شکل‌دهی حرارتی
شکل دهی حرارتی توضیح یک فرایند تولید می باشد که ورق پلاستیکی در آن حرارت داده می شود تا به صورت جسمی منعطف تبدیل شود.این حرارت به اندازه ای است که پلاستیک ذوب نشود. عمل حرارت‌دهی اغلب با بهره مندی از المنت‌های حرارتی در یک یا دو طرف ورق پلاستیکی و با فاصله ای معین از آن صورت می گیرد. با توجه به جنس پلاستیک و ضخامت ورق، میزان گرمادهی باید تعیین شود. بعد از گرم کردن ورق، با بهره مندی از قالب‌های مناسب، باید آن را شکل داد. به علت دمای کم قالب و ضمن اینکه فشار اعمال شده پایین می باشد، قالب‌های مورد استفاده در این روش از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه خواهند بود. اغلب جنس این قالب ها آلومینیوم می باشد.شایان ذکر است زمانی که حرارتی بسیار بالا لازم باشد از آلیاژ بریلیوم مس مصرف می شود. بعد از شکل‌گیری، قطعه از قالب خارج می شود و ضایعات آن جدا خواهد شد تا به شکل محصول نهایی درآید. برای خرید مستربچ کلیک کنید.
شکل‌دهی حرارتی مکانیکی
همانطور که می دانید فرایند شکل دهی حرارتی توصیف حرارت دادن به ورقه های پلاستیکی، و شکل دادن به آن ها می باشد. این روش دربرگیرنده دو مرحله می باشد: 1-گرمادهی 2-شکل‌دهی
- با توجه به جنس و ضخامت ورق در مرحله گرمادهی به ورق های پلاستیکی حرارت داده می شود تا منعطف شوند. اغلب عمل گرمادهی با بهره مندی از المنت‌های حرارتی که در یک یا دو‌طرف ورق های پلاستیکی با فاصله معین قرار دارند، صورت می پذیرد.
- شکل‌دهی را می توان به سه دسته شکل‌دهی حرارتی خلأ، شکل‌دهی حرارتی با فشار هوا و فرم دهی حرارتی پلاستیک دسته بندی کرد که در ادامه در این خصوص بیشتر توضیح خواهیم داد.
شکل‌دهی حرارتی خلأ
شکل دهی حرارتی خلاء که به آن وکیوم فرمینگنیز می گویند از ساده ترین فرآیندهای فرم دهی حرارتی محسوب می شود.فرآیند عمل در این روش به این صورت بوده که در اثر ایجاد فشار منفی با کشیدن هوا از تعدادی سوراخ ، ورق نرم شده پلاستیک روی قالب سرد قرار می گیرد ، ورق پلاستیکی سرد و سخت شده و در آخر شکل قالب را به خود می گیرد. در فرم دهی حرارتی خلاء فاصله و اندازه محفظه خلاء اهمیت زیادی دارد. این اهمیت به دلیل این است که در صورت نامناسب بودن سوراخ ها امکان نفوذ پلاستیک گرم شده وجود دارد و یا ممکن است سوراخ ها بر روی شکل نهایی محصول تاثیراتی ایجاد کنند. تولید محصولات محکم از کاربردهای مهم شکل دهی حرارتی خلاء محسوب می شود، ضمن اینکه محصول های نهایی این روش به صورت پیچیده و عمق زیادی نداشته و بسیار مقرون به صرفه خواهد بود .
شکل‌دهی حرارتی با فشار هوا
شکل‌دهی حرارتی با فشار هوا یکی از روش های شکل دهی می باشد. به این صورت که بسته های وکیوم، تجهیزات پزشکی ای چون محفظه ی دستگاه MRI، تجهیزات صنعتی همچون کیوسک ها و قطعات داخلی ماشین ها و… و تجهیزات سرگرمی را می بایست از این روش بهره برداری نمود. قیمت کمتر تزریقی از مزایای این روش نسبت به قالب گیری های آن می باشد. در واقع تجهیزاتی که در فرآیند ترمو فرمینگ مصرف می گردد دارای هزینه کمتری می باشند. همچنین قالبی که به روش ترموفرمینگ تهیه می گردد نیز دارای قیمت پایینی می باشد.می توان با این روش انواع قالب های پلاستیکی مختلف را تولید نموده و قطعات چند لایه را تولید کرد.
ویژگی قالب ها
در ابتدا بهتر است به تفاوت قالب‌های مثبت و منفی در فرآیندهای شکل دهی با حرارت صورت می گیرد را شرح دهیم.بر روی قالب های منفی حفره های مقعر وجود دارد. بر عکس این، یک قالب مثبت حالت محدب و برآمده می باشد. در قالب‌های مثبت، ورق گرم شده روی برآمدگی قالب قرار می گیرد. در مرحله بعد فشار مثبت یا منفی (خلأ) اعمال می شود تا پلاستیک را روی سطح قالب به طور کامل قرار دهد در هر دو نوع قالب. فرم قطعه کاملاً شبیه می باشد بنابراین ممکن است، تفاوت بین قالب‌های مثبت و منفی بی اهمیت به نظر آید ولی به طور کلی در قالب منفی سطح خارجی قطعه دقیقاً مطابق فرم سطح حفرهٔ قالب می باشد ولی سطح داخلی آن خیلی دقیق نبوده و به نوعی تقریبی از فرم قالب را در نظر می گیرد. در این روش، ورق سطح داخلی قطعه همچون برآمدگی قالب می باشد در حالی که در سطح خارجی آن شکلی تقریبی از آن به خود دارد .
فرم دهی حرارتی پلاستیک
فرم دهی حرارتی پلاستیک به عنوان پرکاربردترین و پرمصرف‌ترین روش ترموفرمینگ محسوب می شود که کاربرد آن را در ظروف یکبار مصرف می بتوان مشاهده کرد.به این صورت که با مواد پلاستیکی و با فوم تولید می گردد. ظروف یکبار مصرف انواع مختلفی دارند که بعضی از آن‌ها به شکل لیوان و ظرف های در باز می باشد و نمونه های دیگر به شکل ظرف های دربسته و برای حمل بلند مدت تولید می شوند. روش استفاده شده جهت تولید برای تولید هر کدام از این ظروف یکبار مصرف متفاوت می باشد. ظروف بسته بندی جدید از جنس پلاستیک می باشند و می بایست از قالب‌های پیش ساخته جهت آماده سازی آن ها بهره مند شد. ضمن اینکه نوع بسته بندی و اندازه آن ها با یکدیگر متفاوت می باشد بنابراین قالب استفاده شده در میز دستگاه ترموفرمینگ با توجه به نوع محصول تغییر داده می شود.
فرآیند شکل دهی حرارتی
فرایند شکل دهی حرارتی به این صورت می باشد که پس از گرم کردن ورق پلاستیک با بهره مندی از قالب های مناسب ، آن را شکل می بخشند. قالب های استفاده شده در روش فرم دهی حرارتی به علت دما و فشار پایین قالب از نظر اقتصادی مقرون به صرفه خواهند بود .جنس قالب های مصرفی در این روش معمولا آلومینیوم می باشد. پس از شکل گیری قطعه از قالب خارج می شود و ضایعات از آن جدا خواهد شد تا شکل نهایی محصول مشاهده گردد.