмотрена возможность локального разогрева. Станок с размерами стола 2400 х 1400 мм оборудован системой для предварительного выдува листа заготовки с последующим формованием готового изделия с требуемой точностью. Это позволяет существенно повысить производительность работы оборудования при изготовлении изделий больших размеров. Установки позволяют получать изделия из ПВХ, полистирола, полипропилена, полиэтилена и т.п.

Технология температурно-вакуумной формовки листового пластика

Формы для вакуумной формовки. Материалы и особенности изготовления

Формы изготавливают из алюминия, эпоксидной смолы, МДФ, стеклопластика. На выбор материала влияют: масштабность производства, размеры изделия, температурный режим подготовки заготовки к процессу формования.

Формы из алюминиевых сплавов изготавливают литьем, а затем добиваются требуемой точности и качества с помощью фрезерования, шлифования и полирования. Формы из эпоксидной смолы получают путем заливки компаунда в мастер-форму, изготовленную по методу обратного копирования. Формы из МДФ и стеклопластика изготавливают горячим или теплым прессованием. В связи с различием физико-механических и химических свойств материалов, формы имеют различные эксплуатационные показатели. Главные из них: жесткость, химическая стойкость, долговечность и ремонтопригодность.

Технология температурно-вакуумной формовки листового пластика

Требования и особенности использования вакуумного оборудования для формовки

Требования к вакуумному насосу установок вакуумно плёночной формовки имеют ряд особенностей.

  1. насос работает периодически (старт-остановка)
  2. насос почти постоянно работает на начальном уровне давления (откачивает атмосферу)
  3. насос практически никогда не работает на своём предельном вакууме

Последняя особенность связана с тем, что 90% рабочего давления рабочего тела данного прессового оборудования (воздуха) достигается уже при уровне вакуума в 100 мБар. Обычно такого давления уже достаточно для работы.

Последние 10% достигаются за время, сравнимое с достижением первых 90% рабочего перепада давления.

Таким образом требования для вакуумного насоса в станке вакуумной формовки следующие:

  • скорость откачки насоса должна соответствовать рабочему объёму установки
  • способность постоянной работы в режиме старт-остановка.
  • почти постоянно работа идёт на тяжелом для насоса этапе первоначального вакуумирования объёма
  • невысокие требования по минимальному остаточному давлению.
  • насос должен иметь фильтр на входе для предотвращения попадания твердых частиц мусора с рабочего стола

Этим характеристикам удовлетворяют одноступенчатые форвакуумные насосы, пластинчато-роторные, водокольцевые, кулачковые (когтевые). Скорость откачки выбирается в соответствии с объёмом установки и требуемой скорости вакуумирования.

Технология температурно-вакуумной формовки листового пластика

Достоинства методики

Главная отличительная черта данного метода обработки полимерных материалов состоит в том, что формовка продукции исполняется не из расплавленных веществ, а из заготовок в листовом либо пленочном виде. Разогретые заготовки вплоть до размягченной консистенции преобразовываются в готовые детали, после чего поддаются охлаждению с полным сохранением форм полученных в процессе формования.

С помощью формовочной методики создают изделия самого различного конфигурационного вида. Такая методика является максимально подходящей для мелкосерийного производства, по той причине, что технологическая оснастка намного доступней и ее легче эксплуатировать, чем формы для литья.

Значимыми достоинствами данного способа считаются: высокорентабельный инструмент для формовки, разумная цена на вакуумное формовочное оборудование, вероятность обработки пластиков с наличием множества слоев и пенистой консистенции, а также ресурсов с предварительно нанесенными печатями. Формуя листы с характеристиками высокой вязкости расплава можно изготовить тонкостенные предметы. А вот чтобы изготовить такие модели методикой литья под давлением нужно иметь в наличии гранулята с пониженной вязкостью расплава. Сравнительно невысокие расценки на оборудование дают еще одно превосходство вакуумной методике для изготовления небольшого количества деталей; преимущества формообразования данным методом для выработки больших партий состоит в получении очень тонких показателей граней изделия и высокого уровня выработки вакуум формующего оборудования.

Самые мелкие детали в виде коробок выгоднее всего производить именно вакуумным формованием.

Слабыми сторонами методики являются:

  • значительная разность толщины стенок продукции, которая обусловливается различной вытяжной степенью;

  • неосуществимость изготовления изделий со сложной конфигурацией;

  • необходимо наличие вспомогательных механических воздействий на изделия;

  • переработка листов с толщиной больше чем 6 мм невозможна;

  • изготавливая продукцию с необходимостью произведения глубокой вытяжки, в остатке насчитывается огромное количество не израсходованного материала (около 50%).

Вакуумно-пленочная формовка. Особенности применения

Технология вакуумно-пленочной формовки или V – процесс, относится к сфере литейного производства и имеет мало общего с вакуумной формовкой, применяемой в производстве изделий из листового пластика. Объединяет эти два направления только использование вакуума для создания атмосферного давления. При вакуумной формовке, вакуум является рабочим инструментом, обеспечивающим основной технологический процесс изготовления детали, т.е. воздействует непосредственно на поверхность изделия. В технологии вакуумно-пленочного формования вакуум воздействует на поверхность песка, подготавливая литейную форму к заливке расплавленным металлом. В этом случае вакуум исполняет вспомогательную роль в производстве отливки, т.е. непосредственно на поверхность изделия – отливки не действует.

В технологии вакуумно-пленочной формовки (ВПФ) используется тонкая синтетическая пленка и тонкодисперсный кварцевый песок без примеси глины. Поверхность литейной формы накрывают пленкой, разогревают и откачивают воздух через микроскопические отверстия в подмодельной плите. Затем заполняют опоку кварцевым песком и накрывают следующим слоем пленки. Откачивая воздух из промежутка между слоями пленки, создают твердый песчаный каркас, повторяющий форму модели. Откачка воздуха и поддержание вакуума продолжается в процессе заливки металла в форму вплоть до затвердевания готового изделия. В процессе заливки металла пленка газифицируется и газ проникает в песок, выполняя роль связующего.

Популярные статьи  Как сделать удобный и несложный органайзер для сверл

Технология ВПФ создана в Японии и уже более 50 лет применяется в СССР и в странах постсоветского пространства, в том числе, в России для получения сложных отливок для различных сфер применения. Благодаря этой технологии удается значительно повысить точность и качество отливок и отказаться в ряде случаев от механической обработки. V — процесс пока не получил широкого распространения в нашей стране.

Преимущества технологии вакуумной формовки:

  • Снижение издержек производства благодаря упрощению технологии изготовления литейных форм
  • Увеличение ресурса работы всех элементов технологической оснастки
  • Повышение точности и качества отливок
  • Устранение операции обрубки и очистки поверхности отливок
  • Повышение уровня экологической безопасности при проведении литейных операций
  • Недостатки технологии:
  • Необходимость поддержания вакуума в течение всего процесса изготовления отливки
  • Усложнение оснастки и технологии ее изготовления
  • Необходимость точного поддержания температуры пленки во избежание ее разрыва и образования брака литья

Материалы и область применения изделий

Технология температурно-вакуумной формовки листового пластика
Термовакуумной формовкой называют процесс производства объемных изделий из термопластичных полимерных материалов под воздействием температуры и вакуума. В качестве сырья используются практически все листовые термопласты, среди которых в серийном производстве чаще всего применяются:

  • полиэтилен (в том числе и вспененный);
  • ПВХ;
  • полипропилен;
  • полиметилметакрилат (ПЭТ);
  • АБС пластик (акрилонитрилбутадиенстирол);
  • полистирол;
  • поликарбонат;
  • оргстекло.

Вакуумная формовка листового пластика позволяет производить продукцию, которая востребована в:

  1. автомобильной, авиационной промышленности;
  2. судостроении и медицине;
  3. приборостроении и энергетике;
  4. пищевом производстве;
  5. области строительства и дизайна.

Применение определенного материала зависит от особенностей и технических характеристик оборудования, возможностей по созданию давления и температуры разогрева.

Каждый из нас в повседневной жизни регулярно встречается с изделиями, выполненными методом вакуумной термоформовки. Примером тому могут служить:

  • ванны для мытья, мойки и поддоны для душа;
  • одноразовая посуда;
  • бамперы и предметы тюнинга автомобилей;
  • вывески с объемными буквами, реклама и пр.

В процессе единичного производства изделий по данной технологии применяются сравнительно не сложные, малогабаритные и недорогие машины вакуумной формовки.

Как правило, такие устройства состоят из корпуса, прижимной рамки, вентилятора и нагревательного элемента, в роли которого выступает ТЭН. Главная деталь станка – это вакуумный насос, который откачивает воздух из камеры с разогретой заготовкой.

В серийном производстве применяется высокотехнологичное вакуум-формовочное оборудование, которое позволяет создавать продукцию в режиме непрерывного конвейера. Все модели для создания пластиковых изделий методом вакуумного термоформирования можно условно разделить на две категории: автоматические и полуавтоматические. В первых, все процессы производятся без участия человека. Во-вторых, процесс закладки, фиксации и выемки полимерной заготовки осуществляется вручную.

Применение вакуумной формовки

Большинство пластиков, с которыми вы сталкиваетесь ежедневно, являются результатом вакуумного формования. Многие отрасли промышленности используют процесс вакуумного формования для производства следующих продуктов:

a) Компоненты для сельского хозяйства

Вы можете использовать процесс вакуумного формования для создания различных сельскохозяйственных товаров. Это может быть тяжелая техника и / или транспортные средства. Такую тяжелую технику и транспорт можно использовать для активного отдыха.

Примечательно, что такие предметы должны быть прочными и долговечными. Они также должны быть устойчивы к атмосферным воздействиям, чтобы быть пригодными для ненастной погоды.

b) Автозапчасти

Автомобильная промышленность получает наибольшую выгоду от изделий, полученных вакуумным формованием. Например, на приборной панели каждого автомобиля есть компоненты, полученные вакуумным формованием. Некоторые части автомобилей, грузовиков, самолетов и лодок имеют детали вакуумной формовки.

Хорошая новость в том, что детали легкие и доступные. Их можно адаптировать под конкретный дизайн конкретного автомобиля.

c) упаковка

Вы можете использовать пластик для упаковки. Они долговечны, гигиеничны и экономичны. В зависимости от формы и размеров у вас может быть множество вариантов. Некоторые предметы можно использовать для хранения еды.

Другие предметы идеально подходят для упаковки напитков. Некоторые из контейнеров подходят для медицинской промышленности. Кроме того, для хранения косметических товаров используется пластик вакуумной формовки.

d) Домашняя утварь

Большинство предметов домашнего обихода получают в процессе вакуумного формования. Именно на кухне есть посуда и техника, которые являются яркими примерами. Другое применение — пластиковые ванны и садовый инвентарь.

e) Дисплеи для розничной торговли и маркетинга

Вы можете использовать вакуумное формование для творческих приложений. Большинство таких дизайнов подходят для розничной торговли и маркетинга

Некоторые розничные торговцы используют этот процесс для создания рекламных дисплеев, чтобы привлечь внимание покупателя

f) Electronics

Во многих отраслях электронной промышленности для изготовления специальных устройств используются пластмассы вакуумной формовки. Это могут быть корпуса колонок, телевизоров и телефонов. Промышленность использует этот рентабельный процесс для крупномасштабного производства определенных товаров.

Сферы применения вакуумной формовки пластика

  • Торговое оборудование: держатели ценников (прозрачные и окрашенные); подставки под пейджеры, фотоаппараты, сотовые телефоны, обувь и другие товары народного потребления.
  • Сувенирная и рекламная продукция: витрины для образцов товара; вкладыши в подарочные коробки для упаковки ежедневников, телефонных и записных книжек, авторучек, кляссеров и других «деловых» подарков и сувениров.
  • Объемные буквы — широко применяются при оформлении магазинов, салонов, ресторанов, кафе, баров, дискотек, казино из-за того, что они придают изображению естественность, рельефность, а в сочетании со световым оформлением — неожиданные и запоминающиеся визуальные эффекты. Объемные буквы вызывают у потребителя ощущение солидности, долговечности и эстетического удовольствия. Используются для наружного и внутреннего оформления. На сегодняшний день объемные буквы являются одним из самых эффективных средств, используемых в наружной рекламе.
  • Блистерная упаковка, иначе называемая также пластиковая упаковка — это новый, современный способ упаковки товара. Суть её состоит упаковке товара в так называемый блистер, то есть кусок пластиковой пленки (или пэт-пленки), повторяющий форму товара. В блистер (блистерную упаковку) пакуется множество разных видов продукции, начиная от строительных инструментов и заканчивая духами. Большим преимуществом пластиковой упаковки перед другими видами упаковки (в картонные коробки и т.д.) служит то, что покупатель имеет возможность оценить внешний вид товара до его покупки, что повышает вероятность покупки, так как покупатель способен осознать, что ему нужен именно Ваш товар и принять взвешенное решение о покупке.
  • Производство пластиковой упаковки — это кроме всего прочего, современный и выгодный бизнес, со сравнительно небольшими стартовыми вложениями. Даже если Вы не являетесь производителем, и не нуждаетесь в том, чтобы упаковывать Ваш товар в полимерную (блистерную) упаковку — вы всегда можете начать новый бизнес или направление бизнеса, предлагая другим производителям пластиковую тару своего производства. Диапазон товаров, которые пакуются в блистер очень велик: в пластиковую тару пакуются рулеты, восточные сладости, лампочки, аксессуары для сотовых телефонов, компьютерные комплектующие, батарейки, канцелярские аксессуары и многое другое. Блистерная упаковка (пластиковая упаковка) дешева, очень красиво выглядит и дает Вам конкурентное преимущество перед конкурентами за счет улучшения вида товара. Согласно исследованиям в области покупательской психологии, товар в блистерной упаковке покупается на 15% больше, чем в любой другой.
  • Изготовление форм для изготовления искусственного камня, плитки…

Достоинства и недостатки вакуумной формовки

По сравнению с литьем в химически твердеющие или сырые песчаные формы при вакуумной формовке требуется практически в 2 раза меньше рабочих, а оборудование в 2 раза дешевле, чем оборудование для изготовления химически твердеющих форм.

Популярные статьи  Осенний букет

Практически отпадает смесеприготовление, так как подготовка формовочного материала сводится лишь к просеиванию, охлаждению и регенерации использованного песка. Это резко сокращает затраты, связанные с использованием приготовительного оборудования. Значительный экономический эффект достигается за счет отсутствия в формовочном материале связующего вещества.

Производительность труда при формовке повышается в 2-5 раз. Так, цикл изготовления вакуумной формовкой двух полуформ размерами 1200×1400×250 мм составляет 10 мин. Цикл изготовления этих же форм по традиционной технологии составляет 40-60 мин.

По сравнению с встряхиванием и подпрессовкой вакуумная формовка обеспечивает равномерно высокую твердость, в результате разброс размеров уменьшается в среднем в два раза.

Полимерная пленка между моделью и песчаной формой обеспечивает снижение сопротивления трению, что позволяет извлекать модели с нулевым уклоном.

Высокая размерная точность отливок достигается путем использования отсортированного формовочного песка, отсутствием износа модельной оснастки, высокой равномерной степенью уплотнения песка, отсутствием литейных уклонов, отсутствием изменения размеров формы из-за улетучивающихся добавок формовочного материала.

В результате этого обеспечивается постоянство массы отливок больших размеров и сложной геометрической формы. Кроме того, обеспечивается высокая степень воспроизводимости при серийном производстве, от партии к партии не наблюдается каких-либо различий.

Способ вакуумной формовки можно использовать для получения отливок практически из любых сплавов, при любом уровне серийности, без каких-либо ограничений в отношении толщины стенок отливки. Однако имеются ограничения по сложности, высоте и конфигурации отливок.

Вакуумная формовка перспективна для получения отливок из сплавов, склонных к трещинообразованию при высокой температуре, поскольку этот способ позволяет регулировать прочность формы после образования на отливке твердой корки.

Область применения вакуумной формовки в отношении размеров отливаемых заготовок ограничивается практически только размерами опоки и мощностью вакуумного насоса.

Полученная вакуумной формовкой отливка массой 1000 кг размером 2020×405 мм заняла первое место на съезде литейщиков США в 2005 г. Отливка предназначена для гусеничного транспортера НАСА. Это стало заслуженным признанием способа вакуумной формовки и доверия к нему производителей литых деталей.

Просмотров:
326

Преимущества и недостатки вакуумной формовки

Многие производители, проектировщики и другие специалисты делают выбор в пользу вакуумной формовки, потому что по сравнению с другими методами производства при относительно низкой стоимости она предлагает конструкционную гибкость. Среди преимуществ вакуумной формовки:

Доступная цена

В частности, для мелкосерийного производства (250–300 единиц в год) вакуумная формовка, как правило, является более экономичной, чем другие методы производства, например литье пластмасс под давлением. Доступная стоимость вакуумной формовки во многом обусловлена ​​более низкой стоимостью изготовления оснастки и прототипов. В зависимости от площади поверхности изготавливаемых деталей и размеров зажимной рамы’ оснастка для литья под давлением может стоить в два—три раза больше, чем оснастки для термоформования пластиков или вакуумной формовки.

Время изготовления

Вакуумная формовка предлагает более быстрое время изготовления, чем другие традиционные методы производства, потому что оснастка может быть изготовлена быстрее. Изготовление оснастки для вакуумной формовки обычно занимает вдвое меньше времени, чем для литья под давлением. Если для создания форм используются 3D-принтеры время изготовления может уменьшиться еще больше. Так как вакуумная формовка повышает эффективность производственногопроцесса, предприятия имеют возможность быстрее доставлять новые модели изделий в руки потребителей.

Гибкость

С помощью вакуумной формовки проектировщики и производители могут испытывать новые конструкции и создавать прототипы без больших накладных расходов или временных задержек. Формы могут изготавливаться из дерева, алюминия, конструкционного пенопласта или получаемого 3D-печатью пластика, поэтому по сравнению с другими производственными процессами их замена и/или модификация осуществляется относительно легко.

В конце 1970-х и начале 80-х годов Дик Тил использовал вакуумную формовку для испытания опытных образцов деталей для снегоходов John Deere, главным образом потому, что технология удешевляла изготовление оснастки. В книге «Снегоходы John Deere: проектирование, производство, конкуренция и эволюция, 1971–1983» (John Deere Snowmobiles: Development, Production, Competition and Evolution, 1971–1983) авторы объясняют, что «экономически беспроигрышное для всех сторон решение было получено благодаря недорогой себестоимости деталей и меньшими инвестициями в производство оснастки».

При использовании технологии вакуумной формовки проектировщики могут работать с широким диапазоном цветовых вариантов и выполнять модификации в соответствии с требованиями заказчика. Таким образом перед предприятиями открывается возможность предлагать единичные конструкции и производить изделия с индивидуальными параметрами, например, зубные ретейнеры, по доступной цене.

Производство стерильных и пищевых материалов

Часто вакуумную формовку производители используют для производства пищевых контейнеров и изделий для медицинской промышленности, поскольку она позволяет получать пластмассы, которые можно стерилизовать или поддерживать чистыми. Например, полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) часто используется для вакуумной формовки контейнеров для хранения пищевых продуктов.

Кроме того, благодаря стойкости ПЭВП к кислотным соединениям, он является подходящим материалом для вакуумной формовки контейнеров для чистящих средств. Вакуумная формовка пластмасс, предназначенных для производства медицинских изделий, используется для изготовления предметов, которые могут подвергаться стерилизации и соответствуют строгим медицинским и/или фармацевтическим нормативам.

Недостатки технологии вакуумной формовки

Хотя вакуумная формовка предлагает существенные преимущества, у нее есть и определенные ограничения. Метод вакуумной формовки может применяться только к деталям с относительно тонкими стенками и простой геометрией. При этом толщина стенок готовых деталей может быть неравномерной, а вогнутые детали, требующие глубокой вытяжки, с использованием вакуумной формовки изготовить трудно.

Кроме того, хотя вакуумная формовка часто является самым экономически выгодным вариантом для мелко- и среднесерийного производства, в случае крупносерийного производства другие метода производства пластмасс могут иметь большую экономическую эффективность.

Виды термоформовки

Термоформовку делят на 2 вида:

  1. Полная термоформовка обычно проводится для дорогих моделей коньков профессионального уровня, при которой изменениям подлежит верхняя кромка ботинка и сразу 2 зоны линий люверсов. Не проводится термоформовка коньков bauer.
  2. Частичная — упрощенный вариант, подгона коньков под стопу человека, при которой видоизменяются формы не всех элементов ботинка с корпусом, защитным языком и стельками, а лишь верхняя часть для более плотного охвата ноги в области голени. Термической обработке подвергается исключительно линия люверса (верхняя кромка ботинка) в месте подъема стопы, с целью более плотного прилегания к коньку.

Как сделать подъемную, прижимную, верхнюю раму

В качестве материала изготовления рамы применяем профильную трубу 60х40х2 мм. Прижимную раму выполняем точно в тех размерах, что и у вакуумной рамы. Если ровный профиль – не погнутый и не покрученный достать не удалось, тогда отбираем попарно самые ровные листки. Из них мы изготовим части вакуумного стола, которые плотно примыкают между собой.

Подъем прижимной рамы будет осуществляться за счет регулируемых шарнирных соединений. Шарниры можно регулировать, когда будет наклеен уплотнитель в виде полос листовой резины со средней жесткостью – толщина примерно 2 мм.

Приваренные шайбы требуются, чтобы увеличить площадь трения. Шкворень шарнирного соединения в виде стального прута D12, на концах которого имеется резьба.

Чтобы удерживать прижимную раму поднятой, можем воспользоваться газовыми лифтами.

Оцените статью
Денис Серебряков
Добавить комментарии

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Технология температурно-вакуумной формовки листового пластика
Переносная солнечная панель на акриловом стекле