Formowanie próżniowe

Formowanie próżniowe inaczej termoformowanie tworzyw sztucznych to jeden z najchętniej wybieranych sposobów przy nadawaniu pożądanych kształtów w wybranych (przetwarzanych) materiałach. Konkretne tworzywo sztuczne ogrzewa się do temperatury, dzięki której będzie w stanie uzyskać zadowalający stopień elastyczności. Następnie dochodzi do zastygnięcia oraz stwardnienia materiału. Wszystko to dzieje się na skutek wytworzonej różnicy ciśnień. Na samym końcu zainteresowani uzyskują produkt, na którym im zależy i mogą go dostarczyć do swoich klientów. Najczęściej z formowania próżniowego korzysta się przy tworzeniu opakowań lub form odlewniczych.

Formowanie próżniowe – jakie niesie za sobą zalety?

Warto pochylić się nieco nad największymi zaletami formowania próżniowego. Jest ich naprawdę dużo. Dzięki niemu zakład przemysłowy lub produkcyjny może się znacząco rozwinąć i zyskać rozpoznawalność w oczach wymagających klientów. Omawiana technologia pozwala na:

– uzyskiwanie materiałów o ściśle określonych i precyzyjnych kształtach,

– wytwarzanie elementów o bardzo dużych gabarytach,

– swobodne dobranie surowca, dzięki któremu dojdzie do formowania próżniowego.

Na tego typu rozwiązanie często decydują się zakłady, które tworzą opakowania pod indywidualne potrzeby kontrahentów. Korzysta na tym każda ze stron, a przy okazji generuje się większe zyski.

Termoformowanie tworzyw sztucznych – jak to wygląda w praktyce?

Termoformowanie tworzyw sztucznych wcale nie jest zbyt skomplikowanym procesem, zwłaszcza w przypadku osób, które dobrze się na tym znają i mają z nim styczność na co dzień. Kluczem do sukcesu jest umiejętnie dobrane tworzywo sztuczne. Na samym początku termoformowania tworzyw sztucznych przechodzi się do jego podgrzania, tak aby stało się elastyczne. Później materiał dociska się do formy i nadaje się mu odpowiedni kształt (odpowiada za to wspomniana wcześniej różnica ciśnień). Jeśli jest taka potrzeba zainteresowani mogą skorzystać z urządzeń, które wykorzystują działanie sprężonego powietrza. Jest to jednak dość ryzykowne, gdyż trzeba uważać na pojawiające się w trakcie tego procesu nierówności. Minusem jest także spora ilość odpadów.

Termoformowanie próżniowe – jakie tworzywa można swobodnie przetworzyć?

Jedną z najważniejszych kwestii dla wszystkich tych osób, które zajmują się termoformowaniem próżniowym jest skuteczne dobranie tworzyw do przetworzenia. Mogą to być jedynie te materiały, które po ostygnięciu zachowają nadany im kształt oraz odznaczają się bardzo dużą wytrzymałością. Nie obejdzie się bez znajomości konkretnych parametrów technicznych oraz właściwości przetwarzanych materiałów. Za każdym razem odpowiadają za to wybitni i starannie przeszkoleni specjaliści.

W procesie termoformowania próżniowego przetwarzane tworzywa sztuczne powinny się wyróżniać szerokim zakresem temperaturowym, wysoką odpornością cieplną i optymalną elastycznością oraz grubością. Jak widać w zakładach przemysłowych, które zabierają się za to po raz pierwszy mogą wystąpić dość duże problemy, dlatego nigdy nie należy oszczędzać pieniędzy na wyspecjalizowanych fachowcach.

Do termoformowania próżniowego doskonałym wyborem okażą się tworzywa, które swobodnie dopasują się do zagłębień formy i dokładnie ją pokryją. Jednocześnie trzeba zadbać o to, aby wykorzystywana folia nie posiadała żadnych dziur, odkształceń i pęcherzy.

Warto wspomnieć, że materiały używane do formowania wtryskowego są zazwyczaj droższe niż materiały używane do formowania próżniowego. Tworzywa sztuczne do formowania wtryskowego są bardziej skomplikowane do produkcji i wymagają bardziej zaawansowanych technologii, co zazwyczaj przekłada się na wyższe koszty.

Proces termoformowania tworzyw sztucznych – krok po kroku

Proces termoformowania tworzyw sztucznych składa się z czterech głównych etapów.

W pierwszej fazie, konfigurujemy formę i dostosowujemy maszynę do termoformowania według wymaganych ustawień, takich jak temperatura pieca oraz czas, przez który materiał będzie poddany nagrzewaniu.

Kolejnym krokiem jest umieszczenie arkusza z tworzywa sztucznego w piecu w celu jego podgrzania. Po osiągnięciu odpowiedniej temperatury, która pozwala na kształtowanie materiału – nieco powyżej punktu, w którym staje się on plastyczny – arkusz jest wyjmowany z pieca. Następnie umieszcza się go na formie, a za pomocą otworów w formie zasysane jest powietrze, co sprawia, że arkusz termoplastyczny przyjmuje pożądany kształt formy.

Po uformowaniu plastiku w pożądany kształt, konieczne jest odczekanie, aż materiał odpowiednio stwardnieje przed wyjęciem go z formy. W celu uzyskania optymalnych rezultatów, często przeprowadza się kilka testów, które pozwalają dostosować parametry procesu, takie jak temperatura, czas trwania cyklu i inne specyficzne wymagania związane z procesem formowania.

Ostatnim etapem w procesie termoformowania jest dokładna kontrola wyprodukowanych części i wyrobów. Sprawdzamy, czy zostały one uformowane zgodnie ze specyfikacją, czy są czyste i czy zachowane zostały wszystkie optymalne parametry procesu. Do tych parametrów należą temperatura formowania, temperatura narzędzia formy, podciśnienie i/lub ciśnienie powietrza, a także szybkość i temperatura przepływu cieczy lub powietrza chłodzącego. To kluczowe działanie gwarantuje, że końcowy produkt spełnia wszystkie wymagane standardy jakości.

Formowanie próżniowe – kiedy z niego skorzystać?

Wypadałoby się zastanowić nad tym, kiedy konkretnie opłaca się skorzystać z omawianego formowania próżniowego. Zazwyczaj robi się to przy tworzeniu:

– materiałów reklamowych – korzystają z tego rozmaite instytucje oraz agencje reklamowe, które w ten sposób produkują nowoczesne i niezawodne kasetony oraz szyldy,

– prototypów i części maszyn – głównie chodzi tutaj o tworzenie wytrzymałych i trwałych obudów oraz osłon,

– palet,

– opakowań – wykorzystywanych m.in. w branży spożywczej, farmaceutycznej, chemicznej i kosmetycznej,

– elementów dla branży motoryzacyjnej.

Cały proces powinien być jednak co najmniej kilka razy przemyślany, tak aby inwestorzy mieli stuprocentową pewność tego, że przedsięwzięcie jest opłacalne i przyniesie im szereg korzyści. Formowanie próżniowe okaże się również strzałem w dziesiątkę przy wytwarzaniu podkładek transportowych oraz formowaniu elementów z polipropylenu i polietylenu. Nic nie stoi na przeszkodzie, aby rozpocząć przetwarzanie akrylu, tworzywa ABS czy też plexi.

Formowanie podciśnieniowe – czy ma jakieś słabe strony?

Do tej pory zostały wymienione jedynie najmocniejsze strony formowania podciśnieniowego (m.in. możliwość wytwarzania różnorodnych wyborów – np. o dużych gabarytach i precyzyjnych kształtach, swoboda wyboru surowca do formowania i wysoka wydajność pracy), lecz należałoby również wspomnieć o nieco słabszych stronach takiej technologii. W formowaniu podciśnieniowym chodzi przede wszystkim o stosunkowo wysokie ceny surowców (folia jest zdecydowanie droższa od granulatu), sporą ilość odpadów, możliwość pojawienia się nierówności oraz konieczność zastosowania obróbki wykańczającej. Nie obejdzie się bez wiercenia otworów lub też obcinania obrzeży. Może to pochłonąć trochę czasu, pieniędzy i energii. Warto to sobie dobrze przekalkulować i na podstawie dokonanych analiz dokonać słusznego wyboru.

Termoformowanie próżniowe czy formowanie wtryskowe? Jakie są różnice?

Aktualnie bardzo dużą popularnością na polskim rynku przemysłowym cieszy się formowanie wtryskowe, jednak osoby zainteresowane przetwórstwem tworzyw sztucznych mogą się też zdecydować na nieco inne rozwiązanie – termoformowanie próżniowe. Czym charakteryzuje się ta technologia oraz co wypada o niej wiedzieć?

Formy do termoformowania próżniowego

Termoformowanie próżniowe ma tak szerokie grono zwolenników z jednego prostego względu – to jedna z najszybszych metod produkcji z tworzyw sztucznych, która pozwala zaoszczędzić sporo czasu. Szacuje się, że wyprodukowanie formy do termoformowania próżniowego trwa od 2 do 3 tygodni, a w przypadku formowania wtryskowego wydłuża się to nawet do 10 tygodni. Oczywiście szybkość produkcji z tworzyw sztucznych zależy od kilku parametrów, a konkretniej od:

– kształtu wyrobu,

– zastosowanego materiału,

– wielkości (rozmiaru) wyrobu.

Nic dziwnego w tym, że muszą za to odpowiadać wykwalifikowani fachowcy. Termoformowanie próżniowe umożliwia produkowanie szybkich serii (nawet kilka tysięcy gotowych wyrobów w ciągu godziny z formy do termoformowania próżniowego). To szczególnie przydatne, gdy właścicielom zakładów przemysłowych zależy na czasie oraz na profesjonalnej obsłudze wymagających klientów.

Jakość formowania próżniowego tworzyw sztucznych a formowanie wtryskowe

Ogólnie rzecz biorąc, jakość części produkowanych za pomocą formowania wtryskowego jest zazwyczaj wyższa niż za pomocą termoformowania próżniowego. Jest to spowodowane kilkoma czynnikami, takimi jak:

Precyzja: Formowanie wtryskowe umożliwia uzyskanie wyższej precyzji i dokładności wymiarów niż formowanie próżniowe tworzyw sztucznych. Wtryskiwanie tworzywa sztucznego pod wysokim ciśnieniem pozwala na dokładniejsze wypełnienie formy, co przekłada się na lepszą jakość części.

Właściwości mechaniczne: Części wytwarzane przez formowanie wtryskowe są zazwyczaj bardziej wytrzymałe i odporne na uszkodzenia mechaniczne niż części wykonane za pomocą termoformowania próżniowego. Wtryskowe części mają również większą odporność na wpływ warunków atmosferycznych, takich jak wilgotność i zmiany temperatury.

Złożoność części: Formowanie wtryskowe pozwala na produkcję bardziej złożonych części z większą liczbą detali i trudniejszymi kształtami. Termoformowanie tworzyw sztucznych jest ograniczone do stosunkowo prostych kształtów i detali.

Właściwości materiałów: Formowanie wtryskowe umożliwia stosowanie różnych rodzajów tworzyw sztucznych z różnymi właściwościami, co pozwala na uzyskanie bardziej elastycznych, odpornych i wytrzymałych materiałów niż w przypadku termoformowania próżniowego.

Kto powinien się zdecydować na formowanie próżniowe tworzyw sztucznych?

Na termoformowanie próżniowe tworzyw sztucznych powinny zdecydować się wszystkie te osoby, które szukają jakiejś alternatywy dla formowania wtryskowego. Jeśli chodzi o inwestycje, konieczny jest oczywiście zakup nowoczesnego oprzyrządowania (formy do termoformowania próżniowego). Trzeba mieć jednak świadomość tego, że koszt wyprodukowania formy do termoformowania próżniowego jest niższy, niż w przypadku formy wtryskowej. Dobrą informacją dla potencjalnych użytkowników jest również to, iż omawiana technologia termoformowania próżniowego tworzyw sztucznych pozwala zmienić kształt formy nawet po jej wyprodukowaniu. Termoformowanie próżniowe ma bardzo wszechstronne zastosowanie, a z tą metodą zdecydowanie najczęściej można się spotkać przy produkcji pokryw i obudów (m.in. w produkcji seryjnej).

Zobacz również…