Создание пластиковых деталей высокого качества требует специального оборудования. Способ вакуумной формовки – налаженный производственный процесс, с помощью которого можно изготовить качественную полимерную продукцию с одинаковой толщиной стенок. Для этих целей чаще всего используются вакуумные станки. С помощью оборудования можно воспроизвести желаемую форму изделия малого и среднего размера из исходного материала в виде листов.
Конструктивные особенности
Термоформовочная машина представляет собой сложное технологичное оборудование. Она состоит из рабочей поверхности с вакуумной камерой, рамы для размещения расходного материала, ресивера с насосом, блока нагрева, специальных модулей, которые отвечают за необходимый нагрев и охлаждение, а также пневморасформовку. Каждая часть конструкции выполняет важную задачу. Однако незаменимой составляющей любой машины остается вакуумный насос. Именно он в тандеме с автоматическим модулем откачивает воздух из камеры. Это позволяет создать среду, в которой разогретое сырье может с легкостью принимать форму мастер-модели. Чем более точно работает вакуумный насос, тем ниже возможность получения готового изделия с неровностями и складками на поверхности.
Принцип работы
Все этапы работы оборудования вплоть до получения готового изделия происходят под контролем оператора. В рабочей зоне размещается и предварительно прогревается мастер-модель. Это повышает качество изготавливаемого изделия и облегчает его извлечение из машины. Лист расходного материала закрепляется в раме, после чего он равномерно нагревается. В вакуумной камере разогретый до определенной температуры полимер опускается на мастер-модель и, обтекая ее, принимает требуемую форму. После проверки точности происходят охлаждение материала и разгерметизация вакуума. Это последний этап, после которого готовое изделие можно отделять от заготовки.
Область применения
Вакуум-формовочная машина может использоваться для изготовления как выпуклых, так и вогнутых изделий практически в любой сфере деятельности. В строительстве – это основа для заливки бетонных смесей. С помощью пластиковых форм изготавливаются облицовочные панели, могильные плиты, заборные столбы, барельефы и прочее. Для целей автомобилестроения создаются пластиковых кузовные детали. В легкой промышленности с помощью оборудования производят всевозможные контейнеры, элементы одежды, разнообразные производственные детали. Для целей маркетинга создаются заготовки для букв и баннеров. Продукция, созданная с помощью вакуумных станков, нашла применение и в сфере досуга. С помощью оборудования массово производятся детские игрушки из высококачественного пластика.
Какой расходный материал может использоваться
Для производства готовых изделий может использоваться самое разное сырье. Оно выбирается исходя из области использования и заданных параметров при производстве. Так, для игрушек и бытовых изделий, которые будут контактировать с продуктами, требуются особые безопасные материалы. Формовочный станок может работать с такими полимерами, как полиэтилен, прозрачный пластик, АБС и ПВХ. Последние материалы наиболее распространены в области вакуумной формовки.
АБС-пластик. Это комбинация стирола, бутадиена и акрилонитрила в особых пропорциях. С помощью данной основы можно получить высококачественные изделия, устойчивые к физическим нагрузкам и воздействию условий внешней среды. Стоимость этого полимера довольно доступная, что выгодно отличает его от другого сырья. Среди важных особенностей полимера можно выделить:
- ударопрочность;
- внушительный срок полезной службы и ремонтопригодность;
- устойчивость к воздействию ультрафиолета и химических соединений;
- низкое взаимодействие с гипсом и бетоном;
- пластичность и морозоустойчивость.
ПВХ-пластик. Это синтетический материал, который хорошо поддается обработке в вакуумно-формовочной машине для пластика. По сравнению с АБС он имеет меньшую прочность и жесткость и более высокую токсичность. При этом материал хорошо переносит влажную среду. Полимер широко распространен в производстве форм благодаря следующим особенностям:
- влагонепроницаемость;
- стойкость к воздействию окислителей;
- низкое взаимодействие с гипсовыми и бетонными смесями;
- высокая прочность;
- трудногорючесть.
Другие полимерные соединения используются для производства пластиковых элементов, пропускающих свет. Для изготовления форм они не применяются.
Виды нагревательных элементов
Вакуумный станок не может функционировать без термоизлучателя. Важным нюансом работы профессионального оборудования является равномерный прогрев сырья, но с разной интенсивностью. В центре требуется около половины мощности, тогда как по краям нужен максимум. Необходимый режим устанавливается с помощью регулятора температуры. Непосредственный прогрев осуществляется с помощью нагревательного элемента. Самыми распространенными среди них являются ТЭН, лампы КГТ, инфракрасные керамические и кварцевые излучатели, галогеновые лампы. Все они различаются по принципу работы, наличию отражателей, количеству нагревателей, степени прогрева и другим параметрам.
Трубчатый электронагреватель (ТЭН)
ТЭН совместим с узким числом видов полимерного сырья, так как создает длину волны 6 мкм. Он состоит из керамической основы без отражателя, что оказывает негативное влияние на обогрев исходного материала: снижается качество и увеличивается время процесса. Кроме того, настроить прогрев сегментарно с таким электронагревателем невозможно. ТЭН легко изготовить, он имеет доступную цену. При этом значительные электрозатраты увеличивают срок окупаемости вакуумно-формовочной машины для пластика. При производстве современного оборудования такой тип нагревательных элементов используется редко.
Лампа КГТ
Термоизлучательный элемент быстро нагревается, имеет возможность терморегуляции, прост в использовании и доступен по цене. Излучение КГТ-ламп относится к коротковолновому (менее 1 мкм), что снижает качество прогрева исходного материала. Оно способно проходить лишь через темные полимеры, нагреть прозрачный, цветной или белый пластик с их помощью невозможно. Данный вид нагревательных элементов, как и предыдущий, не имеет отражателей. В промышленном производстве формовочных станков для пластика КГТ-лампы практически не используются.
Инфракрасный керамический нагреватель
Состоит из керамической основы без отражателя и имеет длину волны 3–6 мкм. В процессе работы керамика обеспечивает пожаробезопасность в вакуумной камере. Инфракрасное излучение легко и равномерно прогревает исходный материал, оно подходит для работы с разными видами сырья. При этом разогрев достаточно толстых изделий сопровождается некоторыми сложностями. Сами нагреватели для станков вакуумной формовки достаточно дорогостоящие, и длительный прогрев увеличивает расход электроэнергии.
Инфракрасный кварцевый нагреватель
Излучатель имеет средний показатель длины волны (1,6–4 мкм), оптимальный для статичного нагревания полимерной основы. Тепловые лучи хорошо рассеиваются и достаточно быстро нагревают сырье до требуемой температуры. Режим нагрева варьируется, параметры настроек позволяют быстро перевести термоформовочную машину в режим ожидания. Этот тип нагревателей имеет сбалансированное значение стоимости и показателей эксплуатации. Однако при частом использовании нагреватель может выйти из строя раньше положенного срока.
Галогеновая лампа
Излучатели созданы на основе КГТ с учетом недостатков в их работе. Галогеновая лампа имеет длину волны 1,2 мкм, что положительно сказывается на времени и качестве прогрева сырья до требуемой пластичности. В тандеме с отражателями из алюминия этот вид излучателей обеспечивает качественное и равномерное прогревание лицевой поверхности пластика. При частом отключении оборудования нагревательные элементы могут быстро выходить из строя, что корректируется качественным регулятором мощности. Галогеновые лампы можно назвать оптимальными для оснащения вакуум-формовочных машин. Они имеют хорошее соотношение цены и качества прогрева исходного сырья, удобны при постоянном использовании.
На что обратить внимание при выборе
Вакуумный станок выбирается, исходя из целей его последующего использования. Для промышленного производства больших объемов форм требуется мощное оборудование с качественным насосом. Также важно учесть размеры и высоту рабочей поверхности. От этого зависит, сколько готовых изделий и каких объемов можно получить за один цикл. Чем больше в оборудовании будет автоматических модулей, тем меньше потребуется участия оператора. От выбора типа нагревательного элемента зависит, какие материалы могут использоваться в качестве исходных и как быстро будет происходить один полный цикл. Процесс получения готовой продукции в современных вакуум-формовочных машинах максимально автоматизирован и практически не требует человеческого участия. Так, оборудование в автоматическом режиме может забирать лист полимера, контролировать точность его размещения и отправлять в камеру.
Сегодня на рынке представлен большой ассортимент вакуумных станков разных производителей, что дает возможность подобрать приемлемое по цене оборудование, максимально удовлетворяющее поставленным задачам. В нашем магазине представлены как новые термоформовочные машины ведущих производителей, так и подержанное оборудование в хорошем рабочем состоянии.
