وکیوم فرمینگ چیست ؟

آیا می دانید بسیاری از قطعات پلاستیکی از ظروف یک بار مصرف ( مثلا ظرف های شله زرد ) گرفته تا طلق های بسته بندی محصولات و یا حتی داشبورد خودرو به روش ترموفرمینگ و یا وکیوم فرمینگ ساخته می شوند!
ترمو فرمینگ یا شکل دهی حرارتی, یکی از روشهای پرکاربرد شکل دهی پلاستیک هاست . در این فرآیند ابتدا ورق پلاستیکی گرما نرم  ترموپلاست آنقدر حرارت می بیند تا نرم و انعطاف پذیر شود. سپس این ورق روی قالب گذاشته شده و با اعمال فشار هوا یا ایجاد خلا و یا به صورت مکانیکی روی قالب کشیده می شود و شکل قالب را به خود می گیرد.
ورق ماده اولیه به روش اکستروژن تولید می شود. بسته به ضخامت، ورق اولیه می تواند به شکل ورقه های مجزا یا ورق توپ پیوسته باشد.
فرآیند ترمو فرمینگ از دو مرحله اصلی تشکیل شده است : الف) گرمادهی ب) شکل دهی
الف ) گرمادهی : در این مرحله ورق پلاستیکی گرمانرم ترمو پلاست‌  آنقدر حرارت می بیند تا نرم و انعطاف شود. عمل گرمادهی معمولا با استفاده از المنت های حرارتی که یک یا هر دو طرف ورق پلاستیکی و با فاصله ای معین از آن قرار می گیرند، انجام می شود. با توجه به جنس پلیمر و ضخامت ورق میزان گرمادهی می بایست کاملا مشخص و تنظیم شده باشد.

ب) شکل دهی : روش هایی که برای انجام مرحله ی شکل دهی به کار می روند را می توان به سه دسته تقسیم کرد:

۱– وکیوم فرمینگ یا شکل دهی با خلا Vacuum Forming 
۲- شکل دهی با فشار هوا  Pressure Forming 
۳- شکل دهی مکانیکی  Mechanical Thermoforming

فرآیند ترموفورمینگ در دو مرحله گرمادهی و شکل دهی صورت می پذیرد.

الف) گرمادهی

اولین مرحله گرمادهی است که در این مرحله ورق های پلاستیکی را بوسیله المنت های حرارتی از یک یا هر دو طرف که فاصله مشخص و تعریف شده ای از ورق پلاستیکی دارند قرار می دهند تا اینکه ورق ها نرم شوند. لازم به توضیح است که میزان حرارتی که به ورق های پلاستیکی گرما نرم ( ترموپلاست ) می دهند با توجه به جنس پلیمر و ضخامت ورق ها متغیر می باشد.

ب) شکل دهی

دومین مرحله از فرآیند ترموفورمینگ، شکل دهی است که از سه روش استفاده به عمل می آید که در ذیل به شرح آن می پردازیم.

وکیوم فرمینگ یا شکل دهی با خلاء VACUUM FORMING

۱-ورق پلاستیکی را حرارت می دهند تا نرم و منعطف شود.

۲-ورق های پلاستیکی انعطاف پذیر را روی قالب حفره دار می گذارند.

۳-خلاء که دراین مرحله ایجاد می شود باعث می شود ورق پلاستیکی به درون قالب کشیده شود.

۴-از آنجایی که قالب سرد است در اثر تماس ورق پلاستیکی با سطح قالب سخت می شود که در نهایت قطعه را از قالب جدا می کنیم و قسمت های اضافی آن را می بریم.

شکل دهی با فشار هوا PRESSURE FORMING

روش ترموفرمینگ با فشار هوا جهت قالب گیری در دو مرحله انجام می شود که در ذیل به شرح آن می پردازیم. در مرحله اول، ابتدا می بایستی ورق پلاستیکی که از قبل گرم شده را روی حفره های قالب بگذاریم در مرحله دوم، اعمال نیرو توسط فشار هوا از سمت بالا روی ورق قالب می باشد در این حالت ورق به درون حفره قالب کشیده می شود و لازم به توضیح است که برای بیرون راندن هوایی که در بین ورق و قالب به دام افتاده است منافذی در قالب باید تعبیه شود.

ترمو فرمینگ مکانیکی MECHANICAL THERMOFORMING

روش کار در ترموفرمینگ مکانیکی به این صورت است که ورق پلاستیکی گرمانرم را روی قسمت منفی قالب  CAVITY قرار می دهیم بعد قسمت مثبت قالب CORE را روی این ورق پلاستیکی می گذاریم به عبارتی ورق پلاستیکی در بین قسمت CORE و CAVITY قالب قرار می گیرد در نهایت به صورت مکانیکی و با نیروی مستقیم قسمت CORE قالب را بر روی ورق پلاستیکی فشار داده و ورق به درون حفره های قالب CAVITY کشیده می شود.

برجسته ترین مزیت این روش، دقت ابعادی بهتر محصول و دقیق تر بودن جزئیات هندسی آن در هر دو طرف قطعه نسبت به روش های قبلی می باشد.

تنها مشکلی که این روش دارد، نیاز بودن به هر دو قسمت CORE و CAVITY قالب است که در نتیجه موجب بالا بودن هزینه تولید آن می شود.

Vacuum forming

Vacuum forming is a simplified version of thermoforming, where a sheet of plastic is heated to a forming temperature, stretched onto a single-surface mold, and forced against the mold by a vacuum.

This process can be used to form plastic into permanent objects such as turnpike signs and protective covers. Normally draft angles are present in the design of the mold ( a recommended minimum of 3° ) to ease removal of the formed plastic part from the mold.

Relatively deep parts can be formed if the formable sheet is mechanically or pneumatically stretched prior to bringing it into contact with the mold surface and applying vacuum.

Suitable materials for use in vacuum forming are conventionally thermoplastics. The most common and easiest to use thermoplastic is high impact polystyrene sheeting (HIPS).

This is molded around a wood, structural foam or cast or machined aluminium mold, and can form to almost any shape. Vacuum forming is also appropriate for transparent materials such as acrylic, which are widely used in applications for aerospace such as passenger cabin window canopies for military fixed wing aircraft and compartments for rotary wing aircraft. Vacuum forming is often used in low-level technology classes for an easy way to mold

وکیوم فرمینگ ، قالب وکیوم فرمینگ قطعات وکیومی ، وکیوم فرمینگ چیست ، وکیوم فرمینگ تهران

ماشین بسته بندی وکیوم فرمینگ

ماشین بسته بندی وکیوم فرمینگ ، ترمو فرمینگ یا شکل دهی حرارتی , یکی از روشهای پرکاربرد شکل دهی پلاستیک است .
در این فرآیند که اصطلاحا وکیوم کردن یا پلاستیک وکیوم نامیده می شود ابتدا ورق پلاستیک ترمو پلاست آنقدر حرارت می بیند تا نرم و انعطاف پذیر شود وسپس این ورق روی قالب گذاشته شده و با اعمال فشار هوا یا ایجاد خلا و یا به صورت مکانیکی روی قالب کشیده می شود و شکل قالب را به خود می گیرد و طی این عملیات فرایند وکیوم انجام می پذیرد وکیوم کردن کاربردهای فراوانی در صنعت دارد.
از این روش ( شکل گیری خلاء ) برای تولید قطعات پلاستیکی با ضخامت کم استفاده می شود.

محصولات وکیوم فرمینگ با قابلیتهای مختلف مثل:

تولید وان حمام ، انواع سطل ، لیوان ، جای کارد و چنگال ، جای مسواک وصابون
تولید کیف ولوازم مسافرتی
تولید قطعات صنعتی در ابعاد مختلف با فرمینگ
وبسیاری تولیدات دیگر استفاده می شود.

صنایع ورق پارسیان با تجربه عالی در صنعت ماشینهای بسته بندی و ارائه کامل خدمات پس از فروش ، وکیوم فرمینگ ورق پلاستیک با تکیه براجرای آخرین روشهای طراحی ، عرضه کننده انواع تجهیزات و ماشین آلات بسته بندی در مدلهای مختلف و انجام پروژه های سفارشی می باشد .

ایده ال برای بسته بندی وکیوم قطعات و کارتهای الکترونیکی، سخت افزار، اوازم جانبی کامپیوتر

وکیوم قطعات و بسته بندی انواع باتری ، لوازم جانبی موبایل وتبلت

وکیوم قطعات و بسته بندی انواع ابزار صنعتی ، لوازم یدکی ولوازم خودرو

وکیوم فرمینگ و بسته بندی ابزارهای پزشکی و آزمایشگاهی

** ماشین آلات قطعات وکیوم فرم در آپشنهای مختلف وبر طبق ابعاد محصولات مختلف قابل سفارش

می باشند **

وکیوم فرمینگ سه بعدی

وکیوم فرمینگ سه بعدی فرایندی است که در آن یک صفحه پلاستیکی گرم شده و سپس برروی یک قالب پرس می شود تا یک قطعه تولید شود. این فرایند برای تولید بسیاری از وسایل خانه استفاده می شود مانند ظرف های پلاستیکی، تشت های پلاستیکی، سینک ها و محافظ های الکتریکی

پرینت سه بعدی یک راه بسیار خوب برای ساخت قالب های ارزان و تولید نمونه های اولیه در تیراژهای پایین است. در اینجا از یک ماشین وکیوم فرمینگ صنعتی استفاده شده است ولی می توان مشابه آن را در خانه برای مصارف کوچک نیز ساخت.

زمان کار با توجه به قطعه متفاوت خواهد بود. فرایندی که در اینجا مشاهده می کنید در حدود ۱ ساعت زمان گرفت.

وسایل مورد نیاز:

ماشین وکیومی فرمینگ
صفحات پلاستیکی وکیوم فرم
قالب پرینت سه بعدی شده
سازه نگه دارنده قالب وکیومی
وسیله برش
عینک محافظ چشم
دستکش های مقاوم در برابر حرارت

قدم ۱: طراحی قالب

برای این که وکیوم فرمینگ انجام دهید باید یک قالب طراحی کنید که به دور آن شکل دهی خلا انجام شود. قطعات نهایی شما دقیقا مشابه قالب شما خواهند بود.

قالبی که در اینجا مشاهده می کنید برای یک نشان گر تاکسی است.

وقتی که یک قالب را برای شکلی دهی خلا طراحی می کنید، زاویه درفت draft angle را نیز در نظر بگیرید. این زوایا به شما کمک می کنند که قطعه را راحت تر از قالب بیرون بیاورید. این زاویه باید معمولا بین ۳ تا ۵ درجه برروی تمام سطوح عمودی باشد.

قدم ۲: آماده سازی و پرینت مدل

وقتی که یک مدل را برای شکل دهی خلا آماده می کنید تعدادی تنظیمات پرینت وجود دارند که باید آن ها را رعایت کنید.

مدل ها را با چگالی ۲۵ درصد پرینت کنید و از تنظیمات لایه ضخیم استفاده کنید.

نکته:

هم ضخامت لایه و هم چگالی قطعه را بالا ببرید تا قالب بتواند فشار شکل دهی خلا را تحمل کند .

قدم ۳: آماده کردن قطعه نگهدارنده

از انجایی که در اینجا از یک ماشین شکل دهی خلا استفاده شده است باید قالب به یک سازه دیگر محکم شود. این سازه قالب را در مقابل نیروهای متفاوتی که در هنگام کار کردن ماشین به آن وارد می شود در جای خود نگه می دارد.

الف. قسمت پایین قالب که برروی قطعه تولید شده تاثیری ندارند را سوراخ کنید و آن را روی یک صفحه MDF محکم کنید.

ب. حال صفحه چوبی را در دستگاه وکیوم فرمینگ قرار دهید و محکم کنید.

قدم ۴: صفحات پلاستیکی را آماده و گرم کنید

الف. پلاستیک را اماده کنید

در اینجا از صفحات ۱۲*۲۴ اینچی پلی استایرن سفید استفاده شده است. ضخامت این صفحات ۰٫۷۵ میلیمتر است.

وقتی که صفحات پلاستیکی را برای وکیوم فرمینگ سه بعدی انتخاب می کنید ضخامت و اندازه صفحات را در نظر بگیرید. صفحات پلاستیکی ضخیم هم نیاز دارند که تا دمای بالاتری گرم شوند و هم به قدرت خلا بیشتری احتیاج دارند.

ب. پلاستیک را تا دمای مورد نظر گرم کنید.

از آنجایی که در اینجا از یک ماشین شکل دهی خلا صنعتی استفاده شده است. خود دستگاه به صورت اتوماتیک دمای صفحات پلاستیکی را بسته به جنس،ضخامت و چگالیشان بالا می برد.

از انجایی که دمای ۴۰۰ درجه فارنهایت به دمای ذوب PLA نزدیک است. فقط صفحات داغ می شوند نه قالب .

نکته:

اگر ماشین شکل دهی خلا شما نمی تواند مقدار کافی گرما یا نیروی خلا را تولید کند از صفحات پلاستیکی نازک تر استفاده کنید.

نکته:

معمولا پلاستیک ها را تا دمای حدود ۴۰۰ درجه فارنهایت گرم می کنند.

قدم ۵: پلاستیک را برروی قالب پرس کنید

وقتی که پلاستیک گرم شد برروی قالب فشار داده می شود.

در اینجا مشاهده می کنید که خلا ایجاد شده هوا را از زیر پلاستیک داغ شده بیرون می کشد و آن را به بدنه قالب فشار می دهد. پلاستیک به سرعت شروع به سرد شدن می کند.

دم ۶: سرد شدن

وقتی که هوا به صورت کامل از زیر پلاستیک خالی شد و شکل قالب را به خود گرفت.قطعه شکل گرفته را جدا کنید و آن را در یک گوشه بگذارید تا سرد شود.

قدم ۷: تکرار کنید

این فرآیند می تواند بار ها و بار ها تکرار شود و شما می توانید تعداد زیادی از قطعه مورد نظر را تولید کنید.

اگر متوجه شدید که با گذشت زمان در اثر گرما و فشار قالب پرینت وکیوم فرمینگ سه بعدی شده دچار تغییر شکل شده است وقت آن است که یک قالب دیگر را پرینت سه بعدی کنید.

نکته:

از ان جایی که پرینت سه بعدی یک راه بسیار ارزان قیمت برای تولید با استفاده از قالب است. پرینت کردن ۲-۳ قالب اضافه از قبل نه وقت زیادی از شما می گیرد و نه هزینه زیادی را به دنبال دارد.

قدم ۸: پرداخت سطح

وقتی که تعداد مورد نظر از قطعه را تولید کردید تمام پلاستیک های اضافه را جدا کنید.

نکته:

می توانید پلاستیک های اضافه را با استفاده از یک دستگاه برش معمولی یا یک دستگاه CNC ببرید. اگر از دستگاه CNC استفاده می کنید استفاده از وکیوم فرمینگ سه بعدی می تواند یک راه حل خوب برای ساختن یک گیره نگه دارند قطعه تان باشد.

قطعه نهایی:

در اینجا می توانید قطعاتی که به روش وکیوم فرمینگ سه بعدی ساخته شده اند را مشاهده کنید

سیستم نیمه وکیوم فرمینگ

نوع اول _ سیستم تولید ظروف یکبار مصرف پلاستیکی با نام : نیمه فرمینگ

در سیستم نیمه وکیوم شکل دهی تمامی عملیات تولید خلاء فرمینگ در یک دستگاه انجام می شود با ترتیب این که ، مواد اولیه به شکل گرانول پتروشیمی در قسمتی از خط تولید که اکسترودر نامیده میشود ، ذوب و تبدیل به ورق گرم شده و قبل از سرد شدن ورق البته با توجه به نوع و امکانات دستگاه این ورق ، بدون نورد و یکنواخت شدن , ورق گرم وارد قسمت پرس شده و در زیرقالب عملیات تولید ظروف انجام می پذیرد .

با توجه به اینکه کل خط تولید شامل یکدستگاه با تکنولوژی ساده تر میباشد لذا قیمت این دستگاه نسبت به نوع دوم بسیار پایین تر است و قابل ذکر است در این سیستم و دستگاه با توجه به مراحل تولید ، فقط از مواد پلی استایرن ( هر دو نوع کریستال و هایم پک ) میتوان ظروف یکبار مصرف تولید کرد.

نوع دوم – ظروف یکبارمصرف پلاستیکی سیستم ترموفرمینگ : ظروف پلاستیکی PP,PS

نوع دوم و تقریبا جدید و با کیفیت بالاتر از سیستم تولید ظروف در ایران سیستم ترموفرمینگ وکیوم  بوده که خط تولید این سیستم بر خلاف سیستم قبلی شامل دو دستگاه بوده که در دستگاه اول که به نام خط تولید ورق می باشد مواد اولیه گرانول به ورق تبدیل و به صورت رول تولید می شود و در دستگاه دوم که به نام پرس ترموفرمینگ میباشد ورق آماده تولید شده باعبوراز کوره حرارتی و رسیدن به درجه حرارت لازمه برای فرم گیری وارد قسمت پرس شده و درزیرقالب عملیات تولید ظروف انجام می پذیرد.

از مزایای این سیستم نسبت به سیستم نیمه فرمینگ می توان به تولید ظروف از انواع مواد اولیه پلیمری مانند پلی پروپلین PP , پی وی سی ,PVC وپت PET و پلی اتیلن PE و حتی گیاهی اشاره کرد.
البته لازم به توضیح است که در تولید ظروف با این سیستم بصورت عمده از مواد پروپلین PP به عنوان مواد اولیه استفاده میگردد که از مزایای این مواد نسبت به مواد پلی استایرن  که سیستم قبلی نیمه فرمینگ فقط با مواد پلی استایرن قابلیت تولید ظروف را دارد عدم سرطان زا بودن آن به دلیل عدم وجود ماده استایرن در آن است که در مواد پلی استایرنی هنگام استفاده از ظروف برای مواد و مایعات داغ استایرن موجود در مواد آزاد شده و مخلوط مواد و مایعات داخل آن میشود و عاملی بر سرطان زایی آن و تبلیغ ادارات وسازمانهای بهداشتی برعدم استفاده از این ظروف می باشد که در سیستم ترموفرمینگ با توجه به امکان تولید ظروف ازمواد پلی پروپلین تمامی موارد و مضرات عنوان شده رفع گشته است .

همچنین با امکان تولید مواد پلی پروپیلن در چندین پتروشیمی ایران و متعادل بودن سیستم عرضه و تقاضا قیمت این مواد دارای نوسانی بسیار کمی بوده و در حال حاضرنیز پایینتر از مواد اولیه پلی استایرن بوده که همین امر در بحث تولید بعضی از ظروف عمده مصرف مانند لیوان چای وآب تفاوت فاحشی از نظر قیمت تمام شده ظروف برای تولید کننده ایجاد کرده است.
در سیسیتم نیمه فرمینگ ورق مورد استفاده برای تبدیل و تولید ظروف با ظرفیتی محدود و بدون نورد شدن تولید و مورد استفاده قرار می گیرد ولی در سیستم ترموفرمینگ با توجه به اینکه ورق تولیدی در یک دستگاه جداگانه تولید و نورد شده لذا اولا بدلیل محدود نبودن رول مورد استفاده برای تولید , میتوان ظروف را با تیراژی حدود 3 تا 4 برابر بالاتر از سیسیتم نیمه وکیوم تولید نمود و دوما بدلیل نورد ورق تولیدی که باعث یکنواخت بودن ورق تولیدی در سیسیتم ترمو فرمینگ گشته لذا ظروف تولیدی دارای کیفیت یکسان و یک وزن در سیستم ترمو فرمینگ بوده است.

همچنین این امر موجب گشته تولید کننده با اعتماد بیشتری از دستگاه لیوان جمع کن اتوماتیک به جای جمع کردن دستی لیوان استفاده کند که هم بحث بهداشت بسته بندی ظروف با عدم تماس دست با محصول تولیدی رعایت و همچنین کاهش تعداد نیروی انسانی لازم برای تولید ظروف ,مخصوصا ظروف کوچکتر مانند لیوان را به همراه دارد که در سیستم نیمه وکیوم فرمینگ بمنظور کنترل کیفی ظروف تولیدی استفاده از نیروی انسانی برای جمع کردن دستی لیوان امری ضروری است.

همچنین تولید ظروف با سیستم ترمو فرمینگ با توجه به اینکه خط تولید شامل 2 دستگاه مجزا بوده که در دستگاه اول مواد اولیه گرانول تبدیل به ورق پلاستیکی می شود و در دستگاه دوم از ورق پلاستیکی آماده ظروف تولید میشود لذا خود رول به صورت مجزا و بتنهایی به عنوان محصول نهایی فروش برای مصارف کارخانجات بسته بندی فرم سیل یا پوشه های پلاستیکی یا کارت تلفن و….می توان استفاده نمود که در سیستم نیمه وکیوم فرمینگ این امر غیر قابل امکان میباشد.

سیستم نیمه فرمینگ ، وکیومی ، قالب وکیوم فرمینگ ، نیمه فرمینگ ، سیستم فرمینگ یا فرم دهی ، وکیوم فرم دهی

فرم دهی با وکیوم فرمینگ

فرم دهی با وکیوم فرمینگ یک فرآیند شکل دهی ثانویه است که به کمک آن ورق های پلاستیکی شکل دهی می شوند. ظروف بزرگ بسته بندی و اجزای آنها را می توان به آسانی با استفاده از این روش تولید کرد. در ترمو فرمینگ ابتدا ورق ترموپلاستیک تا دمایی که نرم و شکل پذیر شود حرارت می بیند، البته دما نباید آنقدر بالا رود که ماده جریان یابد و ذوب شود و سپس با قالب خنک فرمدهی می شوند.در پایان فرآیند باید کمی صبر کرد تا ورق پلاستیک سرد شود.

تا در هنگام جدا کردن قطعه ٬ ابعاد قطعه بهم نخورد .گاهی هم از تکنیک هایی استفاده می شود که عملیات خنک کنندگی رو سریع تر انجام دهند مثلا از جریان آب سرد در داخل قالب استفاده می شود.

اغلب مواد ترموپلاستیک از قبیل مواد تک لایه و چند لایه قابل ترمو فرم شدن می باشند. تولید ظروف چند لایه با خواص ویژه را نیز می توان با هزینه اندک با این روش تولید کرد. دستگاه ترمو فرم اتوماتیک را می توان به عنوان جایگزینی برای قالب گیری تزریقی ظروف دهانه باز استفاده کرد. در این روش از وسایل مکانیکی، خلاء، فشار و یا ترکیب آنها برای شکل دهی به پلاستیک استفاده می شود.

از آنجایی که در فرم دهی با وکیوم فرمینگ ، هم دمای قالب و هم فشار اعمال شده، بسیار پایین است قالب های ترمو فرم از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه می باشند. جنس قالب ها اغلب آلومینیوم است و در مواردی که هدایت حرارتی بسیار بالا نیاز باشد از آلیاژ بریلیوم مس استفاده می شود. معمول ترین موادی که در ترمو فرمینگ استفاده می شوند PVC و PS و PET می باشند. اغلب ظروف یکبار مصرف، جداره داخلی و روی در یخچال، حباب های پلاستیکی، لامپها، جای تخم مرغ و امثال آنها از این روش تولید می شوند.

در ترموفرمینگ یا فرم دهی با وکیوم فرمینگ ٬ شکل دهی به سه روش انجام می شود که در ادامه به آن ها پرداخته می شود.

فرم دهی با خلاء Vacuum Forming:

همان طور که در شکل ملاحظه می کنید ورق پلاستیک پلیمری (Plastic Sheet) بین قالب Mold و گرم کننده Heater قرار می گیرد و بعد از حرارت دهی و رسیدن به دمای شکل پذیری هوا از زیر تخلیه می شود و به دلیل خلاء ایجاد شده، ورق پلیمری به سطح قالب می چسبد و شکل قالب را به خود می گیرد.

فرم دهی با خلاء و فشار هوا Pressure Forming:

در این روش علاوه بر استفاده از خلاء در زیر ورق پلیمر Plastic Sheet، فشار هوا از بالا نیز به روی ورق اعمال می شود.

فشار هوا معمولاً 50 PSI تا 100 PSI است. این فشار سبب ایجاد نیروی اضافی روی ورق شده و برای ورق ها و محصولات ضخیم تر و همچنین ایجاد جزئیات دقیقتر، بافت و برش های زیرین و گوشه های تیز مناسب می باشد.

شکل و انیمیشن ٬این نوع شکل دهی را به نمایش می گذارند.

فرم دهی با خلاء و فشار مکانیکی Mechanical Molding

در این روش نیز برای شکل دهی بهتر، هسته ای به شکل محصول مورد نظر به ورق پلیمری Plastic Sheet، فشار وارد آورده و به همراه خلاء شکل دهی کامل می شود.

فرم دهی با وکیوم فرمینگ ، فرم دهی با خلاء شکل دهی یا فرمینگ ، فرم دهی با فرمینگ ، فرم دهی با وکیوم فرمینگ ، وکیوم فرمینگ چیست ، قالب وکیومی

فرآیند وکیوم فرمینگ

فرآیند فرمینگ یا ترموفرمینگ فرآیندی است که در آن ورق پلاستیکی حرارت داده شده و پس از اعمال حرارت لازم و تبدیل به ورق انعطاف پذیر توسط قالب به شکل مورد نظر مثل لیوان، بشقاب و… در می آید.
فرآیند وکیوم فرمینگ به دو دسته ی thin-guage که برای تولید ظروف یکبار مصرف از قبیل فنجان، لیوان، سینی و لوازم پزشکی و … استفاده می شود نوع thick- guage برای تولید قطعات پیچیده و زخیم تر مورد استفاده در خودرو، یخچال و… می باشد
در رایج ترین شیوه ی ترموفرمینگ ورق پلاستکی( که قبلا توسط دستگاه اکسترودر ساخته شده) از طریق رول های وارد بخش کوره می شود در این بخش ورق حرارت دیده و سپس وارد بخش شکل دهی شده در این بخش قالب و صفحه ی فشار از پایین و بالا روی ورق جفت می شوند. در این مرحله هوای به دام افتاده شده با خارج شده و با ایجاد خلاء مواد موارد قالب شده و در نهایت با ایجاد فشار جزئیات قطعه شکل می گیرد.

ایجاد خلاء به خصوص برای قطعات با بلند و دارای عمق برای ایجاد ضخامت یکنواخت مهم می باشد.
در نهایت قطعه از قالب خارج شده و پس از جدا شدن ضایعات و به شکل محصول نهایی در می آید.
ضایعات حاصل معمول آسیاب شده و در یک دستگاه گرانول ساز بازیافت می شوند و دوباره برای ساختن ورق پلاستیکی وکیوم فرمینگ به کار گرفته می شوند.
این روش برای شکل دهی پلیمر های مختلفی از قبیل PVC، PP، PS ، PE و… استفاده می شود.
به جهت اینکه در این فرآیند از فشار هوا و خلاء استفاده می شود دما و فشار پایین مورد نیاز است و مصرف انرژی کمتر است البته باید توجه داشت که ورق مورد استفاده در این فرآیند قبلا توسط دستگاه اکسترورد تولید شده است.

نکته : به منظور تهیه ظروف دهان گشاد پلاستیک علاوه بر فرآیند یا سیستم فرمینگ ترموفرمینگ از فرآیند قالبگیری تزریقی نیز استفاده می شود، بسته به خصوصیات محصول به طور مثال ضخامت محصول از فرآیند ترموفورینگ یا قالبگیری تزریقی استفاده می شود. برای ضخامت کمتر از 1.5 میلیمتر معمولا از روش ترموفرمینگ و برای ضخامت های بیشتر از روش قالبگیری تزریقی استفاده می شود-البته ورق های ضخیم تر از 3 میلیمتر هم در فرآیند ترموفرینگ تولید می شوند ولی فرآیند آن با آن چه توضیح داده شد تفاوت هایی دارد.

فرآیند وکیوم پلاستیک ، قالب وکیوم فرمینگ ، روند فرآیند قطعات وکیومی ، فرآیند وکیوم فرمینگ ورق پلاستیک

مراحل وکیوم فرمینگ

مراحل وکیوم دادن قطعات پلاستیکی یکی از شاخه های فرآیند ترموفرمینگ برای شکل دهی پلاستیک هاست. مراحل انجام فرآیند فرمینگ مطابق شکل زیر است.

ورق پلاستیکی اکسترود شده، با حرارت دادن نرم و انعطاف پذیر می شود.
ورق نرم شده روی قالب حفره دار قرار می گیرد.
خلا ایجاد شده و این خلا ورق را درون قالب می کشد.
پلاستیک در تماس با سطح قالب که سرد است، سخت می شود. سپس قطعه از قالب خارج شده و قسمت های اضافی آن بریده می شود.

از روش وکیوم فرمینگ برای تولید :

محصولات با قابلیتهای مختلف مثل : تولید وان حمام ، انواع سطل ، لیوان ، جای کارد و چنگال ، جای مسواک وصابون ، کیف ولوازم مسافرتی و بسیاری محصولات دیگر استفاده می شود .

تولید دستگاه های وکیوم فرمینگ , ترموفرمینگ ,در سایزهای مختلف جهت تولید ظروف,لیوان یکبار مصرف, تولید قالب از ورق ABS, تولید قالب سنگ مصنوعی , وان زیر دوشی , سنگ مصنوعی پلاستیک و…

تولید دستگاه اسکین پک,جهت وکیوم روی مقوا

ابعاد میز 30-30. 40-40. 50_50. 60-60 70-70 سانتیمتر

کنترل توسط پی ال سی و مانیتور توسط ال سی دی تاچ پنل

دارای هیتر گازی یا المنت

با المنت میله ای پر قدرت و جک های پنوماتیک مخصوص

ساخت قالب های آلمینیومی وکیوم فرمینگ :

مراحل وکیوم فرمینگ
شکلات – میوه – خودرو – یخچال – پزشکی – دارویی – غذایی – آرایشی و بهداشتی – الکترونیکی – صنعتی  جهت تولیدات وکیومی قطعات وکیوم فرمینگ

تمامی ورقهای گرما نرم ABS, PVC, PET.هایمپکت .کریستال و… قابلیت شکل پذیری را دارند.

دستگاهائی که این کار را انجام می دهند نسبت به کار مورد نظر می توانند ساده یا پیچیده باشند. دستگاههای ساده از یک هیتر ویک ورق گیر ویک قسمت بنام قالب بند تشکیل می شود که ابتدا ورق در قسمت ورق گیر قرارمیگیرد سپس هیتر ورق راگرم نموده بعداز ان قالب با ورق تماس پیدامیکند ودر همان زمان هوای مابین قالب و ورق تخلیه می شود و ورق شکل قالب را به خود میگیرد .

در دستگاههای پیچیده تر که شامل نیمه اتوماتیک واتوماتیک ودستگاههای تولید ظروف یک بار مصرف میباشد ؛ تعدادی از کارها توسط اپراتور ودستگاههانجام میگیرد که این کار با توجه به نوع دستگاه متفاوت میباشد ؛ در دستگاههای نیمه اتوماتیک در صد کار اپراتور ودستگاه ۵۰٪به ۵۰٪ میباشد در دستگاههای اتوماتیک درصد کار اپراتور ودستگاه ۲۰٪به ۸۰٪میباشد و در دستگاههای تولید ظروف یکبار مصرف تمامی کار را دستگاه انجام میدهد واپراتور تنها ناظر کنترل کیفیت می باشد .

مراحل وکیوم قطعات ، فرآیند مراحل فرمینگ ، مراحل وکیوم فرم پلاستیک ، مراحل وکیوم فرمینگ

مزیت‌ های خلاء فرمینگ

مزیت های وکیوم قطعات با فرمینگ : به‌طور کلی مشکلات استفاده از شکل‌دهی، امکان پارگی و جدایش پلاستیک و یا نازک شدن موضعی آن است. شکل‌دهی حرارتی خلاء نیز به به عنوان یکی از همین فرآیندهای شکل‌دهی از این قاعده مستثنا نیست.

هم‌چنین مزیت های وکیوم قطعات پلاستیکی با فرمینگ استفاده از شکل‌دهی حرارتی پرفشار در برابر شکل‌دهی با وکیوم فرمدهی این است که در شکل‌دهی حرارتی پرفشار، فشار بالای اعمال شده بر روی ورق پیش‌گرم شده، امکان محلول شدن گاز در پلاستیک و تشکیل حباب درون آن را بالا می‌برد. در صورتیکه در شکل‌دهی حرارتی خلاء، به دلیل فشار کم، احتمال انحلال گازهای اطراف ورق در آن بسیار کم و ناچیز است.

یک راه برای بهتر کردن توزیع همگن در شکل‌دهی پرفشار این است که در ورق ترموپلاستیک قبل از پرس شدن بر روی قالب، پیش‌تنش ایجاد کرد. این پیش‌تنش می‌تواند توسط جابجا شدن طولی فک‌ها از هم، و یا به وسیلهٔ دادن تنش حرارتی ایجاد شود.

در انتخاب بین روش‌های شکل‌دهی حرارتی پرفشار و شکل‌دهی حرارتی خلاء باید این نکته را در نظر داشت که در روش فرمینگ سطح بیرونی پلاستیک، دقیقاً شکل قالب را به خود می‌گیرد و سطح درونی آن، به صورت تقریبی مانند قالب می‌شود و در انتهای فرایند ممکن است نیاز به اصلاحاتی در سطح درونی آن وجود داشته باشد. بالعکس؛ در شکل‌دهی پرفشار، سطح درونی شکل دقیق قالب را به خود می‌گیرد و سطح بیرونی نیاز به اعمال اصلاحات نهایی دارد.

کاربردهای رایج وکیوم فرمینگ

فرایند وکیوم عمدتاً در ساخت قطعات بسته‌بندی مواد غذایی استفاده می‌شود. جنس این قطعات عمدتاً از ترموپلاستیک‌ هایی-ست که ضرر خوراکی نداشته باشند. نظیر اتیلن وینیل الکل EVOH،پلی اتیلن PE، پلی آمید PA، پلی اتیلن تریفتالات PET، پلی پروپیلن PP، پلی استیرن PS، پلی وینیل کلرید PVC، پلی وینیلدن کلرید PVdC استفاده می‌شود.

علاوه بر استفاده در صنعت بسته‌بندی مواد غذایی، تولیدکنندگان تجهیزات اصلی OEMs با استفاده از اجزاء سنگین و بزرگ شکل‌دهی شده¬ با پمپ خلاء به نرخ تولیدی در حدود ۲۵۰ تا ۳۰۰۰ واحد در سال دست می‌یابند. اجزاء شکل‌دهی شده با پمپ خلاء می‌توانند به جای ورق فلزی ساخته‌شده پیچیده، فایبرگلس، تزریق پلاستیک استفاده شود. مثال‌های رایج صنعتی آن را می‌توان کیوسک‌ها، خودپردازها، محفظهٔ دستگاه‌های ام آر آی، پوشش روی موتور در کابین کامیون‌ها، اجزاء نشیمن در واگن‌های قطار دانست. اجزاء شکل‌دهی شده با پمپ خلاء در صنعت سرگرمی نیز به کار گرفته می‌شوند. مانند ماسک‌ها و ماشین‌های RC

هم‌چنین کانسپت شکل‌دهی خلاء در طراحی سه‌بعدی تجهیزات الکترونیکی و آی سی‌ها نیز استفاده می‌شود. به این صورت که هادی لایه نازکی با گرما تبخیر شده و به وسیلهٔ ایجاد خلاء به سطح یک مکعب می‌چسبد و بر روی آن انجماد صورت می‌گیرد.

در واقع، در صنعت برای ساخت اجسام بزرگ‌تر و پیچیده‌تر، از هیچ‌کدام از این روش‌های شکل‌دهی به صورت مستقل استفاده نمی‌شود. بلکه عمدتاً می‌توان از ترکیب این روش‌ها استفاده کرد.

برای اجسام پیچیده ترکیب روش شکل‌دهی خلاء و شکل‌دهی مکانیکی و هم چنین شکل‌دهی پرفشار به این صورت استفاده می‌گردد که «در ابتدا توسط پمپ خلاء و در جهت مخالف حرکت محور عرضی، ورق پی‌گرم شده، جهت انحنا و شکل کلی قالب را به خود می‌گیرد. سپس با حرکت محور عرضی، ورق پیش‌گرم بر روی قالب پرس شده و شکل سطح آن را به خود خواهد گرفت. این دو فرایند دارای تقدم و تأخر نبوده و تقریباً همزمان بر روی ورق ترموپلاستیک انجام می‌شوند. در نهایت نیز، پس از اعمال این دو فرایند و هنگامیکه ورق ترموپلاستیک تا حد خوبی شکل قالب را به خود گرفت، بالای آن فشار هوا برگدانده می‌شود و شکل نهایی قطعه با دقت بسیار بالا برابر شکل قالب خواهد شد. مزیت های فرم دهی وکیومی