آشنایی با روش های ترموفرمینگ

در فرآیند ترموفرمینگ ابتدا ماده در قالب ثابت نگه داشته می شود ، سپس ورق های پلاستیک از طریق بخار داغ یا لامپ های فروسرخ حرارت داده می شود تا کاملا نرم شود . شکل دهی در فرآیند ترموفرمینگ از طریق اعمال فشار ، خلاء و یا نیروی مکانیکی صورت می گیرد و قطعه پس از خنک شدن بدون تغییر شکل برداشته می شود . و با بریدن قسمت های اضافی شکل نهایی محصولات وکیوم فرمینگ نمایان می شوند . ما در این مقاله قصد داریم روش های ترموفرمینگ که به صورت ابتدایی و پیشرفته انجام می شود برای شما توضیح دهیم ، پس همراه ما باشید.

ترموفرمینگ چیست؟

ترموفرمینگ یا thermoforming به روشی گفته می‌شود که در آن یک ورق پلاستیکی با استفاده از حرارت و فشار به شکل مورد نظر فرم‌دهی می‌شود. در این روش، ابتدا ورق پلاستیکی روی یک قالب متحرک قرار داده می‌شود، سپس با استفاده از حرارت، ورق نرم می‌شود و با اعمال فشار، به شکل قالب مورد نظر فرم‌دهی می‌شود.

این روش برای تولید اشیاء پلاستیکی سه بعدی با شکل‌ها و اندازه‌های متنوع مورد استفاده قرار می‌گیرد، از جمله قطعات بسته بندی، قطعات پلاستیکی خودرو، تجهیزات پزشکی، جعبه‌های بسته بندی و سایر قطعات صنعتی. به دلیل هزینه کمتر و سرعت بیشتر در مقایسه با روش‌های دیگر فرم‌دهی پلاستیک، ترموفرمینگ از محبوبیت بیشتری برخوردار است.

نحوه کار ترموفرمینگ

ترموفرمینگ یک فرایند ساخت قطعات پلاستیکی است که در آن پلاستیک سخت‌ به صورت مواد اولیه شیت یا رول پلاستیکی در دمای بالا و با استفاده از فشار هوای منفی یا مثبت وکیوم به شکل مورد نظر شکل‌دهی می‌شود.

این فرایند به کمک یک ماشین ترموفرمینگ (Thermoforming machine) انجام می‌شود. نحوه کار این ماشین به این صورت است که ابتدا ورق پلاستیکی روی قالب قرار داده می‌شود و سپس برای سریع‌تر شدن فرایند، حرارت به طور متناوب به ورق اعمال می‌شود تا دمای ورق به دمای مورد نظر برسد. سپس فشار منفی هوا به داخل قالب اعمال می‌شود تا ورق به شکل دلخواه درآید و سپس پس از سرد و سخت شدن قطعه شکل گرفته با استفاده از عمل فوت یا فشار مثبت هوا از قالب خارج می‌شود.

به طور کلی، ماشین ترموفرمینگ دارای سه بخش اصلی است: بخش پیش‌آماده کردن ورق، بخش شکل‌دهی و بخش برش‌زنی. در بخش پیش‌آماده کردن ورق، ورق پلاستیکی بصورت رول یا شیت با ابعاد مشخص در یک ورقگیر قرار می‌گیرد و پس از آن به بخش شکل‌دهی منتقل می‌شود. در بخش شکل‌دهی، ورق پلاستیکی روی قالب قرار می‌گیرد و سپس فشار هوای منفی اعمال می‌شود تا ورق به شکل مورد نظر درآید. در نهایت، در بخش برش‌زنی، قطعات پلاستیکی به شکل نهایی خود بریده می‌شوند و آماده بسته‌بندی و استفاده می‌شوند.

روش های ترموفرمینگ

روش‌های مختلفی که برای این فرایند وجود دارد، که در ادامه به توضیح هر کدام از این روش‌ها می‌پردازیم:

فرایند ترموفرمینگ به طور معمول به دو روش ابتدایی و پیشرفته انجام می شود . در روش های ترموفرمینگ به صورت ابتدایی ،شکل دهی قطعه حرارت دیده طی عملیات یک مرحله ای انجام می شود اما در روش های ترموفرمینگ پیشرفته ، ورق های حرارت دیده ، پیش از فرم دهی تحت کشش قرار می گیرند . روش های ترموفرمینگ ابتدایی شامل فرم دهی با خلاء مستقیم ، ترموفرمینگ با فشار، ترموفرمینگ Drape، کشش آزاد و فرم دهی با قالب های منطبق باهم می باشد.

فرم دهی با خلاء مستقیم از متداول ترین روش های ترموفرمینگ می باشد. این روش به این صورت است که خلاء از زیر صفحه اعمال می شود و ماده را به سمت قالب می کشاند . وکیوم فرمینگ به روش خلاء مستقیم تولید محصولات را سریع تر انجام می دهد و هم چنین این روش برای تولید قطعات محکم مناسب بوده زیرا ضخامت دیواره ها در لبه ورقه مشابه با ورقه اصلی خواهد بود. از این روش برای قطعاتی با پروفیل کم که نیازی به عمق زیاد ندارند بیش تر استفاده می شود.

روش ترموفرمینگ Drape مشابه روش ترموفرمینگ تحت خلاء می باشد اما تفاوت اساسی این روش با ترموفرمینگ تحت خلاء این است که پس از مراحل حرارت دهی ، ورق به وسیله گیره هایی کشیده می شود و روی قالب قرار می گیرد و سپس خلاء برقرار می شود . در این روش ضخامت یکنواخت بوده و محصولاتی که به این روش تولید می شوند دارای ویژگی های خاصی چون جزئیات واضح تر در بیرون قطعات و با ضخامتی مشابه ضخامت ورقه اصلی قالب گیری می شود .

از روش های ترموفرمینگ ابتدایی می توان به روش ترموفرمینگ با فشار اشاره کرد . به این صورت که ورقه حرارت داده شده درون قالب با استفاده از هوای متراکم درون قالب تحت فشار قرار گرفته و ورق های پلاستیک با لبه قالب تماس پیدا می کنند .با این روش ورق شکل قالب را به خود میگیرد برای تماس بهتر ورق با قالب از خلاء اولیه استفاده می کنند .روش ترموفرمینگ با فشار به نسبت ترموفرمینگ با خلاء سرعت بیش تری داشته و هم چنین ورق های پلیمری می توانند در دماهای پایین تری شکل بگیرند . در روش کشش آزاد از فشار و خلاء برای تولید قطعات بدون استفاده از قالب استفاده می شود . از این روش برای آن قطعه هایی که نیازمند شفافیت و کارایی نوری هستند مثل پنجره ها مناسب می باشد .

در روش ترموفرمینگ کشش آزاد ورق حرارت دیده به وسیله فشار هوا درون حباب دمیده می شود و یا از طریق خلاء به درون حفره کشیده می شود .حباب به وجود آمده تا زمانی که به وسیله خلاء یا فشار سرد شود نگه داشته می شود . در روش فرم دهی با قالب منطبق با هم از دو قالب شبیه به هم برای فرم دهی ورق های حرارت دیده استفاده می شود .ورق حرارت دیده میان دو قالب تحت فشار شکل داده می شود .زمانی که نیمه قالب به ورقه های نرم شده نزدیک می شود با خارج شدن هوا از منافذ قالب قطعه نهایی شکل می گیرد .فرم دهی به وسیله قالب های منطبق باهم یک گزینه عالی برای قطعاتی است که نیازمند تولید قطعات با جزئیات دقیق مانند بافت در آن هستیم .

قطعات و محصولات تولیدی به روش وکیوم فرمینگ کم ترین آسیب و خسارت را به محیط زیست وارد می کنند چرا که با توجه به قوانین و استانداردهای محیط زیست تولید می شوند .از ویژگی های مهم محصولات وکیوم فرمینگ مقرون به صرفه بودن آن ها بوده که علاوه بر جذابیت و کیفیت بالا از نظر هزینه نیز بسیار باصرفه خواهند بود . صنایع بسته بندی وکیوم فرمینگ آرارات محصولات خود را با بهترین کیفیت برای مشتریان خود ارائه می دهد جهت اطلاع از قیمت محصولات با کارشناسان وکیوم آرارات تماس برقرار کنید .