Etapy termoformowania

Materiał jest suszony w piecu w odpowiednio dobranej temperaturze w celu pozbycia się wilgoci z całej jego struktury. Temperatura musi być wyższa niż temperatura parowania, ale jednocześnie niższa niż ta, przy której tworzywo traci stabilność kształtu i staje się elastyczny i podatny na formowanie.

Poza ustawieniem parametrów procesowych, którymi posługujemy się zarówno w trybie manualnym, jak i automatycznym, należy odpowiednio przygotować termoformierkę do pracy. W zależności od formatu tłoczenia ustawia się wymiary ramy górnej i dolnej. Do stołu montuje się formę, a następnie sprawdza szczelność sfery formowania.

Pracująca termoformierka musi utrzymywać stabilną temperaturę przez cały czas nagrzewania. Dlatego istotne jest, nagrzanie nie tylko pieca, ale również otoczenia strefy tłoczenia oraz samą formę.

Formatki tworzywa przycięte do określonego formatu, układa się na dolnej, stałej ramie i zabezpiecza górną, ruchomą. Dzięki temu materiał po podgrzaniu pozostaje na swoim miejscu i nie ulega przemieszczeniu ani uszkodzeniu w kolejnych etapach procesu.

To etap, w którym sztywny materiał staje się elastyczny. Piec z grzałkami przesuwa się nad tworzywo. Czas nagrzewania zależy od wielu czynników, takich jak: rodzaj i grubość materiału, jego kolor, głębokość tłoczenia, temperatura grzałek, ich odległość od materiału, temperatura otoczenia, a także poziom rozgrzania elementów maszyny, które pochłaniają energię cieplną. Wszystkie te i inne czynniki mają wpływ na jakość i estetykę gotowego elementu.

Każdy materiał ma inne właściwości termomechaniczne oraz różny przebieg uelastyczniania struktury. Choć to następstwo można przedstawić przy pomocy współczynników określanych w tabeli, ich precyzyjne ustawienie wymaga testów technologicznych.

To kluczowy moment, w którym zamykamy strefę pomiędzy dolną stroną tworzywa a formą, a następnie za pomocą pompy próżniowej — usuwamy z niej powietrze. W wyniku różnicy ciśnień materiał zostaje wciśnięty do formy, dzięki czemu przylega dokładnie do kształtu formy.

W tym etapie materiał ulega wstępnemu wychłodzeniu, uzyskując sztywną i ustaloną formę. Z powodu naturalnych skurczów występujących podczas chłodzenia, proces ten nie może trwać za długo, ponieważ wytłoczony materiał może zbyt mocno zacisnąć się na formie. Siły skurczu są na tyle duże, że mogą doprowadzić do pęknięcia w najcieńszym punkcie — zwykle na krawędzi formy.

Rozformowanie rozpoczyna się od wtłoczenia powietrza do wcześniej zamkniętej strefy, między wytłoczą a formą. Wytworzone ciśnienie wypycha materiał na zewnątrz, niczym nadmuchiwany balon. W efekcie tego gotowa forma oddziela się od tworzywa, które zazwyczaj opuszcza formę ku dołowi.

Aby zachować stabilność kształtu, wytłoczka jest poddawana końcowemu chłodzeniu. Po rozformowaniu tworzywo nadal ulega skurczom, które w zależności od kształtu — mogą przebiegać nierównomiernie. Wpływa to na finalne wymiary oraz powstawanie naprężeń wewnętrznych, mogących wpływać na trwałość i sprężystość elementu.