Termoformowanie coraz bardziej zaawansowane

© Jackin - Adobe Stock

Udostępnij:

Postępująca automatyzacja procesu termoformowania, wykorzystywanie nowoczesnych technik (np. twin sheet) i dodatkowych elementów wyposażenia, zmniejszanie gabarytów maszyn, a do tego poprawa efektywności energetycznej – to tylko niektóre zmiany, jakim poddawane są termoformierki, aby sprostać coraz większym wymaganiom co do jakości i wytrzymałości produktu z tworzywa sztucznego.

Technologia termoformowania, która stanowi alternatywę dla formowania wtryskowego, zapewnia szereg korzyści, dzięki którym wciąż jest popularną metodą przetwórstwa tworzyw sztucznych, wykorzystywaną w różnych branżach. Formowanie w wysokich temperaturach umożliwia tworzenie produktów o dużych gabarytach, a zarazem bardzo cienkich, o powtarzalnym kształcie i wysokiej jakości. Szybkie wykonywanie prototypów, krótki cykl wytwarzania, a także możliwość stosowania form wielokrotnych pozwalają na uzyskanie rentowności także przy zamówieniach małoseryjnych.

W przypadku tej technologii stosunkowo niewielkie są początkowe nakłady inwestycyjne oraz koszt dodatkowego oprzyrządowania, jednak trzeba się liczyć z wyższym kosztem folii i płyt (to najczęściej wykorzystywane półwyroby w procesie termoformowania), a także sporą ilością odpadów, jakie powstają podczas przycinania płyt lub oddzielania kształtek od arkusza. Do zalet tej metody należy możliwość stosowania bardzo wielu różnych materiałów wyjściowych, takich jak np.: ABS, PA, PMMA, PC, PS, PET, PVC czy PP, także wzmocnionych wypełniaczami włóknistymi. Dzięki temu, że różnią się one pod względem właściwości fizykochemicznych, osiągają różne parametry końcowe i mogą być stosowane w różnych obszarach. Do największych wad termoformowania tworzyw sztucznych można zaliczyć tendencję do tworzenia się pofałdowań w przetwarzanym materiale, a także nierównomierną grubość ścianek wytworzonego produktu. Powstałe kształtki wymagają obróbki – np. wykrawania, obcinania, polerowania, wiercenia otworów – podczas odrębnego procesu przy użyciu innej maszyny. Końcowe produkty wykonane tą metodą wyróżniają się jednak wysoką estetyką, co wpływa na jej popularność w tych branżach, w których ważny jest wygląd elementów.


 


TOP w kategorii




Od samochodów po zabawki

Wspomniana estetyka wykonania, a także duża trwałość wytworzonych detali zapewniają termoformowaniu dużą popularność w bardzo wielu gałęziach przemysłu. Jedną z najczęściej sięgających po nią branż jest przemysł samochodowy. Elementy nadwozia pojazdów (spojlery, obudowy lusterek czy osłony silników motocykli) oraz ich wnętrza (tunele wentylatorów, konsole, wyposażenie autobusów), a także elementy wyposażenia pojazdów turystycznych (umywalki, brodziki, osłony na okna) powstają właśnie z wykorzystaniem tej technologii.

Za pomocą termoformowania wytwarza się też wszelkiego rodzaju opakowania jednorazowe (kubki, tacki), a także opakowania produktów chemii gospodarczej czy przemysłowych. Także różnego rodzaju pojemniki, skrzynki, obudowy, osłony, klosze czy kontenery używane w przemyśle budowlanym oraz elektrycznym i elektronicznym powstają przy użyciu termoformowania, podobnie jak kasetony i banery reklamowe.

Wreszcie metoda formowania przy wysokiej temperaturze z powodzeniem stosowana jest w branży zabawkarskiej, gdzie w ten sposób tworzy się np. obudowy zabawek, siedziska pojazdów i wiele innych elementów.

 

Twin sheet, automatyzacja i oszczędności

Potrzeby rynku sprawiają, że producenci maszyn do termoformowania stale je udoskonalają, dzięki czemu proces staje się bardziej wydajny i efektywny energetycznie, a uzyskane elementy są bardziej trwałe i lepszej jakości. Jednym z najnowocześniejszych trendów w termoformierkach jest tzw. technologia twin sheet, która pozwala na jednoczesne formowanie dwóch arkuszy w jednym cyklu produkcyjnym. Rozwiązanie to oferują najważniejsi producenci maszyn do termoformowania na rynku europejskim, czyli firmy Geiss (w termoformierkach serii T oraz U) oraz Illig (w maszynach do formowania płyt typu UA).

W twin sheet termoformierka jednocześnie formuje dolną i górną część, a następnie poprzez docisk łączy dwa elementy bez konieczności stosowania dodatkowych spoin między nimi. Uzyskany w ten sposób detal ma większą sztywność niż podobny element powstały w wyniku formowania dwóch oddzielnych arkuszy, a następnie ich klejenia. W ten sposób wyeliminowane zostały wszelkie wady związane z procesem klejenia (mniej odpadów wynikających z błędów, brak kosztów kleju i dodatkowych urządzeń, brak zagrożenia zdrowia operatora w związku z parowaniem rozpuszczalników). W technologii tej wykonuje się m.in. niektóre elementy do aut (spojlery, kanały nawiewów w kabinie), zbiorniki, obudowy, ścianki działowe, elementy łodzi, a nawet deski surfingowe. Palety do transportu wytwarzane w ten sposób mają większą sztywność niż wykonane z jednej płyty i zdecydowanie dłuższą żywotność niż te powstałe w technologii wtrysku.

W nowoczesnych maszynach pneumatyczny napęd stołu i ramy dociskowej zastępowany jest przez silniki serwo, co skraca czas wykonania zadania, zmniejsza wymiary zewnętrzne termoformierki i zapewnia bardziej precyzyjne ruchy stołu. Zaawansowane maszyny pozwalają na formowanie bardzo różnorodnych materiałów o dowolnej niemal grubości. Regulowane okna i ramy dociskowe przekładają się na wyraźnie krótszy czas przezbrojenia maszyny.

Niezwykle istotne dla optymalnego rozkładu materiału podczas jego podgrzewania i formowania – co ma decydujące znaczenie dla jakości wyrobu końcowego – jest zapewnienie właściwego systemu grzania materiału. Nowoczesne maszyny mają dwa zestawy grzejne, szybciej nagrzewające płytę, co skraca czas procesu i redukuje zużycie energii, a także czujniki, które kontrolują temperaturę na powierzchni formowanej płyty. Najbardziej zaawansowane systemy posiadają grzałki halogenowe, które są bardziej wydajne (czas nagrzewania może być krótszy nawet o połowę) i energooszczędne od ceramicznych bądź kwarcowych. Do nagrzania 1 kg tworzywa grzałki halogenowe zużywają ok. 0,44 kW, podczas gdy grzałki kwarcowe zużywają jej 0,59 kW, a ceramiczne – 0,97 kW.

Obok podgrzewania ważne jest również chłodzenie formowanego przedmiotu. W centralnych systemach czas chłodzenia może być krótszy nawet o 1/3. Coraz częściej też nowoczesne maszyny do termoformowania posiadają zautomatyzowane podajniki płyt, systemy do ich odbioru oraz systemy zapobiegające sklejaniu się arkuszy, a jednym z najnowszych trendów jest łączenie maszyny do formowania z obrabiarką CNC, która dokonuje cięcia przetworzonego detalu i ewentualnej innej jego obróbki.

Udostępnij:

Drukuj





Wojciech Traczyk



Chcesz otrzymać nasze czasopismo?
Zamów prenumeratę
Zobacz również