Оборудование для вакуумного и пневматического формования

Метод формования объемных изделий из термопластичных листовых и пленочных заготовок в настоящее время занимает одно из ведущих мест в промышленности переработки пластических масс по объемам производимой продукции.

Преимуществом метода формования изделий из листов и пленок по сравнению с другими методами переработки пластмасс является меньшая стоимость оборудования, возможность изготовления тонкостенных изделий, высокая степень автоматизации процесса, а также относительно низкая стоимость формующего инструмента.

Наряду с достоинствами метод формования листовых термопластов имеет и недостатки, к которым в первую очередь относится значительная по сравнению с другими методами переработки разнотолщинность получаемых изделий и недостаточная стабильность размеров деталей, эксплуатируемых в условиях повышенных температур. Кроме того, при выборе метода переработки необходимо учитывать, что листы и пленка всегда дороже гранулированного или порошкообразного сырья.

Появившись в конце девятнадцатого столетия, способ переработки листовых и пленочных термопластичных материалов просуществовал практически в неизменном виде более века. Совершенствовались технология и оборудование, процесс механизировался и автоматизировался, но суть его оставалась неизменной.

Плоская заготовка из термопласта тем или иным способом нагревается до температуры, соответствующей высокоэластическому состоянию (при переработке аморфных термопластов) или до температуры начала плавления кристаллов (при переработке термопластов с различной степенью кристалличности). Затем нагретая заготовка подвижно или неподвижно закрепляется по контуру в зажимном устройстве и устанавливается над формующим инструментом. Оформление заготовки в изделие происходит под действием разности давления над свободной поверхностью заготовки и давления в полости, образованной заготовкой и оформляющей поверхностью формующего инструмента. Перепад давления может быть создан различными способами: вакуумированием полости между оформляющей поверхностью формующего инструмента и заготовкой (вакуум-формование), созданием избыточного пневматического (пневмоформованис) или гидравлического (гидроформование) давления на поверхность заготовки, наконец, давлением на заготовку специальных механических пуансонов (механическое формование).

При оформлении изделия происходит вытяжка термопласта и возникновение в нем напряжений, упругая составляющая которых после снятия давления формования стремится вернуть изделие к первоначальной плоской форме заготовки. Чтобы зафиксировать конфигурацию отформованного изделия, температуру термопласта опускают ниже точки стеклования (для аморфных термопластов) или ниже температуры начала плавления кристаллов (для кристаллических полимеров).

Такова традиционная схема формования, доминирующая, как уже было сказано, в течение многих лет.

Внутри этой общей схемы разработано множество вариантов, каждый из которых позволяет проще, экономичнее и качественнее изготовить то или иное конкретное изделие, полнее использовать возможности формующего оборудования. Все эти разновидности метода термоформования можно подразделять по следующим признакам:

• • способ нагрева заготовки;
• • вид устройства для зажима заготовки;
• • способ создания давления формования;
• • вид формования;
• • применяемый формующий инструмент;
• • метод фиксирования формы изделия.