Vakuumbildung

Eine einfache Visualisierung des Formungsprozesses

Vakuumformmaschine zur Herstellung von Innenauskästen/Lebensmittelauskleidungen des Kühlschranks

Vakuumbildung ist eine vereinfachte Version von Thermoformierung, wo ein Blatt von Plastik (In verschiedenen Formen Hüften (hohe Impact Polystyrol) für Produkte mit niedrigem Aufprall oder für Bad-Duschschalen ABS und HDPE aus den Außenfahrzeugen sowie verschiedene andere Arten von Vakuumformable) werden auf eine Formtemperatur erhitzt, die auf eine einzelne Oberfläche ausgestreckt ist Schimmel, und gegen die Form von a gezwungen Vakuum. Dieser Prozess kann verwendet werden, um Kunststoff zu dauerhaften Objekten wie Turnpike -Zeichen und Schutzabdeckungen zu bilden. Normalerweise Entwurfswinkel sind im Design der Form (ein empfohlenes Minimum von 3 °) vorhanden, um die Entfernung des gebildeten plastischen Teils aus der Form zu erleichtern.

Relativ tiefe Teile können gebildet werden, wenn die formbar Das Blatt wird mechanisch oder pneumatisch gedehnt, bevor sie mit der Formoberfläche in Kontakt gebracht und das Vakuum aufgetragen wird.^[1]

Geeignete Materialien zur Verwendung bei der Vakuumformung sind herkömmlich Thermoplastik. Das häufigste und am einfachsten zu verwendende Thermoplastik ist Polystyrolfolie mit hoher Auswirkung (Hüften). Dies ist um einen Holz, einen strukturellen Schaum oder einen gegossenen oder bearbeiteten Aluminiumform geformt und kann zu fast jeder Form bilden. Dieses Material mit hohem Aufprall ist hygienisch und in der Lage, Wärme und seine Form zu erhalten, wenn warmes Wasser aufgetragen wird und üblicherweise zum Verpacken von Geschmack und geruchsempfindlichen Produkten verwendet wird.^[2] Die Vakuumformung ist auch für transparente Materialien wie Acryl geeignet, die in Anwendungen für Luft- und Raumfahrt weit verbreitet sind, z. Die Vakuumformung wird häufig in Technologieklassen mit niedrigem Niveau verwendet, um eine einfache Art zu formen.

Moderne Vakuumbildungsausrüstung basiert auf einer Reihe von US-Patenten, die 1950, 1964 und 1974 verliehen wurden.^[3]

Typische Anwendungen

Vakuum gebildetes Fahrzeugteil

Originalausrüstungshersteller (OEMs) Verwenden von Vakuum -gebildeten Komponenten für die Produktionsmenge im Bereich von 250–3000 Einheiten pro Jahr. Vakuumgeformte Komponenten können anstelle von komplexem hergestellten Blech verwendet werden. Glasfaser, oder Kunststoff-Spritzguss. Typische Industriebeispiele neben der Produktverpackung sind: Faszien für den Outdoor Kioske und Geldautomaten, Gehäuse für medizinische Bildgebung und diagnostische Geräte, Motorabdeckungen in einer LKW -Kabine oder für Baugeräte sowie Innenausstattung und Sitzkomponenten für Schienenwagen.^[4] Vakuumformler werden auch häufig von Hobbyisten für Anwendungen wie Masken und Fernbedienungsautos verwendet.

Allgemeine Probleme

Es gibt einige Probleme im Vakuumformprozess. Die absorbierte Feuchtigkeit kann sich ausdehnen und Blasen in den inneren Schichten des Kunststoffs bilden. Dies schwächt den Plastik erheblich. Dies kann jedoch gelöst werden, indem der Kunststoff für einen längeren Zeitraum bei hoher, aber unterenmelender Temperatur getrocknet wird. Die Netze können sich um die Form bilden, was auf eine Überhitzung des Kunststoffs zurückzuführen ist und daher sorgfältig überwacht werden muss. Das Gurtband kann auch auftreten, wenn eine Form zu groß ist oder Teile der Form zu nahe beieinander sind. Schließlich haften Objekte, die gebildet werden, häufig an der Form, die durch Verwendung eines Entwurfswinkels von drei Grad oder mehr in der Form behoben wird.

Arten von Formen

Es gibt zahlreiche Muster, die man mit einer Vakuumbildung machen kann. Die erfinderischste Möglichkeit, die Vakuumformung zu verwenden, besteht darin, ein kleines Element zu nehmen, es viele Male zu replizieren und dann das neue Muster zu vakuumieren, um eine zusammenhängende Form zu erstellen. Die Vakuumformung hilft, die einzelnen Teile zusammenzubinden und aus vielen Teilen, die leicht repliziert werden können, eine Form zu machen. Von dort können Gips, Beton usw. in die plastische Form gegossen werden.

Holzmuster sind ein übliches Material für die Vakuumform, da es relativ kostengünstig ist und dem Kunden es leicht ändern kann, das Design leicht vorzunehmen. Die Anzahl der Proben, die man von jedem Muster erhalten kann, hängt von der Größe des Teils und der Dicke des Materials ab. Sobald die Spezifikationen des Teils erfüllt sind, wird das Muster verwendet, um eine Keramik -Verbundform zu erzeugen oder Aluminiumform für die regelmäßige Produktion zu gießen. Möglicherweise gibt es Möglichkeiten, Löcher in Gips mit einer Vakuumform zu erzeugen, wenn die aus der Vakuumform hergestellten replizierten Formulare tief genug sind und Lücken zwischen ihnen übrig bleiben, damit sich der Kunststoff bildet. Sobald der Kunststoff verwendet wird, um eine Gipsform zu werfen, hinterlassen die tiefen Plastikbereiche Löcher, wenn die Form nicht vollständig gefüllt ist.

Gießen Aluminium Schimmelpilze werden bei einer Gießerei gegossen und normalerweise haben Temperaturkontrolle Linien, die durch sie laufen. Dies hilft, die Wärme des gebildeten Kunststoffs einzustellen und den Herstellungsprozess zu beschleunigen. Aluminiumformen können sein männlich oder weiblich in der Natur und kann auch in Druckformungsanwendungen verwendet werden. Der Hauptnachteil bei dieser Art von Schimmel sind die Kosten.

Vakuumformingform aus Aluminium (Hohlraum) und Stahl (Rahmen)

Bearbeitet Aluminiumformen sind wie Aluminiumguss, werden aber mit a aus einem festen Aluminiumblock geschnitten CNC-Maschine und ein CAD -Programm. Typischerweise wird bearbeitete Aluminium für flache Ziehungsteile aus dünnem Messmaterial verwendet. Anwendungen können Verpackungen und Tabletts umfassen. Die Kosten sind ein wesentlicher Faktor bei dieser Art von Werkzeugen.

Zusammengesetzt Formen sind eine kostengünstigere Alternative zu gegossenen oder bearbeiteten Aluminiumformen. Verbundformen werden normalerweise aus gefüllten Harzen hergestellt, die als Flüssigkeit beginnen und mit der Zeit härten. Abhängig von der Anwendung können Verbundformen sehr lange dauern und hochwertige Teile erzeugen.

Veredelungsmethoden

Ein Blatt aus vakuumgeformtem Kunststoff. Die benötigten Teile (in diesem Fall Teile für ein Modellflugzeug) müssen aus dem Blatt ausgeschnitten werden.

Sobald eine Vakuumformung aus einem Plastikblatt erzeugt wurde, wird in den meisten Fällen ein Endbetrieb benötigt, um sie in ein verwendbares Produkt zu verwandeln. Zu den gängigen Vakuumforming -Veredelungsmethoden gehören:

• Guillotining: Das Produkt wird aus dem Blatt herausgeschnitten, indem eine Klinge durch das Produkt in a drückt sterben unterhalb. Dies ist eine saubere Methode, um Vakuumgebildeteile aus dem Materialblatt zu entfernen. Für ein einzelnes Produkt ist kein spezielles Schneidwerkzeug erforderlich und eignet sich daher für niedrige Teilevolumina, in denen gerade Linien kein Problem sind. Guillotining kann nur geradlinige Linien abschneiden und ein ziemlich langsamer Ansatz im Vergleich zu anderen Veredelungsmethoden sind. Es kann für Projekte mit größeren, komplexeren Mengen teuer sein.^[5]
• Bohren: Wenn einfache runde Löcher das erforderliche Finish sind, ist das manuelles Bohren eine gute Lösung für kleine Mengen. Bohrleitfäden können verwendet werden, um sicherzustellen, dass Löcher am richtigen Ort schnell gebohrt werden können. Da dies eine arbeitsintensive Methode ist, ist es nur für kleine Produktionsmengen geeignet.
• Rollenschneidemittel: Prozess, bei dem das aus Vakuum gebildete Produkt auf einen maßgefertigten Schneider platziert und durch eine Walzenschneidermaschine gedrückt wird. Eine effiziente Methode zum Schneiden von Vakuumbildteilen aus dem ursprünglichen Blatt mit Vakuumformmaterial. Der Cutter kann auch alle erforderlichen Löcher wie Kabel- oder Zugangslöcher gleichzeitig schneiden. Das Rollenschneiden eignet sich für relativ große Gegenstände, bei denen keine Präzisionsausrichtung erforderlich ist. Wenn die Vakuumformationen und der Cutter seitwärts durch die Rollschneidermaschine gerollt werden, kann eine gewisse Fehlausrichtung auftreten. Rollenschneidung kann nicht zum Herstellen von Löchern oder Merkmalen an den Seiten der Vakuumformationen verwendet werden, da das Cutter -Werkzeug immer senkrecht von unten aus schneidet.
• Drücken Sie Schneiden: Dies ist eine sehr genaue Schnittmethode, bei der eine Presse und ein benutzerdefiniertes Präzisions -Schneidwerkzeug verwendet werden. Diese Methode ist sehr geeignet für Elemente, bei denen der Rollenschneiderprozess nicht die erforderliche Präzision erreichen würde. Es wird oft zum Stanzen sehr kleiner fertiger Gegenstände aus einer Plastikfolie verwendet, anstatt zu einem Produkt zu Stanzen zu einem Produkt. Das Schneiden von Druckern kann nicht verwendet werden, um Merkmale an den Seiten der Vakuumformationen zu erstellen.
• Schneiden mit a CNC-Maschine: Die Bearbeitung ist eine sehr genaue Methode zum Erstellen von Löchern und Funktionen. Der eigentliche Vorteil ist, dass es verwendet werden kann, um Funktionen an den Seiten der Vakuumformung zu erstellen, z. Leiten Sie die Schienen für ein Tablett, das in Regale gleiten muss. Es kann auch Seitenwände einer anderen Tiefe als die Taschen schneiden - etwas, das nicht mit Rollen oder Drücken schneiden kann.^[6]

Verweise

Weitere Lektüre

• Soroka, W. Grundlagen der Verpackungstechnologie, Iopp, 2002, ISBN1-930268-25-4
• Walsh, D. E. Mach es dir selbst vakuumisch für den Hobbyisten (Rev. Ed.), Workshop Publishing, Lake Orion, MI, 2002, OCLC 46798883
• Yam, K. L. Enzyklopädie der Verpackungstechnologie, John Wiley & Sons, 2009, ISBN978-0-470-08704-6