Вакуумная формовка — распространенный метод производства пластиковых деталей, широко используемый в различных отраслях промышленности. При этом сырой пластик формуется в заданные формы с помощью пресс-формы, и этот метод является доступным по цене. В следующих разделах этой статьи будут рассмотрены основы вакуумной формовки, изучен сложный процесс, определены распространенные материалы, используемые при вакуумной формовке, и описаны области ее применения.
Что такое вакуумная формовка?
Вакуумная формовка, иногда называемая вакуумным литьем, — это метод, при котором пластиковый лист зажимается, нагревается, а затем под действием вакуума натягивается на форму. Этот процесс позволяет размягченному пластику принять точную форму и поверхность полости формы. После охлаждения отформованная деталь извлекается и обрезается по мере необходимости.
Используемые пресс-формы, как правило, проще, чем в таких процессах, как литье под давлением, и не имеют сложных внутренних полостей. Это делает вакуумное формование идеальным решением для мелкосерийного и среднесерийного производства (менее 3000 штук) крупных, относительно простых деталей, таких как контейнеры и упаковка.
Преимущества и недостатки вакуумной формовки пластмасс.
Как и любая технология, вакуумная формовка имеет свои преимущества и недостатки.
| Наши преимущества | Недостатки бонуса без депозита |
| Простота изготовления. | Более длительные циклы работы и использование ручного труда для погрузки, разгрузки и смены инструментов. |
| Экономически выгодная альтернатива для мелкосерийного и среднесерийного производства. | Не подходит для работы с некоторыми сложными изделиями, такими как внутренние полости, каналы и изогнутые поверхности. |
| Относительно меньшие инвестиции по сравнению с другими процессами, такими как литье под давлением. | Точность метода в вакууме относительно невелика и находится в диапазоне от ±0.25 до 1.5 миллиметров. |
| В процессе итераций можно вносить изменения в дизайн в зависимости от фактической ситуации. | Может привести к деформации и дефектам поверхности. |
| Может работать с материалами различных размеров, до максимального значения 2000 мм x 1000 мм. |
Вакуумное формование, термоформование и формование под давлением.
Вакуумное формование, термоформование и формование под давлением — все это методы, используемые для придания формы пластиковым деталям. Несмотря на их сходство, существуют тонкие и важные различия в этих терминах и процессах, которые могут быть малоизвестны за пределами отрасли производства пластмасс.
Вакуумная формовка против формовки под давлением
Вакуумная и прессовая формовка используют противоположные подходы к подаче пластика в форму. При вакуумной формовке лист термопластичного материала сначала нагревается до точно заданной температуры, после чего становится податливым. Когда лист готов, вакуумное давление втягивает горячий пластик в форму или на него. Прессовая формовка отличается от вакуумной тем, что использует давление воздуха. Тот же этап нагревания листа пластика запускает процесс. Прессовая формовка материала использует сжатый воздух для вдавливания теплых листов пластика в ожидающую форму.
Вакуумная формовка против термоформовки
Хотя эти термины часто используются как синонимы, между ними есть ключевое различие: вакуумная формовка — это особый вид термоформования, основанный исключительно на вакуумном давлении. В более широком смысле, термоформование включает в себя как вакуумную, так и прессовую формовку.
При вакуумной формовке используется одна форма, тогда как при термоформовке — две отдельные формы. Для термоформовки также необходим алюминий, обработанный на станке с ЧПУ. После придания формы пластик охлаждается и обрезается для получения конечного продукта.
В настоящее время термоформование лучше всего подходит для производства сложных деталей. Оно особенно полезно для изготовления высокоэффективных или прочных деталей в таких областях, как медицинские лотки, автомобильные панели и высококачественные детали для потребительских товаров.
Как работает вакуумное формование
Вакуумная формовка — это процесс придания формы пластиковым изделиям из листового пластика. Обычно он используется для изготовления крупных пластиковых компонентов, но также может применяться для изготовления прецизионных пластиковых деталей. Это руководство проведет читателей через каждый этап процесса вакуумной формовки, от разметки инструментов до финишной обработки пластика.
- Изготовление инструментов
- Настройка вакуумно-формовочного станка
- Система отопления
- Vacuuming
- Охлаждение, обрезка и окончательная обработка пластика.
Теперь давайте подробно рассмотрим, как работает вакуумная формовка.
Изготовление инструментов
Начните с изготовления пресс-формы, используя материалы для вакуумной формовки, такие как модельный картон или алюминий, в зависимости от сложности и количества изготавливаемых пластиковых деталей. Пресс-форма должна иметь конические боковые грани с углом сужения не менее 2 градусов. При окончательной обработке пластиковых деталей, благодаря такой конструкции, их можно будет легко извлечь из пресс-формы.
Настройка вакуумно-формовочной машины
После того как форма создана и установлена на заготовку, плотно закрепите формуемый пластиковый лист в формовочном станке. Пластиковый лист может оставаться в фиксированном положении во время нагрева и формования. Зажим достаточен для фиксации пластикового листа в процессе формования, поскольку лист находится над заготовкой, но не на ней.
Система отопления
С помощью нагревателей пластиковый лист нагревается до пластичности. В процессе формования поддержание точной температуры крайне важно, поскольку пневматическое давление подается сверху и снизу пластикового листа. Для контроля температуры пластикового листа в вакуумной машине можно использовать пирометры. Контроль температуры на уровне листа и предварительное растяжение являются очень хорошими вспомогательными инструментами, которые помогают обеспечить стабильное качество поверхности.
Vacuuming
Форма устанавливается на столе, и пневматический механизм перемещается вверх к пластику. Как только пластик достигает необходимой температуры и становится достаточно податливым, лист притягивается к поверхности формы, где вакуум откачивает воздух между формой и пластиковым листом.
Охлаждение, обрезка и окончательная обработка пластика.
Вентиляторы и холодный воздух могут охладить и затвердеть только что сформированный пластик, прикрепленный к форме, и, следовательно, его можно будет извлечь. Особенно эффективно распыление охлажденной воды на только что сформированный пластик, чтобы сократить время охлаждения, сохранить форму и детали отлитой детали и избежать деформации. Отделите отлитую деталь от формы и перейдите к следующему этапу обрезки, например, обрежьте края пластика ножницами, отшлифуйте или сгладьте их, а затем очистите готовое изделие.
Распространенные материалы, используемые для вакуумного формования
Для вакуумной формовки доступно множество пластиковых материалов; выбор подходящего материала для конкретного проекта имеет решающее значение. Вот виды материалов, обычно используемых в вакуумной формовке.
Акрил-перспекс (ПММА)
ПММА — термочувствительный материал средней и высокой прочности. В некоторых областях применения требуется прозрачность; рекомендуется использовать ПММА. ПММА широко используется в светильниках, рассеивателях света, куполах крыш и вывесках. Однако ПММА легко ломается, поэтому для устранения его недостатков рекомендуется использовать его в ручной работе. Коэффициент усадки составляет 0.3%-0.8%. ПММА также совместим с целлюлозными и эмалевыми спреями.
Акрилонитрилбутадиенстирол (ABS)
Акрилонитрилбутадиенстирол (АБС) — это смесь полимеров акрилонитрила, бутадиена и стирола, прочная, твердая и жесткая. АБС-пластик отличается высокой устойчивостью к воздействию погодных условий и ударам. АБС-пластик используется в корпусах электрооборудования, багаже, сантехнических деталях и автомобильных компонентах. Кроме того, АБС-пластик легко формуется в высококачественные изделия.
Поликарбонат (PC)
Поликарбонат (ПК) известен своими гигроскопическими свойствами при растяжении, прочностью и хорошей формуемостью. ПК поддается механической обработке, ультразвуковой сварке, обладает отличной электроизоляцией, может быть спрессован и просверлен, а также пригоден для напыления. ПК обладает высокой химической стойкостью, за исключением щелочей, ароматических углеводородов и других химических веществ. Широко используется в изделиях, изготовленных методом вакуумной формовки, таких как линзы для очков, автомобильные компоненты, защитное снаряжение и строительные материалы.
Полипропилен (ПП)
Полипропилен (ПП) очень прочный, но его формовка представляет собой сложную задачу. Для предотвращения провисания листа во время вакуумной формовки ПП требует точного контроля температуры. ПП негигроскопичен и имеет коэффициент усадки 1.5–2.2%. ПП может быть полупрозрачным, черным, белым или других цветов, хотя его нельзя распылять. ПП гибкий и не впитывает влагу, что делает его пригодным для использования в химических резервуарах, корпусах, багаже и упаковке для продуктов питания или игрушек.
Ударопрочный полистирол (HIPS)
Ударопрочный полистирол (HIPS) — это смесь полистирола и 5-10% каучука. Он негигроскопичен, но обладает средней или высокой прочностью, хорошо формуется и обеспечивает высокую степень детализации. Диапазон усадки HIPS составляет 0.3-0.5, что позволяет хорошо обрабатывать его механически, но требует специальной грунтовки для нанесения распылением. HIPS обладает низкой износостойкостью, поэтому оптимален для использования внутри помещений. Он очень легко формуется и доступен в широком диапазоне цветов, узоров и текстур. HIPS может применяться для большинства товаров массового производства с низкой стоимостью, например, для упаковки (нестерильной) продукции.
Полиэтилентерефталатгликоль/сополиэстер (ПЭТГ)
ПЭТГ — привлекательный, прочный материал с превосходной формуемостью, способный к формовке высокой четкости, что делает его очень подходящим для гигиенической упаковки (например, для продуктов питания и лекарств), а также для демонстрации товаров (например, для торговых точек). Он легко пилится, режется и обрабатывается фрезером, что значительно упрощает его использование, а также позволяет в ограниченной степени применять вырубку и перфорацию. ПЭТГ может использоваться в печати с применением красок и чернил, предназначенных для полиэстера. ПЭТГ стерилизуем и устойчив к спиртам и кислым маслам, но не рекомендуется для использования с высокощелочными растворами.
Полиэтилен (ПЭВП)
Сам по себе полиэтилен представляет собой сложную задачу. Пенополиэтилен проще в обращении, но его необходимо формовать при низких температурах. Пенополиэтилен — хороший материал, идеально подходящий для различных применений, благодаря своей высокой усадке (2.0-3.5%) и хорошей химической стойкости. Полиэтилен высокой плотности (HDPE) нельзя распылять, но на него можно наносить печать определенными красками. HDPE используется в деталях автодомов, корпусах, кожухах, а также в деталях транспортных средств.
Основные области применения вакуумного формования
Вакуумная формовка позволяет придавать пластику различные функциональные и декоративные формы, демонстрируя его гибкость и доступность. Вот несколько распространенных примеров основных областей применения.
Автомобили и транспорт
Вакуумная формовка широко используется в автомобильной промышленности, где она применяется для производства деталей, достаточно легких для самолетов или достаточно прочных для некоторых автобусов, лодок и самолетов, а также автомобильных деталей, таких как абажуры, бамперы, заглушки окон и дверные панели. Вакуумная формовка гордится своей способностью создавать прочные и легкие детали, что помогает снизить затраты как для производителя, так и для покупателя без ущерба для качества.
Промышленное
Вакуумная формовка пластика широко используется в производстве прочных изделий, таких как ящики и эргономичные контейнеры для оборудования. Для таких изделий требуется изготовление прочных и износостойких деталей, способных выдерживать суровые условия промышленной эксплуатации. Кроме того, вакуумная формовка может применяться и для мелкосерийного производства или изготовления прототипов.
Упаковка
В пищевой промышленности для производства упаковочных коробок для закусок и других продуктов питания предпочитают использовать вакуумную формовку. Вакуумная формовка все чаще применяется благодаря своей способности легко формовать пищевой пластик, предотвращая загрязнение, сохраняя свежесть и уменьшая повреждения, что является экономически выгодным способом для производителей.
Заключение
Вакуумная формовка в изготовление пластиковых деталей Компания появилась более 20 лет назад и производит широкий ассортимент изделий из пластика, изготовленных методом вакуумной формовки, отличающихся экономичностью, быстрой обработкой и универсальностью в производстве деталей. Для предприятий, стремящихся использовать эти преимущества, партнерство с опытным производителем имеет ключевое значение.
Решение Компания Fecision предоставляет инженерную поддержку и обеспечение качества для оптимизации эффективности и адаптивности изделий, изготовленных методом вакуумной формовки. Она располагает комплексными процессами контроля качества, от литья до вакуумной формовки, которые соответствуют самым высоким стандартам качества.
Компания Fecision специализируется на производстве компактных компонентов промышленного класса с высокой точностью изготовления и быстрой обработкой заказов, что позволяет ей идеально сочетать в себе такие характеристики вакуумной формовки, как скорость, универсальность и доступность.
Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать, как наши передовые решения для вакуумной формовки могут удовлетворить ваши потребности в прототипировании и производстве.
