Вакуумное формование – современная и эффективная технология производства изделий из листовых полимерных материалов. Она позволяет получать изделия практически любой конфигурации при минимальных затратах и в короткие сроки.
Сущность технологии
Вакуумное формование основано на воздействии разряженного давления и температуры на листовой полимер. Под действием вакуума разогретая заготовка плотно облегает форму (матрицу или пуансон), повторяя все ее контуры. После остывания получается готовое изделие.
Достоинства метода:
- Широкий выбор формуемых материалов: АБС, ПВХ, полипропилен и др.
- Возможность получения изделий практически любой конфигурации
- Высокая производительность
- Низкая себестоимость продукции
- Простота технологического процесса
Процесс вакуумного формования
Технологический процесс состоит из нескольких этапов:
- Подготовка заготовки
- Разогрев заготовки
- Формование под действием вакуума
- Охлаждение
- Извлечение готового изделия
- Доработка (при необходимости)
На первом этапе листовой полимер устанавливается в зажимную раму. Затем с помощью ИК-нагревателей или других источников тепла заготовка разогревается до высокоэластичного состояния. При этом важно обеспечить равномерный прогрев.
Далее включается вакуумный насос, создающий разрежение под заготовкой. Пластичный нагретый материал под действием атмосферного давления втягивается в форму, точно повторяя все ее контуры. После заполнения всего объема матрицы давление выравнивается, форма заполнена.
На следующем этапе включается система охлаждения. При охлаждении полимер затвердевает, фиксируя приданную форму. Затем готовое изделие извлекают из формы с помощью выталкивателей или сжатого воздуха.
Особенности основных методов
вакуумное формование пластика и других полимерных материалов может осуществляться различными способами в зависимости от вида оснастки. Рассмотрим основные методы.
Негативное формование
При этом используют форму-матрицу, на поверхность которой под действием вакуума обтягивается заготовка.
- Плюсы: простота изготовления формы
- Минусы: сложность получения острых углов, разнотолщинность изделия
Позитивное формование
Используется форма-пуансон, на поверхность которого подается разогретый лист для придания обратной формы.
- Плюсы: лучше прорабатываются детали, острые углы
- Минусы: большая разнотолщинность готового изделия
Комбинированное формование
Применяется комбинация матрицы и пуансона для наиболее сложных изделий.
Также существует метод свободной вытяжки без контакта с формой.
Вакуумное формование: оборудование
Для вакуумного формования применяют специализированные вакуум-формовочные машины. Они включают следующие основные узлы:
- Формовочный стол
- Зажимная рама
- Формующий инструмент (матрица, пуансон)
- Нагревательные элементы
- Вакуумный насос
- Система охлаждения
Выбор того или иного типа оборудования зависит от размера и сложности формуемых изделий, требуемых объемов выпуска и других факторов.
Производители вакуум-формовочных машин:
- Illig (Германия)
- Formech (Великобритания)
- SencorpWhite (США)
- Перспектива (Россия)
| Модель | Размер стола, мм | Мощность, кВт |
| Illig RDM 800 | 800 x 500 | 9 |
| Formech 660 | 660 x 560 | 3,6 |
Применение технологии
вакуумное формование пластмасс позволяет получать изделия практически для любой сферы:
- Упаковка и тара
- Машиностроение и приборостроение
- Рекламная продукция и POS-материалы
- Медицина
- Авиационная и аэрокосмическая отрасль
- Автомобилестроение
- Судостроение
- Производство мебели
- Строительство
Особенно актуально вакуумное формование при небольших объемах производства или выпуска опытных образцов новых изделий. В отличие от литья под давлением здесь не требуется изготовление дорогостоящей литьевой оснастки.
Широкая сфера применения вакуумного формования обусловлена его гибкостью и экономичностью по сравнению с традиционными методами производства пластиковых изделий.
Преимущества перед литьем под давлением
В отличие от литья вакуумное формование не требует использования металлических пресс-форм. Достаточно изготовить разовую оснастку из дешевых материалов - дерева, пластика и др. Это значительно снижает стартовые затраты на запуск производства.
Кроме того, при вакуумном формовании полимер подвергается меньшим термическим и механическим нагрузкам. Это положительно влияет на эксплуатационные характеристики готовых изделий.
Технологические возможности
Гибкость и универсальность - главное преимущество вакуумного формования пластика. В отличие от литья, здесь нет проблем с изготовлением сложных трехмерных форм со скрытыми полостями и переходами.
С помощью данной технологии можно создавать изделия со структурированными поверхностями, имитирующими различные природные и синтетические текстуры - дерево, кожу, ткань и т.п.
Производство крупногабаритных изделий
Вакуумное формование пластмасс - оптимальная технология для получения продукции больших габаритов, в том числе разнообразных емкостей объемом от 100 до 2000 литров
Формование крупных изделий производится в специализированном оборудовании с увеличенным размером рабочего стола. К примеру, формовочная машина Formech 750 имеет стол размером 2300 x 900 мм.
Многоцветные изделия
Технология вакуумного формования позволяет создавать многоцветные изделия. Например, путем склейки нескольких заранее окрашенных или с тиснением заготовок из разных материалов.
Другой популярный метод - термопечать рисунка на заготовку непосредственно перед формованием. Это обеспечивает нанесение четких многоцветных изображений высокого разрешения.
Производство малых партий
Вакуумное формование - экономически выгодный способ выпуска небольших партий изделий или единичных экземпляров. Минимальные затраты на оснастку из недорогих материалов (МДФ, вспененные пластики, гипс) делают вакуумное формование недорогим для малых производств.
Это открывает широкие возможности в изготовлении опытных образцов, прототипов, эксклюзивных изделий дизайнерских разработок.
