Termoformowanie to metoda przetwórstwa tworzyw sztucznych, która znajduje zastosowanie przy produkcji opakowań i innych wyrobów na potrzeby przemysłu. Dzięki mechanizacji faz produkcyjnych oraz precyzyjnemu zarządzaniu poszczególnymi etapami procesu technologicznego przetwarzanie tworzyw termoplastycznych jest tak szybkie i precyzyjne jak nigdy dotąd. Sprawdź, jak przebiega formowanie półwyrobów i jakie maszyny są wykorzystywane do obróbki materiałów.
Termoformowanie – co to jest?
Obróbka tworzyw sztucznych poprzez termoformowanie polega na rozgrzaniu ich powierzchni powyżej granicy plastyczności, a następnie odciśnięciu materiału w specjalnej formie (odwzorowanie wnętrza) lub na kopycie (odtworzenie zewnętrznej części). Pod wpływem naprężeń dochodzi wówczas do odkształceń utrwalanych podczas chłodzenia. Następnie tworzywo jest przycinane i staje się gotowym wyrobem.
Termoformowanie – co to jest i jakie są jego rodzaje?
Podczas obróbki tylko jedna strona materiału ma kontakt z formą. Odwzorowanie może zatem dotyczyć zewnętrznej strony wypraski (termoformowanie negatywowe) lub wnętrza wypraski (termoformowanie pozytywowe). Biorąc pod uwagę sposób oddziaływania ciśnienia na arkusz, wyróżnia się dwa typy termoformowania – próżniowe (odkształcenie następuje przy pomocy próżni) lub ciśnieniowe (podciśnienie zastępowane przez sprężone powietrze). W obu przypadkach można zastosować formy negatywowe lub pozytywowe.
Jak przebiega profes termoformowania?
Wiesz już, na czym polega termoformowanie. Jak działa zatem w praktyce? Prześledźmy przebieg procesu z zastosowaniem technologii próżniowej. Pierwszym etapem prac jest umieszczenie tworzywa do wytłoczenia nad otworem komory próżniowej. Kiedy ramka jest opuszczona, operator nasuwa na nią zestaw z grzałkami, które podgrzewają materiał od góry. W tym samym czasie powietrze jest wypompowywane z komory próżniowej. Kiedy tworzywo zaczyna się zapadać, grzałki zostają odsunięte, a do komory wprowadza się stół z kopytem lub formą. Po ukończeniu formowania operator włącza wentylatory, które chłodzą wyrób, a następnie odrywa gotowe produkty od szablonu. Usunięcie krawędzi zewnętrznych przy użyciu frezarki CNC pozwala nadać przedmiotowi ostateczny kształt.
Jakie są przykładowe zastosowania termoformowania?
Obróbka termiczna tworzyw sztucznych znajduje zastosowanie w wielu branżach przemysłowych. Technologia termoformowania sprawdzi się m.in. przy produkcji opakowań na żywność, elementów wyposażenia pojazdów mechanicznych, okładzin drzwi urządzeń chłodniczych czy pokryw sprzętu medycznego. Zakres zastosowań formowania termicznego jest bardzo szeroki. Dodatkowym atutem tego procesu jest możliwość wykorzystania materiałów o różnych właściwościach i parametrach, co pozwala stworzyć części, które są jeszcze lepiej dostosowane do realizacji konkretnych zadań.
Jakich materiałów używa się w termoformowaniu?
Termoformowanie tworzyw to bardzo elastyczna technologia, która sprawdzi się przy produkcji jednostkowej i masowej. Możliwość realizacji procesu z zastosowaniem szerokiej gamy materiałów, oferujących zróżnicowane właściwości mechaniczne, to niewątpliwy atut tej metody obróbki. Wśród najczęściej wykorzystywanych surowców znajdują się:
- Polistyren – termoformowanie poliwęglanu jest stosunkowo łatwym procesem ze względu na plastyczność tworzywa. Poliwęglany znajdują zastosowanie przy produkcji opakowań, kubków czy tac.
- ABS – termoformowanie jest bardzo proste i mało kłopotliwe, ponieważ materiał charakteryzuje się dużą wytrzymałością i sztywnością.
- PMMA – to materiał podatny na obróbkę mechaniczną i termiczną. Termoformowanie plexi może odbywać się z zastosowanie płyt ekstrudowanych (tańszych) lub arkuszy wylewanych do form.
Termoformowanie plastiku to jeden z najczęściej realizowanych procesów technologicznych, co nie oznacza, że obróbka termiczna nie obejmuje także innych materiałów. Równie powszechne jest, np. termoformowanie filcu, czyli materiału wykonanego z przetworzonej wełny naturalnej lub sztucznej.
Jakie narzędzia wykorzystywane są przy termoformowaniu?
Obróbka termiczna wymaga użycia specjalistycznego sprzętu. W zależności od skali działalności wykorzystuje się linie do termoformowania z jedną, dwoma lub trzema stacjami. W przypadku zastosowania linii z pojedynczą stacją tworzywo znajduje się przez cały czas pod tą samą maszyną. Wykorzystanie większej liczby stacji pozwala usprawnić pracę i zwiększyć wydajność produkcji. Jest to szczególnie istotne w przedsiębiorstwach, w których prace realizowane są z dużą intensywnością.
Formy
Podstawowym elementem wykorzystywanym w procesie formowania termicznego jest forma do termoformowania nazywana także matrycą lub szablonem. Do czego dokładnie służą formy? Termoformowanie to proces, którego celem jest nadanie przedmiotom pożądanego kształtu. Po podgrzaniu arkusz plastiku staje się elastyczny i dopasowuje do formy, co pozwala uzyskać ściśle określony wygląd produktu końcowego.
Grzałki
Wiesz, jak przebiega termoformowanie próżniowe. Przyjrzyjmy się zatem kluczowemu procesowi, czyli nagrzewaniu surowca. Maszyny, wykorzystywane w tym procesie, noszą nazwę termoformierek. Płyty grzewcze, wyposażone w promienniki, służą do podgrzewania tworzyw od dołu i góry (w tym samym czasie). Oprogramowanie sterowania grzałkami oraz regulacja strefową temperatur odpowiadają natomiast za ogrzanie materiału. Cześć grzałek (sterujące grzałki do termoformowania) posiada wbudowane elementy, które odpowiadają za strefowe monitorowanie temperatury. W tym samym czasie dochodzi do dwustronnego podgrzania obrabianych płyt. Moc grzałek, które znajdują się w dolnej części, jest średnio o 40% mniejsza. Dzięki zastosowaniu zaawansowanych technologicznie rozwiązań czas między ogrzaniem tworzywa do zadanej temperatury a rozpoczęciem formowania wyrobu jest skrócony do minimum.
Sprawdź też: Grzałki pierścieniowe
W maszynach do termoformowania próżniowego stosuje się grzałki bezstykowe (ceramiczne, kwarcowe, halogenowe) lub oparte na przewodzeniu (grzałki stykowe). Grzanie może odbywać się w dowolnym miejscu, pod warunkiem, że półwyrób będzie miał odpowiednią temperaturę. Czas między końcem grzania a początkiem formowania powinien być zatem możliwie krótki.
Które grzałki do termoformowania będą zatem najlepsze? Musisz wiedzieć, że stosując elementy grzejne halogenowe można skrócić czas nagrzewania nawet o połowę. Tego rodzaju grzałki sprawdzą się w przypadku wszystkich materiałów wykorzystywanych podczas procesów obróbki termicznej. Na szczególną uwagę zasługuje niska absorbcja długości fali, która umożliwia przenikanie promieniowania oraz daje możliwość równomiernego nagrzania nawet bardzo grubych elementów.
Czytaj więcej: Spirale grzewcze
Termoformowanie z grzałkami Sinkoplex
W ofercie producenta Sinkoplex znajdziesz szeroki grzałek przeznaczonych do termoformierek. Ich specjalna konstrukcja umożliwia emisję dużej ilości ciepła. Dzięki zastosowaniu technologii zakuwania, która powoduje duże zagęszczenie tlenku magnezu i znacznie poprawia parametry elementów grzejnych, grzałki mogą zachować kompaktowe wymiary bez ryzyka utraty wydajności.
Jeżeli poszukujesz wysokiej jakości części zamiennych do termoformierek, koniecznie sprawdź ofertę Sinkoplex. W przypadku jakichkolwiek pytań serdecznie zapraszamy do kontaktu telefonicznego lub e-mailowego.
czytaj także:
Wymiana grzałki w pralce krok po kroku
Wymiana grzałki w bojlerze krok po kroku
Wymiana grzałki w piekarniku krok po kroku
Wymiana grzałki w zmywarce krok po kroku
Wyparzanie grzałki – jak czyścić grzałkę w e-papierosie?
Dobór grzałki do paneli fotowoltaicznych. Na co zwrócić uwagę?
Jak zamontować grzałki do pieca CO? Instrukcja krok po kroku
Nagrzewnica – co to jest i jak działa?