Оборудование для вакуумной формовки

Вакуум формовочный станок

После того как матрица готова, ее помещают в вакуум формовочный станок, покрывают АБС-пластиком, стеклопластиком, полиэтиленом, ПВХ, ПЭТ, органическим стеклом или полистиролом. Каждый из материалов индивидуален, но отличается достаточной прочностью и износостойкостью. Затем материал нагревают до определенной температуры, благодаря чему он плавится и обретает форму матрицы.

Следующий этап заключается в охлаждении и обработке изделия. Если требуется, изделие красится и сушится. Кроме того, на изделие по желанию можно нанести изображение методом цифровой печати или оклейки самоклеющейся пленкой. В итоге вакуумная формовка позволяет получить прочное, благодаря отсутствию швов, и объемное изделие любой формы.

Особенности технологического процесса

Главной особенностью данной технологии является возможность термоформирования изделия при сравнительно невысоком разряжении, для создания которого не требуется мощного оборудования. Это значительно сокращает потребление энергии и как следствие, снижает себестоимость конечного продукта.

Вакуумная формовка АБС пластика состоит из нескольких этапов:

Полимерная заготовка устанавливается в вакуумно-формовочный станок и надежно фиксируется при помощи зажимной рамы.
Лист пластика разогревается до определенной температуры в камере устройства. Для равномерного нагрева листового материала, как правило, используются кварцевые или инфракрасные излучатели. Провисание материала в процессе нагрева не допускается. Если фотоэлемент фиксирует изменение геометрии разогретой заготовки, то в камеру подается воздух для корректировки формы листа.
Под воздействием вакуума размягченный лист полимера втягивается и принимает форму матрицы. В зависимости от требований к качеству продукции, материала, использующегося в производстве, процесс вакуумного формирования может совмещаться с технологией штамповки, посредством прижима пуансоном заготовки к матрице.
Посредством принудительной подачи воздуха заготовка охлаждается. Применение вентиляторов сокращает время полного остывания полимера на 30%.
После остывания материал твердеет и извлекается из камеры ваккумно-формовочной машины. Для этого используются нагнетающие устройства, которые создают давление между матрицей и заготовкой.
Последний этап – это обрезка и окончательная доработка изделия. При производстве продукции со сложной геометрией между нагревом и непосредственным термоформированием изделия применяется еще один этап – промежуточное растяжение или раздув заготовки. Данный процесс используется для выравнивания толщины листового материала в процессе нагрева.

Вакуум формовочная машина — надежный помощник в производстве

По своим техническим характеристикам вакуум формовочный станок считается универсальным. Потому что с одной стороны он прост в эксплуатации, с другой — эргономичный. Принцип работы также устроен довольно просто: в вакуумную камеру помещается разогретая заготовка и в процессе откачки воздуха при воздействии атмосферного давления заготовка принимает необходимую форму. Сглаживание толщины стенок обеспечивает специальный механизм, которым оборудован станок для вакуумной формовки. А для обеспечения безопасности производства вакуум формовочное оборудование оснащено системой блокировок.

Если необходимо быстрое производство, то вакуум-формовочные машины — прекрасный выбор. Основное их применение состоит не только в формировании, но и в растяжке и фланцевании прозрачных материалов. Подобное формовочное оборудование отличается своими особенностями. Во-первых, вакуум-формовочная машина имеет удобный интерфейс, который прост в использовании. Во-вторых, управление производится в автоматическом режиме, с питанием, отоплением, формовкой, а также резкой и самое главное — укладкой изделия. Вакуумная формовка позволяет изготовить абсолютно любые изделия: начиная одноразовой посудой и заканчивая деталями тюнинга для автомобиля. Все это возможно получить благодаря вакуум-формовочным машинам .

Станок для вакуумной формовки пластика

Учитывая специфику работы формовочного станка для вакуумного формования пластиков, желательно заранее позаботиться о том, чтобы создать для работы данного станка благоприятные условия. Это действительно очень важный пункт, который обеспечит не только стабильность, а и надежного рабочего процесса.

Станок для вакуумной формовки пластика

Сейчас мы рассмотрим несколько моментов, которым надо уделять особое внимание при установке формовочного станка для формовки пластика:

Сухость помещения – требуется для того, чтобы влага не попадал внутрь станка, воздействуя на его чувствительные зоны. Желательно использовать в помещении вытяжку, которая бы позволило избавляться от излишней влаги в помещении.
Достаточно пространства для размещения – немалую роль стоит уделять и местности, где будет располагаться вакуум станок. Желательно, чтобы возле него не было какого-то другого электронного оборудования.
Стабильная подача электроэнергии – данный момент особенно важен, так как для стабильной работы формовочного станка, требуется постоянная подача электроэнергии. Если же будут случаться какие-то перебои, то не удастся избежать и сбоев во время рабочего процесса.
Ровная и прочная поверхность для монтажа – так как установка сама по себе массивная и весьма производительная, то и поверхность должна быть максимально ровной. В случае же несоответствия данного параметра, могут возникать лишние колебания во время работы.

Придерживаясь этих нескольких советов, вы сможете использовать свой станок именно в тех условиях, которые ему требуются для стабильной работы. Соответственно, показатели производительности будут также полностью соответствовать тому, что указано в технических характеристиках данного агрегата.

Цена вакуумной формовки и оборудования

Стоимость вакуумной формовки на прямую зависит от таких факторов как материал, размер изделия, исходные данные, тираж, а также сложность формовки. Поэтому, если вы хотите знать точную стоимость будущего изделия, то следует учесть все эти нюансы заранее. В этом вам помогут специалисты нашей компании, которые не только грамотно подберут качественные материалы, но и сделают все необходимые расчеты. Так же цена вакуумной формовки зависит от сложности формовки и обработки изделия. При этом аккуратность и профессиональная точность позволит получить изделие высокого качества.

Как правило, чем сложнее изделие, тем оно дороже. Вместе с тем, такая цена оправдана и по большей степени со временем окупается. Это связано с тем, что полученное изделие обладает привлекательной внешностью, получается без швов и склеек, благодаря чему производит должное впечатление и смотрится очень реалистично. Именно это и становится залогом успеха вакуум-формовочной продукции.

Если вас интересует цена на станки и машины для вакуумной формовки, то рекомендуем посетить раздел «Формовочное оборудование», где можете ознакомиться с моделями, техническими характеристиками и стоимостью оборудования для вакуумной формовки.

Вакуумно-формовочный станок своими руками

Вакуумная формовка пластика своими руками – это процесс, в общем-то, несложный, но требующий специализированного оборудования и материалов. Именно поэтому многие наши соотечественники выбрали производство изделий из пластика вакуумной формовкой основным видом бизнеса.

Специальных знаний и особых навыков для производства изделий по данной технологии – не требуется. Материалы доступны; купить АБС пластик для вакуумной формовки непосредственно у производителя можно по достаточно демократической цене. Стоимость сырья из Поднебесной варьируется от 87 до 150 руб./кг, в зависимости от толщины листа. А вот цена промышленных образцов оборудования для многих начинающих бизнесменов может оказаться неподъемной. Для производства единичных изделий, толщиной до 4 мм в домашних условиях, можно изготовить простейший пресс для вакуумной формовки пластика своими руками.

Для изготовления станка потребуются следующие материалы и механизмы:

В качестве нагревательного элемента станка будет использоваться духовка. Для создания отрицательного давления – пылесос. Процесс изготовления пресса состоит из следующих этапов:

Из деревянных брусков нужно изготовить рамку, габариты которой чуть меньше размеров духового шкафа.
Из фанеры делается вакуумная камера. Собирается короб, размерами соответствующий рамке. В боковой стенке нужно просверлить отверстие, диаметром соответствующим сечению всасывающей трубы пылесоса.

Важно! Для придания герметичности, перед сборкой все стыки необходимо промазать герметиком.

Из ДВП делается рабочая поверхность. Габариты в точности повторяют размер вакуумной камеры. Особенность рабочей поверхности в том, что для равномерного удаления воздуха в ней необходимо просверлить множество отверстий. Диаметр отверстия 3 мм, шаг 3 см.

Важно! Чтобы при создании отрицательного давления в камере рабочая поверхность не прогибалась внутрь, по центру камеры нужно установить распорку, равную глубине камеры.

Прикручиваем рабочую поверхность к вакуумной камере. Для герметичности следует стыки промазать герметиком.
Подключаем трубу пылесоса к камере и герметизируем стыки.

Все, простейший пресс для вакуумной формовки пластика готов. Далее, следует изготовить матрицу. Наиболее простой вариант – отливка из гипса. Процесс вакуумной формовки следующий:

Установите по центру рабочей поверхности матрицу.
Подключите пылесос к патрубку, выходящему из вакуумной камеры.
Закрепите на рамку из бруса лист пластика. Для фиксации скобами лучше всего использовать мебельный пистолет.
Разогрейте духовку до 190-200 С° и поместите в нее рамку с пластиком для разогрева.
После размягчения пластика, накладываем рамку на форму (пластиком на матрицу), прижимаем и включаем пылесос.
После удаления воздуха из-под пластика, продолжаем процесс 15-20 секунд до полного остывания заготовки.

Достаем заготовку, удаляем форму, обрезаем лишнее. Все просто и дешево. Теперь, зная конструкцию станка и особенности технологического процесса, только вам решать, что необходимо для создания бизнеса: купить оборудование для вакуумной формовки пластика или сделать пресс своими руками.

Вакуумная формовка

,
технология горячего вакуумного формования
— это производство изделий из термопластичных материалов в горячем виде методом воздействия вакуума или низкого давления воздуха.

Эта методика применяется в основном при серийном производстве объёмных изделий из пластика, однако в ряде случаев может применяться и при единичных тиражах.

Основные узлы станка вакуумного формирования

Среди основных узлов, которые могут входить в комплект станка можно выделить:

насосный узел или как его еще называют вакуумная система, обеспечивающая откачку воздуха из камеры и создание в ней перепада давления;
нагнетающие воздух вентиляторы, которые обеспечивают равномерный нагрев и охлаждение пластиковой заготовки;
электрические тэны (нагреватели), которые обеспечивают необходимую для работы температуру заготовки;
прижимной узел состоящий из системы рам, для придания заготовки необходимой формы;
подставка станка;
станина, на которой располагается вакуумная камера;
герметичная камера для процесса вакуумирования;
компрессор, откачивания воздуха из камеры;
система датчиков и регуляторов, для изменения параметров нагрева матрицы, проведения контроля за режимами вакуумирования и обработки заготовки.

Для проведения процесса вакуумного формирования, необходимым элементом является наличие специальной матрицы, на основе которой производится изделие. Такая матрица делается по размерам и форме необходимого для изготовления изделия. Ее материалом служат специальные термоустойчивые и прочные составы, которые позволяют проводить работу по вакуумированию, не один раз.

В зависимости от степени автоматизации процесса вакуумного формирования, такие станки могут оснащаться различным дополнительным оборудованием таким как:

система управления панелью нагрева заготовки;
датчиками защищающими заготовку от провисания;
система управления растяжением заготовки (куполом установки);
система управления механизмом изменение уровня стола и аварийными линиями концевых герконовых датчиков с возможностью отключения систем;
датчик и регулятор времени проведения операций по формированию;
датчик и регулятор времени проведения операций по охлаждению заготовки;
системой управления процесса «отстрела» заготовки от матрицы;
система приключения с автоматического на полуавтоматический режим работы.

Как работает?

Принцип работы вакуумно-формовочного станка.

Выбранная мастер-модель устанавливается на поверхность рабочего стола и закрепляется к фанерному основанию при помощи саморезов.

Для успешного термовакуумного формования пластикового листа в первую очередь прогревается мастер-модель.

Сверху в металлическую раму вставляется полимерный лист и фиксируется специальными зажимами.

Для равномерного прогрева листа пластика по всей площади поверхности включаются галогеновые лампы.

Через несколько минут прогретый до термопластичного состояния полимерный лист накладывается на мастер-модели и закрепляется, образуя герметичную формовочную камеру между листом и формовочным столом.

Откачивается воздух из формовочной камеры за счёт работы баллона для вакуума, в котором поддерживается давление 0,8 атмосфер. Откачка воздуха создаёт разрежение, притягивая тем самым пластик к моделям и формовочному столу. Отформованное изделие проверяется на наличие складок и неровностей, по возможности контуры исправляются вручную или при помощи оснастки.

Включается охлаждающий модуль, который ускоряет остывание изделия до температуры снятия, тем самым увеличивая скорость производства пластиковых форм.

После готовое полимерное изделие снимается с мастер-модели при помощи пневморасформовочного устройства (подачи им определённого объёма воздуха в пространство между заготовкой и пластмассой).

Рама с отформованным листом отсоединяется от рабочего формовочного стола.

Снятая полимерная форма обрезается по контуру строительным ножом. Таким образом происходит избавление от излишков пластмассы.

Процесс завершён. Пластиковое изделие готово к эксплуатации.

Все действия по изготовлению пластиковых форм выполняются квалифицированным специалистом-оператором.

Вы можете посмотреть видео работы вакуум-формовочного станка на нашем ютуб-канале.

Для чего нужны нагревательные элементы, каких видов бывают?

Нагревательные элементы выполняют функцию предварительного разогрева полимерного сырья, придерживаясь нескольких основных правил:

лист должен равномерно прогреваться по всей площади поверхности с уменьшающейся интенсивностью нагрева от краёв к центру (от нагрева до 100% мощности по краям к нагреву до 50-60% мощности в центре);
температура разогрева пластика должна регулироваться.

Все виды нагревателей направлены на равномерный прогрев полимерного сырья и регуляцию тепловой подачи. Они имеют между собой следующие отличительные параметры:

длина волны, подаваемая инфракрасными излучателями на листовой полимер;
расположение нагревательных элементов на ВФС;
расстояние между нагревательной пластиной и пластиком;
тип нагревателя;
расстояние между нагревательными элементами;
наличие отражателей для создания необходимого направления теплового потока;
регулируемость температуры нагревательных элементов;
наличие дополнительных критериев, обеспечивающих равномерный прогрев листового полимера.

Существует пять основных видов нагревателей: трубчатый электронагреватель, кварцевый излучатель, лампа КГТ, керамический нагреватель, галогеновая лампа. Рассмотрим каждый из них подробнее.

ТЭН – трубчатый электронагреватель

Трубчатый электронагреватель имеет длину волны свыше 6 мкм, что в значительной степени влияет на прогрев изделия и подходит лишь для некоторых видов пластиковых полимеров. Основными достоинствами данного типа электронагревателя являются невысокая стоимость изделий в сравнении с другими вариантами нагревательных ламп и простота в изготовлении. К недостаткам данного вида продукции относят следующее.

Керамическая основа не включает в себя отражатели, что негативно сказывается на пропускной способности излучений: они плохо рассеиваются;
Затрачиваемый расход электроэнергии слишком велик, поэтому стоимость нагревателя слишком долго окупается;
Сегментный нагрев полимерного материала невозможен;
Трубчатый электронагреватель не имеет защитных установок против возникновения пожара;
ТЭНы перестали использовать в вакуум-формовочном оборудовании с 2000 года, поскольку появились более современные варианты нагревательных ламп.

Лампа КГТ

Лампа КГТ имеет длину волны короче 1 мкм, что негативно сказывается на качестве прогрева листовых полимеров: инфракрасные (ИК) лучи не проходят через прозрачный или цветной пластик, что затрудняет равномерное распределение тепла по поверхности полимера. В лампах КГТ не предусмотрены отражатели, поэтому их следует приобретать дополнительно. Чаще всего рассматриваемый вид нагревательных панелей применяется в домашних условиях при самодельном производстве полимерных форм (при условии достаточного опыта работы с лампами КГТ) – термоизлучатель подходит для темных пластиков, наложенных на простейшие мини-матрицы и мастер-модели. К плюсам ламп КГТ относят быстроту и регулируемость нагрева, но многочисленные недостатки заставляют обратиться к другим, более выгодным вариантам нагревателей.

Инфракрасный керамический нагреватель

Инфракрасные керамические нагреватели имеют длину волны от 3 до 6 мкм, и это даёт им преимущество перед другими видами нагревательных ламп. Во-первых, средний диапазон волн помогает равномерно прогревать пластиковый лист по всей площади поверхности. Во-вторых, использование теплоотражателей необязательно, т.к. инфракрасные лучи легко проходят сквозь полимерный материал без дополнительных средств рассеивания. Помимо этого, керамические нагреватели не создают пожароопасную ситуацию. На сегодняшний день данный тип излучателей продолжает активно использоваться, но их недостатки заставляют задуматься о целесообразности применения вышеописанных нагревательных ламп на собственном производстве. Инфракрасные керамические нагреватели считаются экономически невыгодными из-за большой энергозатратности при длительном времени наладки температурного режима и из-за недостаточного прогрева пластиковых листов большой толщины.

Инфракрасный кварцевый нагреватель

Инфракрасные кварцевые нагреватели имеют длину волны от 1,6 до 4 мкм, что является оптимальным вариантом для равномерного прогрева пластикового полимера. Кварцевые нагреватели ценятся в странах ЕС за быстроту нагрева поверхности листа до нужной температуры, за хорошее рассеивание тепловых лучей, за отличное соотношение цены/качества, за возможность быстрого переключения настроек параметров и нахождения оборудования в режиме ожидания. К недостаткам данного вида нагревателя следует отнести склонность к периодическому ремонту, поскольку при частом включении/выключении кварцевые панели выходят из строя.

Галогенная лампа

Галогеновые лампы имеют стабильную длину волны 1,2 мкм. При создании галогенных ламп были учтены недостатки КГТ нагревателей, и на сегодняшний день их использование не менее популярно, нежели применение инфракрасных кварцевых панелей нагрева. Тепловые лучи гораздо глубже проникают в полимер, равномерно прогревая все его участки до требуемого состояния пластичности, благодаря специальным добавкам в новый вид кварцевого стекла, нагревательные элементы и отражатели. Следует учесть, что у каждой лампы должен быть свой собственный алюминиевый отражатель; кроме того, нагревательные элементы располагаются между собой в определённой последовательности, а их мощность регулируется фазоимпульсным методом, что не очень дёшево. Также стоит отметить, что при частом включении и выключении прибора он быстрее выходит из строя.

Галогеновые лампы являются отличным вариантом для установки на ВФС при масштабном производстве. Они отлично прогревают полимерные листы любого цвета и толщины, при этом относятся к доступной ценовой категории среди прочих вариантов нагревательных приборов.

Какую функцию выполняет вакуумный насос?

Вакуумный насос одновременно выполняет несколько функций, без которых работа на вакуум-формовочном станке становится невозможной. Во-первых, это полная откачка воздуха из-под внутренней поверхности нагретого пластика. Во-вторых, это снижение давления между мастер-моделью и растянутым листом полимера. Без вакуумного насоса пластик не «обтянет» заготовку и процесс формовки приостановится.

Стол для вакуумной формовки: как правильно выбрать размер?

К выбору стола для вакуумной формовки следует подойти ответственно, ведь от его габаритов зависит габаритные размеры пластиковой формы количество мастер-моделей, с которых будут одновременно сниматься пластиковые копии. Необходимо учесть, что размер формовочного стола напрямую влияет на цену вакуумно-формовочного станка, поэтому стоит заранее просчитать требуемую производительность оборудования, чтобы выбрать наиболее оптимальный вариант.

Если вы запускаете масштабное производство, то конечно следует выбрать модель ВФМ с рабочей поверхностью больших габаритов: 2000х1000, 1400х700 мм. Соответственно, при изготовлении меньшего количества изделий следует рассмотреть варианты вакуумно-формовочного оборудования с размерами столов 920х810 и 700х700 мм. Помимо этого, необходимо учесть габариты формуемых мастер-моделей – их длину, ширину и высоту, – не забыв добавить к расчётным значениям по 100 мм с каждой стороны.

Правильно подобранные по всем параметрам рабочие столы для вакуумной формовки полностью окупят себя. В противном случае вы столкнётесь с нерентабельностью ВФМ, поскольку при нерациональном использовании возникают большие потери пластика в процессе формования (лишние обрезки пластика, вакуум). Проблему в некоторых случаях решает метод разбивки стола на зоны, но этот способ подходит не для всех, ведь очень часто происходит «непросос» воздуха, а у сформировавшихся пластиковых моделей заваливаются края у основания.

Что лучше: станок для вакуумной формовки или термопластавтомат?

Процесс термопластавтомата подразумевает собой изготовление пресс-формы и заливки в неё полимерного сырья под давлением, используя инжекционно-литьевые машины. Метод литья пластика является более сложным в производственном плане и дорогостоящим, т.к. стоимость пресс-формы доходит минимум до 1 млн: он не рассчитан на штамповку большого количества готовых изделий. Требуются лишь штучные экземпляры, поскольку формы из термопластавтомата сложно продать. Станки для вакуумной формовки всегда были и будут востребованы на рынке продаж, пока им не придумано более выгодной замены.