Copyright © 2021 by Zapa. All rights reserved.
Etapy termoformowania
Proces termoformowania można opisać w paru podstawowych krokach:
- Przygotowanie materiału 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.
- Przygotowanie maszyny 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.
- Montaż materiału w maszynie 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.
- Grzanie materiału To etap, w którym sztywny materiał staje się elastyczny. Najeżdżamy piecem z grzałkami 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, to ich precyzyjne dopasowanie odbywa się na podstawie testów i prób technologicznych.
- Formowanie próżniowe 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.
- Studzenie 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 bez ingerencji dodatkowych sił mogą doprowadzić do pęknięcia w najcieńszym punkcie — najczęściej na krawędzi formy, która ogranicza możliwość naturalnego skurczu wzdłuż całego kształtu.
- Rozformowanie 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.
- Chłodzenie ostateczne i zakończenie procesu 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 wewnątrz materiałowych, przekładających się na sprężystość wytłoczki.
Zakończenie cyklu i dodatkowe funkcje termoformierek
Po zakończonym procesie w termoformierce, górna rama zostaje podniesiona, aby umożliwić wyjęcie gotowego elementu i założenie nowej formatki tworzywa.
Termoformierki, którymi dysponujemy, są wyposażone w dodatkowe funkcje rozdmuchu oraz stemplowania, co pozwala zwiększyć precyzję i jakość formowanych detali.
Rozdmuch
Proces wtłaczania powierza do zamkniętej strefy pomiędzy formą a tworzywem. W wyniku tego działania powstaje charakterystyczny „balon”, który pozwala równomiernie rozłożyć uprzednio uplastyczniony materiał na wszystkich ściankach formy. Rozdmuch minimalizuje ryzyko opadania tworzywa i zapewnia odwzorowanie kształtu.
Stemple
To dodatkowe narzędzia, które wspomagają formowanie materiału. Wykorzystuje się je, gdy tworzywo układa się nieprawidłowo lub jest zbyt cienkie w niektórych miejscach. Mechaniczny docisk (stemplowanie) stosuje się tuż przed zbliżeniem formy do miękkiego materiału. Pozwala to na większą precyzję, nawet w przypadku detali oraz równomierne rozłożenie tworzywa.
