Что такое вакуум-формовочный станок?

Вакуумная формовка – наиболее перспективно развивающееся направление в области производства мало- и среднегабаритных пластиковых изделий. При помощи вакуумной формовочной машины для пластика создаются формы из всевозможных полимерных материалов для всех основных промышленных отраслей: строительной, автомобильной, химической, пищевой, маркетинговой и т.д. Изделия, изготовленные методом вакуумного формования, всегда будут пользоваться спросом на рынке продаж ввиду увеличения интенсивности производства пластиковых форм с каждым годом.

1. Вакуумно-формовочный станок: что это такое?
2. Что на нем можно изготовить?
3. Какие материалы можно использовать?
4. Как работает?
5. Как сделать станок своими руками?
6. Производство вакуумно-формовочных станков: где купить аппарат для бизнеса?

Вакуумно-формовочный станок: что это такое?

Вакуум-формовочный станок представляет собой отлаженный механизм формования пластика из полимерных материалов. Он состоит из формовочного стола, металлической рамы для закрепления листов, нагревательных ламп, модуля откачивания воздуха и устройства охлаждения. Благодаря систематизации производственного процесса работа по нагреванию пластика, «обтягиванию» им мастер-модели и съёму готовой формы с поверхности заготовки осуществляется чётко и оперативно.

Что можно изготовить на вакуум-формовочном станке?

На термовакуумном станке есть возможность изготовить требуемое количество пластиковых форм, используемых в промышленных целях в сферах:

• изготовления бетонных изделий (формы для тротуарной плитки, брусчатки, заборов, памятников, барельефов, МАФ и др.);

• автомобилестроения (формы для производства сборочных частей бамперов, элементов тюнинга);

• лёгкой промышленности (формы для создания элементов одежды, ёмкостей и тар для хранения продуктов);
• маркетинга (формы для букв рекламных вывесок, баннеров);

• досуга (детские игрушки для детей старше 3-х лет);
• бытовой техники (формы для производственных деталей и сборных единиц).

Для изготовления детских игрушек и тар пищевой промышленности следует использовать безопасный пластик.

Какие материалы можно использовать?

Для изготовления пластиковых форм используются различные полимерные материалы. Выбор полимера напрямую зависит от области дальнейшего применения формы и от характерных параметров, требующихся в процессе создания изделия. Существует большое количество пластиков, выступающих в роли сырья для изготовления форм. К ним относят полиэтилен, АБС-, ПВХ- и прозрачные пластики. Наиболее распространёнными в области термовакуумной формовки считаются АБС- и ПВХ-полимеры. Почему, рассмотрим далее.

АБС-пластик является синтетическим материалом, обладающим такими достоинствами, как:

• высокая прочность к механическим и физическим повреждениям;
• стойкость к химическому воздействию агрессивных сред и у/ф лучей;
• высокие показатели пластичности и морозостойкости;
• длительный срок службы и ремонтопригодность.

АБС-пластик отлично подходит для изготовления форм в любых производственных сферах: от строительной деятельности до рекламного бизнеса. Высокие технологические характеристики рассматриваемого пластика делают его одним из самых востребованных на рынке продаж. АБС-пластик подлежит ремонту, что в разы увеличивает срок службы изделия. Его поверхность в матовом или глянцевом исполнении подвергается окрашиванию в любой подходящий цвет. Помимо этого, он не такой дорогой, как материалы прозрачного пластика, что помогает значительно сократить статью расходов по закупке.

ПВХ-пластик также достаточно часто применяется при термовакуумной формовке благодаря:

• высоким показателям прочности и пластичности;
• низкому коэффициенту горючести;
• влагонепроницаемости.

В сравнении с АБС-пластиком, поливинилхлоридный уступает по своим эксплуатационным качествам, поскольку:

1. ПВХ не является таким прочным, как АБС-пластик, и обладает меньшей жёсткостью;
2. входящий в состав ПВХ хлор считается токсичным для человека веществом и запрещён во многих странах.

Несмотря на недостатки, поливинилхлоридные листы широко используются в России в качестве сырья для изготовления пластиковых форм на вакуум-формовочном станке. Высокие показатели по прочности и влагостойкости, а также большое разнообразие цветов и оттенков делают ПВХ-пластик устойчиво востребованным материалом.

Кроме вышеперечисленных, существуют другие виды полимеров, например, полиэтилен, оргстекло, полипропилен, поликарбонат и т.п. Но все они используются при термовакуумной формовке значительно реже, поскольку имеют более узкую специализацию по применению и высокую себестоимость.

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:

1. длина волны, подаваемая инфракрасными излучателями на листовой полимер;
2. расположение нагревательных элементов на ВФС;
3. расстояние между нагревательной пластиной и пластиком;
4. тип нагревателя;
5. расстояние между нагревательными элементами;
6. наличие отражателей для создания необходимого направления теплового потока;
7. регулируемость температуры нагревательных элементов;
8. 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.

Как сделать станок своими руками?

Материалы и инструменты для изготовления мини-станка для вакуумной формовки своими руками:

• рамки-фиксаторы из дерева, рейки;
• перфорированная панель с отверстиями;
• шланг от пылесоса;
• метизы (болты и гайки);
• листы ДВП;
• уплотнительная герметизирующая лента;
• дрель;
• болгарка;
• столярный клей;
• торцовочная пила.

Порядок производства формовочных изделий своими руками выглядит следующим образом.

• Для начала выпиливаем необходимые для сборки вакуумно-формовочного оборудования элементы: деревянную рейку делим на 4 части, из ДВП вырезаем квадратную панель, которая будет играть роль рабочего стола.
• Отметив на панели границы установки вакуумной камеры, приклеиваем на них 4 рейки. В центральной части высверливаем отверстие под диаметр пылесосного шланга/ПВХ-трубы или иного приспособления, через которое будет осуществляться отсос воздуха.

• Все щели тщательно промазываем герметиком, а рамку покрываем столярным клеем для того, чтобы исключить наличие воздушных зазоров.
• Сверху на рейки приклеивается перфорированная панель с равномерными отверстиями для пропускания воздуха.
• Из ДВП-листов вырезаем 2 квадрата из середины, получив при этом рамки для фиксации пластикового полимера. Накладываем их друг на друга и закрепляем по периметру метизами.

• Вставляем в квадратную панель пылесосный шланг или ПВХ-трубу (как на рисунке), приклеиваем, герметизируем швы. При желании к панели устанавливаем стойки для подъёма вакуумной камеры.
• Приклеиваем герметичный уплотнитель вдоль реечного каркаса для минимизации пропускной способности воздуха собранной конструкции.
• Зажимаем лист пластика между двумя рамками, фиксируя его положение при помощи закрученных до упора гаек на болты.
• Мастер-модель устанавливаем на перфорированную панель, всю конструкцию переносим максимально близко к духовому шкафу. Пылесос подсоединяем к шлангу.
• Рамку с закреплённым листовым пластиком отправляем в духовку для разогрева пластика до необходимой температуры формования на несколько минут.

• Как только замечаем, что пластик начинает провисать, включаем пылесос и быстро достаём форму с полимерным листом из духовой печи, накладывая её на мастер-модель. Вакуумная камера сразу же «соединит» полимерный лист с заготовкой.
• Выжидаем около 30 секунд, пока пластиковая форма остынет, и выключаем пылесос.

Изделие из пластика готово!

Как видите, изготовление вакуум-формовочного станка в домашних условиях возможно, но подобный метод не подходит для больших масштабов производства – необходимо покупать термовакуумную установку.

Производство вакуумно-формовочных станков: где купить аппарат для бизнеса?

Производственная компания ЛОБАС занимается выпуском вакуум-формовочного оборудования для себя и под заказ. Если вы открываете собственное дело по изготовлению форм из АБС-, ПВХ-пластика или поликарбоната, то заказать термовакуумный станок необходимых параметров очень просто – достаточно выбрать вакуум-формовочное оборудование нужных габаритов на сайте и связаться с нашими менеджерами для консультации по возникшим вопросам.

Мы выступаем за реализацию любых бизнес-идей при открытии собственного производства пластиковых форм. Приобрести термовакуумный станок высоких технических показателей по невысокой цене вы можете на официальном сайте компании.

Наше предприятие обучает работе на вакуум-формовочном станке с разными видами пластика. Оборудование оснащено всеми необходимыми комплектующими для выполнения качественной работы по формовке изделий:

1. рабочим столом больших или малых габаритов;
2. металлической рамой с зажимами для более точной фиксации листа;
3. галогеновыми лампами для равномерного прогрева пластика по всей поверхности;
4. вакуумным насосом для откачки воздуха из пространства между моделью и пластиковым полимером;
5. охладительным модулем для остывания готового изделия.

Комплексный вакуумно-формовочный станок подходит для выполнения как позитивной, так и негативной формовки (когда мастер-модель не выпуклая, а вогнутая). Мы продаём оборудование вакуумного формования по цене завода-изготовителя, при этом качество станков всегда отвечает зарекомендованным характеристикам.

Заказчик проходит обучение на производственных мощностях завода-изготовителя ЛОБАС в период покупки вакуум-формовочной машины. Существует возможность выбрать ВФС из предложенных вариантов или же составить свою собственную комплектацию станка, удовлетворяющего технологическим и финансовым требованиям. Качество продукции компании ЛОБАС отмечено не только отечественными, но и зарубежными заказчиками (Сербия, Белоруссия, Индия, Казахстан и др.).

Совершить заказ вакуумно-формовочного оборудования или узнать ответы на все вопросы касательно термовакуумной продукции вы можете по телефону 8(800)333-16-86 или по электронной почте 89200455533@mail.ru, 89506233888@mail.ru. Наши менеджеры всегда с радостью проконсультируют вас.

Вакуум-формовочные станки нашли своё применение на заводах и индивидуальных предприятиях по изготовлению полимерных форм всевозможных назначений. Термовакуумные машины высокотехнологичны, достаточно просты в использовании и менее энергозатратны, нежели иные типы оборудования, формующие пластик.