Термоформование — это изменение формы плоских заготовок (листов пли пленок) из термопластичного полимерного материала при повышенных температуры в объемные формованные изделия.

При термоформовании различают следующую последовательность процессов-

• нагревание формуемого материала до температуры, при которой он способен изменять фирму, то есть до температуры высокоэластического состояния;

• формование на специальной оснастке для термоформования;

• охлаждение в форме до температуры, при которой конфигурация отформованного изделия приобретет стабильные размеры ;

• извлечение из формы изделия со стабильными размерами.

В большинстве случаев необходима та или иная последующая обработка формованного изделия, а именно:

• отделка (обрезка);

• сварка;

• соединение (склеивание);

• горячее запаивание;

• печать;

• металлизация;

• флокирование/распыление флока.

Термоформование в настоящее время стало распространенным наименованием этого технологического процесса. Термин «глубокая вытяжка», в частности, применяется к металлам, а «вакуумное формование» и «пневматическое формование» относятся к различным достаточно специфическим процессам

Преимущества и недостатки термоформования

Любой процесс производства будет успешным, если полученные с его помощью изделия будут более рентабельны, чем полученные по другой технологии, или, иначе говоря, если они могут быть изготовлены при одинаковых производственных издержках, но лучшего качества. Есть области применения, в которых литье под давлением или раздувное формование конкурируют с термоформованием. Однако в области, к которой имеет отношение технология упаковки, метод термоформования в большинстве случаев оказывается вне конкуренции, если только в качестве альтернативных упаковочных материалов не применяют картон или бумагу.

Существенными преимуществами термоформования являются рентабельный инструмент для термоформования, разумная стоимость термоформовочных машин, возможность переработки многослойных и вспененных материалов, а также материалов с предварительно нанесенной на них печатью. Из формуемых материалов с высокой вязкостью расплава могут быть получены чрезвычайно тонкостенные изделия, в то время как при литье под давлением для таких изделий требуется гранулят с низкой вязкостью расплава.

Относительно невысокие цены на оснастку дают еще одно преимущество термоформованию для производства небольших партий изделий; достоинства термоформования для больших партий состоит в достижении очень низких толщин стенок и высокой производительности термоформовочных машин.

Самые маленькие по размеру детали, производство которых термоформованием еще экономически выгодно, это упаковка для таблеток или батареек для часов; большие формованные изделия, такие как садовые водоемы, могут быть длиной от 3 до 5 м.

Диапазон толщин формуемых материалов от 0,05 до 15 мм, а для вспененных материалов даже до 60 мм. Любые термопласты или материалы с аналогичными свойствами являются в принципе термоформуемыми. В табл. 1. приведены термопластичные материалы, перерабатываемые термоформованием, и их сокращенные обозначения, рекомендуемые ISO.

Лист или пленку производят из гранулята или порошка, получая полуфабрикат (полупродукт). Конечно, это означает дополнительные затраты на сырье по сравнению с литьем иод давлением. Необходимость закрепления листа при термоформовании и последующий процесс обрезки приводят к отходам, которые возвращаются в производственный цикл путем их дробления. Полученный вторичный материал затем может добавляться к исходному материалу при производстве листа.

В зависимости от применяемого процесса только одна поверхность листа находится в контакте с формующим инструментом. Поэтому только одна сторона

формованного изделия  будет точно повторять конфигурацию формы; конфигурация формовянного изделия будет зависеть от вытяжки.

 

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.

Принцип вакуумной формовки

Вакуумная формовка в сущности является вариантом вытяжки, при которой листовой пластик, расположенный над или под матрицей (инструментом формовки), нагревается до определенной температуры, и повторяет форму матрицы за счет создания вакуума между пластиком и матрицей.

 

Основные формуемые материалы

Полимерный материал

Обозначение по ISO

Стандартный
полистирол

PS

Ударопрочный
полистирол

SB, HIPS

Блок-сополимер
стирол-бутадиен-стирол

SBS

Лист из
ориентированного полистирола

OPS, BOPS

Лист из
вспененного полистирола

EPS, XPS

Сополимер
стирола с акрилонитрилом

SAN

Сополимер
акрилонитрила, полибутадиена и стирола (АБС-пластик)

ABS

Сополимер
акрилового эфира, стирола и акрилонитрила

ASA

Непластифицированный
поливинилхлорид

PVC-U

Пластифицированный
поливинилхлорид

PVC-P

Лист из
вспененного поливинилхлорида

EPVC

Полиэтилен
высокой плотности

HDPE

Полиэтилен
низкой плотности

LDPE

Лист из
вспененного полиэтилена

EPE

Полипропилен

PP

Лист из
вспененного полипропилена

EPP

Полиметилметакрилат

PMMA

Полиоксиметилен,
полиацеталь

POM

Поликарбонат

PC

Лист из
вспененного поликарбоната

EPC

Полиэфиркарбонат

PEC

Полифениленовый
эфир

PPE

Полиамид

PA

Полиэтилентерефталат

PET

ПЭТ,
практически некристаллический

 

ПЭТ,
аморфный

 

ПЭТ,
частично кристаллический (с нуклеацией) лист из ориентированного
полиэтилентерефталата

(OPET)

Лист из
вспененного полиэтилентерефталата

EPET

Полисульфон

PSU

Полиэфирсульфон

PES

Полифениленсульфид

PPS

Сополимер
акрилонитрила/метакрилата/бутадиена

A/MMA/B

Ацетат
целлюлозы

CA

Ацетобутират
целлюлозы

CAB

Диацетат
целлюлозы

(CdA)

Полиэфиримид

PEI

Термопластичные
эластомеры (термоэластопласты)

TPE

Термопластичный
полиолефиновый эластомер

TPO

 

 

 

Расчет ресивера

Если не хватает производительности вакуумного насоса, то необходимо использовать ресивер, правило расчёта необходимого объема ресивера :
p1*v1+p2*v2=(v1+v2)*p3
v1- объём ресивера
v2- объём воздуха, который надо откачать
p1- давление в ресивере абсолютное начальное
p2- давление атмосферное абсолютное
p3- давление, необходимое для формовки абсолютное

 

это важноПример:
необходимо посчитать объём ресивера для создания разряжения минус 0,9бар в объёме матрицы 100л.
Считаем:
v1- объём ресивера – примем за х
v2- объём воздуха, который надо откачать – наши 100л
p1- давление в ресивере абсолютное начальное – это то давление, которое Вы сможете достичь с помощью вакуумного насоса. Не обольщайтесь, получаем 0,01бар
p2- давление атмосферное абсолютное – оно равно 1 бар
p3- давление, необходимое для формовки абсолютное – обычно для формовки пластика хватает минус 0,8бар, его и возьмём. переведём из относительного давления минус 0,8бар в абсолютное 0,2бар
p1*v1+p2*v2=(v1+v2)*p3 => v1=(p3*v2-p2*v2)/(p1-p3) => x=(0.2бар*100л-1бар*100л)/(0,01бар-1бар)=(-80бар*л.)/(-0,99бар)=81л.