Изделия вакуумной формовки: Вакуумная формовка-производство изделий из листового пластика

Вакуумная формовка-производство изделий из листового пластика

Производство изделий методом вакуумного формования пластика

Вакуумная формовка – это метод производства, при котором пластик нагревается и формируется, как правило, с помощью пресс-формы. Вакуумные формовочные машины различаются по размерам и сложности от недорогих настольных устройств до автоматизированных промышленных машин. 

В чем разница между вакуумной формовкой вакуумной, термоформованием и формованием под давлением?

Основное различие между формованием давлением и вакуумным формованием заключается в количестве используемых пресс-форм. Вакуумная формовка и формовка под давлением – это разные типы процессов формования изделия. 

Термоформование – это производственный процесс, в котором лист пластика нагревается, чтобы стать эластичным,  а затем формируется с помощью пресс-формы или мембранно вакуумного пресса, далее обрезается для создания конечной детали или продукта. 

Вакуумная формовка – это простейший вид термоформования пластмасс, который использует одну пресс-форму и вакуумное давление для получения требуемой геометрии детали. Он идеально подходит для деталей, которые должны быть точно сформированы только с одной стороны.

Формование под давлением –это изготовление изделий при помощи двух форм.  Существует два основных типа форм, «Папа» положительные (выпуклые) и «Мама» отрицательные (вогнутые). При использовании наружных форм лист пластика помещается поверх формы, чтобы очертить внутренние размеры пластиковой детали. С помощью отрицательных пресс-форм термопластичный лист помещается внутрь пресс-формы для точного формирования внешних размеров детали.

Приведенные ниже шаги описывают типичный процесс промышленного вакуумного формования.

Производственный Процесс

Зажим: пластиковый лист зажимается в рамке или прижимной рамой.

Нагрев: лист и рама перемещаются близко к нагревательным элементам, что делает пластик мягким и податливым.

Вакуум: рама опускается или поднимается стол с формовочным полем, и пластик натягивается на форму, в то время как вакуум активируется, чтобы высосать весь воздух из промежутка между пластиком и формой, образуя таким образом копию матрицы.

Охлаждение и высвобождение: как только деталь была сформирована над пресс-формой, ей необходимо дать время остыть перед удалением. Система охлаждения, такая как вентиляторы и распыляемый водяной туман, иногда используется для сокращения времени цикла.

Общие проблемы и их простые решения.

Спайки.
Понятие «спайка» используется для описания любых нежелательных складок пластика,
которые собираются вокруг или между пресс-формой или пресс-формами, формуемыми в
ВФМ. Скорее всего, это происходит из-за того, что нагретый пластик распределяется
неправильно, когда пресс-форма поднимается, чтобы вступить с ним в контакт. Когда
включается вакуумный насос, пластик тянется вниз неравномерно, и создает эти
нежелательные складки по краям формуемого изделия. Для этого есть четыре основные
причины;
1) Пресс-форма слишком высока;
2) Пресс-форма не имеет достаточных углов тяги;
3) Слишком большое формовочное поле для размеров пресс-формы;
4) Пресс-формы размещены очень близко друг к другу.
Что нужно сделать:
1)Используйте лист меньшего размера, чтобы пресс-форма растягивала пластик ровно;
2)Поместите угловые блоки по углам пресс-формы, чтобы они компенсировали избыток
пластика;
3)Увеличьте скосы углов на пресс-форме;
4)Попробуйте поменять местами положительную и отрицательную формы (пуансон).
Истончение пластика.
Когда нагретый пластик чрезмерно растягивается в процессе формования, он становится
тонким и слабым в определенных местах. Решения этой проблемы, опять же, очень
прямолинейны.
• Увеличьте скосы по бокам формы;
• Уменьшите высоту формы;
• Используйте более толстый пластик;
• Измените дизайн в определенных частях формы.
Расформовка пресс-Формы.
Иногда отформованный пластик очень тяжело снять с пресс-формы. Вот некоторые из
возможных причин, по которым форма застревает в пластике.
• Форма стала слишком горячей после более чем одного цикла вакуумной формовки.
• Пластик долго остывал на форме перед извлечением.
• Возможно, на форме есть отрицательный угол.
• Обратный насос не был использован в конце цикла формования.
Неформованное изделие.
Когда отформованное изделие выглядит не так, как должна выглядеть, но без детализации, которую должна создавать форма. Это может быть вызвано любой из следующих причин.
• В пресс-форме недостаточно технологических отверстий;
• Пластик был недостаточно нагрет;
• Уплотнение между зажимными рамами не герметичен, проверьте вакуум.

Обрезка.

Как только деталь освобождается, лишний материал отрезается либо вручную, либо с помощью станка с ЧПУ.

Затраты на оснастку для вакуумной формовки невелики по сравнению с другими методами формования из-за низких сил и давлений. Формы (матрицы, оснастки) изготавливаются из МДФ, модельного пластика, стеклопластика, эпоксидной смолы для коротких производственных циклов изготовленных на заказ деталей.  Для больших объемов производства производители используют более прочную алюминиевую оснастку.

Учитывая широкий спектр доступных вакуумных формовочных машин, а также возможности автоматизации на высоком уровне, вакуумное формование идеально подходит для любого применения,  от изготовленных на заказ изделий или прототипов до массового производства. Однако этот процесс предлагает лишь ограниченную свободу формы и может быть использован только для изготовления деталей с относительно тонкими стенками и простой геометрией. Обычно формованные детали включают упаковку продуктов, душевые поддоны, вкладыши автомобильных дверей, корпуса различного оборудования, изготовленные на заказ.

• Вакуумная формовка ограничена свободой, только тонкостенные детали, никакой сложной геометрии
• Время выполнения заказа от 24 часов до нескольких недель
• Время цикла несколько минут, в зависимости от оборудования

Материалы

Большинство термопластиков может быть использовано для термоформирования, предлагая гибкость в выборе материала. Пластмассы, обычно используемые для формовки включают в себя:

• Акрил (PMMA)
• акрилонитрил бутадиен стирол (ABS)
• Полиэтилентерефталат-гликоль (PETG)
• Полистирол (PS)
• Поликарбонат (PC)
• Полиэтилен (PE)
• Поливинилхлорид (ПВХ)

 

Технология вакуумной формовки оргстекла

Акриловые и поликарбонатные изделия, имеющие сложную пространственную форму, изготавливаются методом вакуумной формовки. Эта технология незаменима в том случае, если требуется создать конструкцию со сложным рельефом. Вакуумная формовка предоставляет широкие возможности в сфере изготовления изделий из оргстекла и поликарбоната – эти материалы обладают отличными свойствами термопластичности.

Технологический процесс вакуумной формовки

Вакуумная формовка – ответственный и сложный процесс, в ходе реализации которого следует учитывать множество специфических нюансов. Изделия, полученные методом вакуумной формовки, имеют отличные эстетические характеристики. Правильно выдержанные режимы нагрева, охлаждения и вакуумирования – это гарантия отсутствия пространственных и поверхностных дефектов.

При вакуумной формовке нагретая листовая заготовка втягивается вакуумом и принудительно огибает контуры матрицы. Этим процесс кардинально отличается от моллирования – другого вида термоформовки, при котором заготовка свободно ложится на формирующую матрицу. Возможен вариант вакуумной формовки со встречным инструментом или без него. При разработке технологического процесса вакуумной формовки учитывается следующий момент: принимая сложную конфигурацию, лист уменьшает свою толщину.

Вакуумная формовка осуществляется в несколько этапов.

Изготовление специальной матрицы. Этот этап зачастую занимает большую часть времени и требует немалых трудозатрат. Матрица изготавливается из дерева, стеклопластика или другого термостойкого материала. Конфигурация поверхности матрицы должна в точности соответствовать требуемому рельефу поликарбонатного или акрилового изделия. В серийном производстве стоимость матрицы равномерно распределяется на каждое изделие и незначительно увеличивает стоимость готового продукта. В единичном производстве цена изделия существенно возрастает в связи с расходами на изготовление матрицы. Но одноразовая матрица с целью экономии может быть изготовлена из менее прочного и долговечного материала, поскольку она не будет использоваться повторно.

Фиксация, нагрев и формовка заготовки. Лист оргстекла или поликарбоната помещается в специальную машину вакуумной формовки, где осуществляется его нагрев. Для фиксации заготовки используется крепкая зажимная рама. В нагретом состоянии материал приобретает высокую пластичность. С помощью вакуумного насоса в пространстве между заготовкой и матрицей откачивается воздух, создается отрицательное давление, лист втягивается и плотно прилегает к форме, в точности повторяя сложный рельеф.

Остывание и финишная обработка заготовки. После термической формовки заготовка остывает и извлекается из формы. Остывшее и затвердевшее изделие из оргстекла легко отделяется от матрицы. Завершающий этап – обработка краев заготовки, тонкая полировка поверхностей и торцевых участков. При необходимости в изделии сверлятся отверстия, фрезеруются пазы, наносится самоклеящаяся пленка.

Максимальная производительность вакуумной формовки достигается на современном автоматическом оборудовании. Такие машины используются в непрерывном серийном производстве больших партий деталей. В единичном производстве эксклюзивных изделий экономически обосновано применять более простое оборудование. Вакуумные формовочные машины неприхотливы в обслуживании, они обеспечивают высокое качество формовки и не удорожают техпроцесс изготовления акриловых и поликарбонатных изделий.

Режимы вакуумной формовки

Температура нагрева заготовки перед выполнением вакуумной формовки зависит от марки материала. Заготовки из литьевого акрилового стекла PLEXIGLAS GS нагреваются до 160-175°С, из экструзионного акрила PLEXIGLAS XT – до 150- 160°C. Поликарбонат марки Макролон нагревается до 190-210°C. Недостаточный нагрев приводит к ухудшению термопластичности материала. Перегрев чреват появлением поверхностных дефектов и разрывов заготовки. Измерение температуры производится бесконтактным методом с помощью специальных приборов. Степень нагрева может быть откорректирована в зависимости от скорости формовки.

В предварительном нагреве нуждается не только заготовка, но и элементы формовочного инструмента. При формовке оргстекла температура на поверхности формовочной оснастки достигает 60-80°С, поликарбоната – 80-125°С. Продолжительность нагрева зависит от толщины материала и технических характеристик формовочной машины. Еще один важный параметр – скорость формовки. Слишком медленная формовка приводит к нежелательному охлаждению заготовки, чрезмерно быстрая – не позволяет обеспечить желаемую толщину материала.

Режимы вакуумной формовки уточняются для каждого индивидуального случая путем проведения инженерных расчетов. Наши специалисты уделяют большое внимание определению режимов вакуумной формовки. Профессиональный подход исключает риск появления брака. Наши изделия обладают гарантированным качеством, отличаются хорошими прочностными характеристиками и долговечностью.

Область применения изделий, изготовленных методом вакуумной формовки

Изделия, полученные методом вакуумной формовки, находят широкое применение в области рекламы, в сфере производства мебели, POS-материалов, сувениров, светильников, декоративных элементов. Такие заготовки применяются для производства вывесок, лайтбоксов, световых конструкций. Благодаря возможностям технологии вакуумной формовки, практически любая идея может быть осуществима.

Производство компании «Плексистор» оснащено современным оборудованием для вакуумной формовки оргстекла и поликарбоната. Мы изготавливаем изделия любой сложности, выполняем индивидуальные заказы на производство конструкций по индивидуальным требованиям заказчика.

Какие детали и изделия можно изготавливать с помощью вакуумной формовки?

Если вы читали какие-либо из моих последних блогов, вы должны иметь довольно хорошее представление о процессах термоформования в целом.

Основная цель данной статьи — обсудить, какие детали и изделия можно изготовить с помощью вакуумной формовки.

Учитывая, что этот метод производства имеет такой широкий спектр производственных возможностей, я собираюсь для простоты разбить различные области применения по отраслям.

Возможно, вас удивит количество вакуумно-формованных предметов, которые вы часто видите и используете.

Давайте начнем!

Аэрокосмическая промышленность

Аэрокосмическая промышленность в значительной степени зависит от термоформования.

Вакуумные детали можно найти в военных самолетах, ракетах, космических челноках, коммерческих авиалайнерах и самолетах для отдыха.

Каждый компонент должен быть спроектирован в соответствии со строгими эксплуатационными стандартами, касающимися воспламеняемости, стабильности размеров и ударной вязкости.

В следующий раз, когда будете лететь на самолете, обратите внимание на верхние отсеки для хранения вещей, спинки сидений, столики и багажные полки. Скорее всего, все они были вакуумной формовки.

Автомобильная промышленность

Термоформованные пластмассы необходимы автомобильной промышленности как для функциональных, так и для эстетических целей.

Сотни термоформованных деталей можно найти в легковых, грузовых и грузовых автомобилях, которые мы водим и видим на дорогах каждый день.

Ниже приведен список примеров:

• Панели внутренних дверей
• Центральные консоли
• Обшивка двигателя
• Воздуховоды
• Покрытие кузова грузовика
• Детали сиденья
• Напольные и грузовые коврики
• Облицовка бампера

Все большее число металлических автомобильных деталей заменяется пластиковыми деталями.

Наряду с тем, что автомобили стали более экономичными, это изменение помогло снизить вес новых автомобилей, чтобы они легче маневрировали и быстрее замедлялись.

Товары народного потребления

Существует целый ряд товаров народного потребления, которые изготавливаются с использованием вакуумного формования.

Это можно объяснить гибкостью процесса с точки зрения цвета, текстуры и возможностей отделки.

Если бы вы перерыли свои кухонные шкафы, то, вероятно, нашли бы посуду вакуумной формовки, посуду Tupperware®, бутылки с водой и сервировочную посуду.

А если вам нравится держать вещи в порядке, у вас могут быть органайзеры и разделители для выдвижных ящиков вакуумной формы.

Другие формованные изделия, которые можно найти в доме, включают контейнеры для чистящих средств, детские игрушки, чемоданы и предметы домашнего декора, и это лишь некоторые из них.

Электроника

Почти любое электронное устройство, которое вы можете найти в Интернете или купить в обычном магазине, будет иметь внешний корпус, изготовленный из формованной детали.

Корпуса большинства портативных электронных устройств изготовлены из толстого пластика для минимизации износа.

Тонких корпусов достаточно для более крупной отдельно стоящей электроники, такой как компьютерные мониторы, принтеры и телевизионные подложки.

Многие внутренние электронные компоненты также защищены термоформованным пластиком.

Похоронные услуги

Похоронные бюро зависят от изделий из термопластика, которые помогают выполнять определенные аспекты услуг, которые они предоставляют семьям.

Например, цветочные тележки используются для перевозки цветочных композиций с похорон на кладбище или в дом семьи.

Задние сиденья для подносов для букетов хранятся в похоронных машинах для предотвращения падения ваз и корзин с цветами во время транспортировки.

Операторы крематориев и распорядители похорон используют поддоны для транспортных средств и поддоны для мавзолеев, чтобы облегчить физическую нагрузку при перемещении человеческих останков.

Здравоохранение

Индивидуальное вакуумное формование обеспечивает экономичное и гигиеничное решение для изготовления множества медицинских принадлежностей и устройств.

Помимо того, что термоформованные пластмассы легко поддаются санитарной обработке, они могут быть изготовлены с химически стойкими свойствами, встроенными в материал, что помогает поддерживать безопасную среду для пациентов и персонала.

Ниже приведены примеры оборудования, которое регулярно используется в медицинских учреждениях:

• Урны для медицинских отходов
• Корпуса для визуализации (рентген, МРТ, компьютерная томография и т. д.)
• Защита пальцев
• Защитные очки
• Медицинские подносы и тележки
• Панели больничных палат
• Компоненты больничной койки

Упаковка

Литой пластик легкий, гигиеничный, гибкий и прочный, что делает его идеальным материалом для упаковки в нескольких секторах рынка.

Блистерная упаковка и раскладушка являются двумя наиболее популярными видами упаковки, поскольку они позволяют упаковывать поштучно и навалом, а также обеспечивать защиту продукта.

Формованная упаковка бывает всех форм и размеров. Он используется для упаковки всего, от чистящих средств и косметики до детских товаров и медицинских принадлежностей.

Пищевая промышленность в значительной степени зависит от пластиковой упаковки, поскольку она помогает сохранять свежесть скоропортящихся продуктов и предотвращает загрязнение.

Список можно продолжать и продолжать

Термоформование существует уже почти столетие и применяется почти во всех отраслях промышленности.

Хотите верьте, хотите нет, но я выделил очень небольшой процент из тысяч и тысяч предметов, которые можно формовать в вакууме.

Если вам нужно изготовить пластиковую деталь, опытный персонал GPI поможет вам ознакомиться с нашими технологиями производства и графиками.

Обладая более чем 30-летним опытом работы в отрасли, мы специализируемся на создании надежных и долговечных товаров по доступной цене.

10 продуктов, изготовленных с помощью вакуумного термоформования

В наших предыдущих блогах мы освещали некоторые отрасли и продукты вакуумного термоформования, с которыми мы работаем в Global Thermoforming. Мы с гордостью сообщаем, что вы, возможно, взаимодействовали с одним из наших термоформованных изделий за последние 24 часа!

В этом месяце мы хотели бы представить универсальность наших процессов, рассказав вам о 10 продуктах, изготовленных методом термоформования под вакуумом и под давлением. Это широкий диапазон, и это отличный пример того, чего мы можем достичь с помощью наших возможностей тонколистовой и толстолистовой прокатки и ряда вторичных операций.

Готовы представить, что мы можем сделать здесь, в Global? Давайте прыгать!

Аэрокосмическая промышленность

Наши проекты с клиентами из аэрокосмической отрасли варьируются от реальных интерьеров самолетов до помощи в перемещении вашего багажа по аэропорту. Используя такие материалы, как Kydex, Boltaron и Royalite, мы производим изделия, отвечающие самым строгим требованиям. Авиаперелеты требуют, чтобы интерьер был не только прочным, легким и легко поддающимся дезинфекции, но и огнестойким. Вы увидите нашу работу в таких элементах, как верхние ящики для хранения вещей, осветительные приборы и подлокотники. Эти предметы были произведены для известных компаний в этой отрасли, таких как American Airlines и Southwest Airlines.

На земле наши толстые термоформованные сумки для багажа выдерживают износ, сопровождающий перевозку и транспортировку багажа. Если вы видели, как ваши чемоданы падают с конвейерной ленты, вы знаете, как важно, чтобы высококачественные подносы и корзины содержали предметы! Мы также работаем с компаниями авиационной отрасли, поставляя поддоны для крупногабаритных грузов и другие предметы, используемые за кулисами.

Сельское хозяйство

Если вы не ассоциируете выращивание растений с термоформованным пластиком, мы здесь, чтобы расширить ваши горизонты! Неудивительно, что бизнес по превращению семян и ростков в растения и многое другое может быть влажным, грязным и открытым для элементов. Global Thermoforming помогает нашим клиентам, производя продукцию, которая позволяет снизить вес лотков и ванночек для выращивания и свести к минимуму их техническое обслуживание.

Термоформование под давлением и вакуумом идеально подходит для производства деталей, необходимых для этих продуктов: от дренажных канавок, встроенных в дно плоских лотков для рассады, до точных допусков, необходимых для обеспечения того, чтобы элементы штабелировались, когда они не используются. От крышек до ванн, они подходят для работы в теплицах и на открытом воздухе. Их также можно чистить и стерилизовать. Вы можете увидеть пример нашей работы в этой отрасли с такими продуктами, как лотки Scott’s Miracle Grow/Botanicare.

Автомобильная промышленность

Хотя мы думаем о транспортных средствах как о металлических объектах, они используют много термоформованного пластика как внутри, так и снаружи. Толстые детали помогают снизить вес автомобиля, повысить безопасность и обеспечить запасными частями Nissan, TRW и Calsonic. В процессе термоформования можно создавать сложные конструкции, необходимые для отдельных панелей и отдельных элементов, таких как приборные панели.

Даже в нетрадиционных транспортных средствах для изготовления новых и сменных деталей используется толстый термоформованный пластик. Так же, как легковые и грузовые автомобили, UTV и транспортные средства для отдыха требуют легко очищаемых поверхностей и безопасных легких пластиков, таких как TPO и ABS с акриловым покрытием. Они используются для наружных панелей, крышек консолей и других нестандартных деталей, которые добавляют функциональность и улучшают внешний вид. Мы также производим лотки для обработки деталей для заводского и складского использования.

Электронная промышленность

Наши возможности для изготовления нестандартных корпусов, упаковочных вкладышей, транспортировочных лотков и лотков для транспортировки больших материалов также помогли нам завоевать клиентов в электронной промышленности. Вакуумное формование и наши высокие допуски позволяют нам создавать детализированные упаковки, соответствующие даже сложным контурам деталей. Они демонстрируют и выделяют отдельные продукты в прозрачных раскладушках, блистерных упаковках, а также в прозрачных или цветных витринах.

Для крупных производителей мы используем наш опыт в создании толстолистовой продукции для поставки лотков для обработки. Они сокращают время простоя и ускоряют рабочий процесс, позволяя штабелировать и постоянно повторно использовать в промышленных условиях. Они также могут выдерживать неправильное обращение и тяжелые предметы благодаря продуманной конструкции и прочным материалам.

Пищевая промышленность

Наша многолетняя работа с различными сферами пищевой промышленности охватывает множество вопросов, с которыми вы столкнетесь в течение дня. В следующий раз во время вашего обычного похода в продуктовый магазин вы заметите, что прозрачные ракушки из тонкого пластика необходимы для упаковки десертов, продуктов и многого другого на полках и в холодильных отделениях. Мы используем наши точные процессы обрезки и формовки, чтобы производить легкие продукты, которые пропускают воздух и обеспечивают надежную застежку. Точно так же мы производим «зеленые» пластиковые коробки для яиц, которые обеспечивают видимость и защиту продукта.

Если вы остановитесь в кофейне — может быть, даже в Starbucks или Dunkin Donuts рядом с вашим любимым магазином — вы, скорее всего, получите свою чашку с крышкой. Компания Global работает с тонким пластиком, чтобы поставлять нашим клиентам из пищевой промышленности крышки, которые плотно укладываются друг на друга, идеально сочетаются со стандартными формами и размерами стаканов и защищают клиентов от разливов.

Медицинская промышленность

Потребность в экономичных расходных материалах и продуктах в медицинской промышленности изменилась благодаря использованию термоформованных пластиков. Наши продукты снижают потребность в стерилизации и сокращают время очистки. Кроме того, мы можем производить компоненты из химически стойких материалов, отличающихся исключительной долговечностью и высоким качеством.

Вы увидите нашу продукцию во всех областях здравоохранения: Мобильное рентгеновское оборудование, которое легко транспортировать и стерилизовать, в одноразовых компонентах, которые точно подходят для каждого использования, на больничных тележках, которые содержат основные расходные материалы для всех видов процедур. и даже на столешницах пациентов и персонала. Global Thermoforming также активизировалась, чтобы внести свой вклад во время нынешней пандемии, производя многоразовые и одноразовые лицевые маски из тонкого пластика.

Как видите, вы, возможно, недавно имели некоторый личный опыт работы с одним из наших продуктов вакуумной термоформовки! Если вы думаете о новой идее тонкого или толстого пластикового компонента, мы можем обсудить, какие из наших возможностей лучше всего соответствуют вашим потребностям, будь то использование инструментов, изготовление пресс-форм или любой этап процесса термоформования! Имея более чем 30-летний опыт работы в отрасли, у нас найдется решение для ваших потребностей в термоформовании.

Есть предстоящий проект?

Какими бы ни были ваши производственные потребности, Global Thermoforming может использовать наш опыт проектирования, проектирования и производства для вас.

Получить бесплатное предложение

Похожие сообщения

Какие виды пластмасс можно использовать при термоформовании?

7 июня 2022 г. Комментариев нет

Термоформование — это экономичный способ производства высококачественных пластиковых изделий с точностью и эффективностью. Узнайте о распространенных типах пластмасс, используемых при термоформовании, и узнайте, какие термоформованные пластмассы лучше всего подходят для ваших нужд.

Читать дальше »

10 основных преимуществ термоформования

3 апреля 2022 г. Комментариев нет

При всех преимуществах этого процесса неудивительно, что ассортимент продуктов и приложений, использующих его, продолжает расти. Ознакомьтесь со списком ниже, чтобы узнать о некоторых основных преимуществах термоформования и о том, как оно может улучшить производственный процесс для различных клиентов и отраслей.