เครื่องขึ้นรูปสูญญากาศทำหน้าที่อะไร?

เครื่องขึ้นรูปสุญญากาศทำหน้าที่อะไร — คำตอบสั้นๆ

เครื่องขึ้นรูปสูญญากาศ ทำความร้อนแผ่นเทอร์โมพลาสติกจนนุ่มและยืดหยุ่นได้ จากนั้นใช้แรงดันสุญญากาศเพื่อดึงวัสดุให้แน่นบนแม่พิมพ์ และขึ้นรูปอย่างแม่นยำในขณะที่เย็นตัวลง . ผลลัพธ์ที่ได้คือชิ้นส่วนพลาสติกแข็งหรือกึ่งแข็งที่สะท้อนรูปทรงของแม่พิมพ์ กระบวนการนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ ยานยนต์ การแพทย์ และสินค้าอุปโภคบริโภค เนื่องจากรวดเร็ว คุ้มค่า และสามารถผลิตชิ้นส่วนขนาดใหญ่ที่มีต้นทุนเครื่องมือค่อนข้างต่ำ

พูดง่ายๆ ก็คือ แม่พิมพ์สุญญากาศความร้อน = ชิ้นส่วนพลาสติกขึ้นรูป เครื่องจักรจะดำเนินการแต่ละขั้นตอนในสามขั้นตอนเหล่านี้โดยอัตโนมัติหรือกึ่งอัตโนมัติ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอและทำซ้ำได้ในขนาดที่ต้องการ

กระบวนการขึ้นรูปสุญญากาศทำงานอย่างไรทีละขั้นตอน

การทำความเข้าใจกระบวนการหลักช่วยชี้แจงสิ่งที่เครื่องจักรทำจริงในแต่ละรอบการผลิต:

1. แผ่นเทอร์โมพลาสติกแบบแบน (โดยทั่วไปมีความหนา 0.5 มม. – 15 มม.) จะถูกยึดเข้ากับโครงของเครื่อง
2. เครื่องทำความร้อนจะเพิ่มอุณหภูมิของแผ่น — โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 120°ซ และ 200°ซ ขึ้นอยู่กับวัสดุ — จนกระทั่งถึงอุณหภูมิการขึ้นรูปและยืดหยุ่นได้
3. แม่พิมพ์จะสูงขึ้น (หรือแผ่นจะลดลง) เพื่อให้พลาสติกที่นิ่มตัวสัมผัสกับพื้นผิวแม่พิมพ์
4. ปั๊มสุญญากาศเปิดใช้งาน โดยไล่อากาศระหว่างแผ่นและแม่พิมพ์ออก จากนั้นความดันบรรยากาศ (~101 kPa) จะดันพลาสติกไปแนบกับรูปร่างทุกส่วนของแม่พิมพ์อย่างแน่นหนา
5. ชิ้นส่วนจะเย็นตัวลงและแข็งตัว โดยคงรูปร่างของแม่พิมพ์ไว้
6. ส่วนที่ขึ้นรูปแล้วจะถูกปล่อย ตัดแต่ง และเตรียมสำหรับรอบถัดไป

โดยทั่วไปรอบเวลาจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 30 วินาทีถึงหลายนาที ขึ้นอยู่กับความหนาของวัสดุ ความซับซ้อนของชิ้นส่วน และระดับระบบอัตโนมัติของเครื่องจักร

ส่วนประกอบสำคัญภายในเครื่องขึ้นรูปสุญญากาศ

แต่ละส่วนประกอบมีบทบาทโดยตรงในการกำหนดคุณภาพและความเร็วเอาต์พุต:

รวมเครื่องจักรขั้นสูง การควบคุมหน้าจอสัมผัสของ PLC ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถบันทึกพารามิเตอร์กระบวนการสำหรับแต่ละผลิตภัณฑ์ ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญเมื่อใช้ SKU หลายรายการในโรงงานเดียวกัน

ประเภทของเครื่องขึ้นรูปสุญญากาศและความแตกต่าง

เครื่องจักรถูกแบ่งประเภทอย่างกว้างๆ ตามระดับระบบอัตโนมัติ การเลือกประเภทที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับปริมาณการผลิต ความพร้อมของแรงงาน และงบประมาณ:

เครื่องขึ้นรูปสูญญากาศแบบแมนนวล

ผู้ปฏิบัติงานควบคุมขั้นตอนส่วนใหญ่ด้วยมือ — การป้อนแผ่น วางตำแหน่งแม่พิมพ์ และการเริ่มต้นสุญญากาศ เครื่องจักรเหล่านี้เหมาะกับการสร้างต้นแบบหรือการตั้งค่าการศึกษาในปริมาณน้อยมาก โดยมีพื้นที่การขึ้นรูปทั่วไปอยู่ข้างใต้ 600 มม. × 500 มม . ความเข้มข้นของแรงงานอยู่ในระดับสูงและความสม่ำเสมอของรอบต่อรอบมีจำกัด

เครื่องขึ้นรูปสูญญากาศกึ่งอัตโนมัติ

ก เครื่องขึ้นรูปสูญญากาศกึ่งอัตโนมัติ ทำให้ลำดับการทำความร้อน สุญญากาศ และการเคลื่อนที่ของแม่พิมพ์เป็นไปโดยอัตโนมัติ ในขณะที่ยังต้องการให้ผู้ปฏิบัติงานโหลดแผ่นและถอดชิ้นส่วนที่เสร็จแล้วออก เครื่องชั่งนี้ทำให้เป็นตัวเลือกยอดนิยมที่สุดสำหรับ ดำเนินการผลิตขนาดเล็กถึงขนาดกลาง . ข้อดีที่สำคัญ ได้แก่ :

• ต้นทุนเงินทุนต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับสายการผลิตอัตโนมัติเต็มรูปแบบ
• รอบเวลาเร็วกว่าเครื่องจักรแบบแมนนวล — โดยทั่วไป เร็วขึ้น 40–70%
• คุณภาพการขึ้นรูปที่สม่ำเสมอเนื่องจากการควบคุมอุณหภูมิและสุญญากาศแบบอัตโนมัติ
• มีความยืดหยุ่นเพียงพอที่จะสลับระหว่างแม่พิมพ์และวัสดุต่างๆ ได้อย่างรวดเร็ว
• เหมาะสำหรับแผ่นขนาดทั่วไปตั้งแต่ 600 มม. × 500 มม to 1220 mm × 1000 mm และมากกว่านั้น

อุตสาหกรรมต่างๆ เช่น บรรจุภัณฑ์อาหาร การผลิตจอแสดงผล และการผลิตส่วนประกอบภายในรถยนต์ มักพึ่งพาโมเดลกึ่งอัตโนมัติเพื่อความสมดุลระหว่างประสิทธิภาพและความยืดหยุ่น

เครื่องขึ้นรูปสูญญากาศอัตโนมัติเต็มรูปแบบ

เครื่องจักรเหล่านี้จัดการกระบวนการทั้งหมด ทั้งการป้อนแผ่น การทำความร้อน การขึ้นรูป การตัดแต่ง และการวางซ้อน โดยอาศัยการแทรกแซงของมนุษย์เพียงเล็กน้อย พวกเขาถูกออกแบบมาสำหรับ การผลิตต่อเนื่องในปริมาณมาก ซึ่งมักจะทำงานด้วยความเร็วเกิน 20 รอบต่อนาที สำหรับการใช้งานบรรจุภัณฑ์แบบบาง ต้นทุนเงินทุนที่สูงขึ้นจะสมเหตุสมผลเมื่อปริมาณผลผลิตมีขนาดใหญ่อย่างต่อเนื่อง

วัสดุที่มักผ่านกระบวนการด้วยเครื่องขึ้นรูปสุญญากาศ

เครื่องจักรใช้งานได้กับเทอร์โมพลาสติกหลายประเภท การเลือกวัสดุส่งผลต่ออุณหภูมิในการขึ้นรูป ความต้องการของแม่พิมพ์ และคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย:

• กBS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) — ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับชิ้นส่วนยานยนต์ กล่องหุ้ม และถาด อุณหภูมิการขึ้นรูป ~150–170°C
• HIPS (โพลีสไตรีนแรงกระแทกสูง) — คุ้มค่าสำหรับบรรจุภัณฑ์และแสดงรายการ; อุณหภูมิการขึ้นรูป ~130–160°C
• พีอีที / พีทีจี — การใช้งานที่ชัดเจนและปลอดภัยต่ออาหารเป็นเลิศ อุณหภูมิการขึ้นรูป ~120–150°C
• พีพี (โพลีโพรพิลีน) — ทนต่อสารเคมีและความสามารถของบานพับที่มีชีวิต อุณหภูมิการขึ้นรูป ~150–175°C
• พีซี (โพลีคาร์บอเนต) — แรงกระแทกสูงและความคมชัดของแสง อุณหภูมิการขึ้นรูป ~175–200°C
• HDPE (เอทิลีนความหนาแน่นสูง) — ชิ้นส่วนที่ทนทานและทนต่อสารเคมี อุณหภูมิการขึ้นรูป ~160–180°C

ความหนาของวัสดุที่ประมวลผลโดยทั่วไปมีตั้งแต่ 0.5 มม. ถึง 15 มม ด้วยวัสดุแบบบาง (ต่ำกว่า 1.5 มม.) ทั่วไปในบรรจุภัณฑ์และเกจหนาที่ใช้ในชิ้นส่วนอุตสาหกรรมและยานพาหนะ

อุตสาหกรรมและการใช้งานที่ใช้เครื่องขึ้นรูปสุญญากาศ

ความเก่งกาจของการขึ้นรูปสุญญากาศสะท้อนให้เห็นว่ามีกี่ภาคส่วนขึ้นอยู่กับมัน:

การขึ้นรูปสุญญากาศนั้นมีคุณค่าอย่างยิ่งตรงที่ ชิ้นส่วนพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ที่มีรายละเอียดปานกลาง จำเป็น — พื้นที่ที่การฉีดขึ้นรูปต้องใช้เครื่องมือที่มีราคาแพงกว่ามาก

การขึ้นรูปสุญญากาศเทียบกับวิธีการขึ้นรูปพลาสติกแบบอื่น

การเปรียบเทียบการขึ้นรูปสุญญากาศกับกระบวนการทางเลือก เน้นถึงจุดที่ให้คุณค่ามากที่สุด:

สำหรับธุรกิจที่ต้องการ การสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว ระยะเวลาการผลิตสั้น ๆ หรือชิ้นส่วนพลาสติกรูปแบบขนาดใหญ่ การขึ้นรูปสุญญากาศช่วยให้มีจุดเริ่มต้นต้นทุนต่อชิ้นส่วนต่ำที่สุดอย่างสม่ำเสมอ

สิ่งที่ควรมองหาเมื่อเลือกเครื่องขึ้นรูปสุญญากาศ

การเลือกเครื่องจักรที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับปัจจัยในทางปฏิบัติหลายประการ:

พื้นที่การขึ้นรูปและขนาดแผ่น

พื้นที่ขึ้นรูปของเครื่องจะต้องรองรับผลิตภัณฑ์ที่คุณต้องการที่ใหญ่ที่สุด พื้นที่การขึ้นรูปเครื่องกึ่งอัตโนมัติทั่วไปมีตั้งแต่ 600 มม. × 500 มม up to 1500 mm × 1000 mm . การเพิ่มขนาดให้ใหญ่ขึ้นเล็กน้อยจะทำให้มีพื้นที่สำหรับการขยายผลิตภัณฑ์ในอนาคต

คุณภาพระบบทำความร้อน

เครื่องทำความร้อนเซรามิกหรือควอทซ์ด้วย โซนความร้อนที่ควบคุมโดยอิสระ ช่วยให้ปรับอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำทั่วทั้งแผ่น นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับวัสดุที่มีหน้าต่างขึ้นรูปแคบหรือสำหรับชิ้นส่วนที่มีความต้องการความหนาต่างกัน

ความจุปั๊มสุญญากาศ

ความจุของปั๊มที่วัดเป็น ลบ.ม./ชม. เป็นตัวกำหนดว่าการถ่ายเทอากาศออกหมดเร็วและสมบูรณ์เพียงใด สุญญากาศที่ไม่เพียงพอทำให้เกิดการขึ้นรูปที่ไม่สมบูรณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานแบบดึงลึกซึ่งมีอัตราส่วนความลึกต่อความกว้างเกิน 1:1 .

ระบบควบคุมและการจัดเก็บพารามิเตอร์

ก PLC-based touchscreen controller that allows operators to save and recall product-specific parameters significantly reduces setup time when switching jobs — a key efficiency factor for facilities running ประเภทผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกัน 10 รายการขึ้นไป .

ความจุความหนาของวัสดุสูงสุด

ตรวจสอบความหนาของแผ่นสูงสุดที่กำหนดของเครื่อง การพยายามสร้างวัสดุเกินความจุที่กำหนดส่งผลให้การขึ้นรูปไม่สมบูรณ์และอาจเกิดความเสียหายกับเครื่องทำความร้อนได้ รุ่นกึ่งอัตโนมัติส่วนใหญ่รองรับได้ถึง 8 มม. หรือ 10 มม สำหรับการใช้งานมาตรฐาน

คำถามที่พบบ่อย

Q1: จุดประสงค์หลักของเครื่องขึ้นรูปสูญญากาศคืออะไร?

มันสร้างแผ่นเทอร์โมพลาสติกที่ได้รับความร้อนให้เป็นชิ้นส่วนสามมิติโดยการกดเข้ากับแม่พิมพ์โดยใช้แรงดันสุญญากาศ เครื่องจักรนี้ใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์พลาสติกสำหรับบรรจุภัณฑ์ ยานยนต์ การแพทย์ และอุตสาหกรรมอื่นๆ อีกมากมาย

Q2: เครื่องขึ้นรูปสูญญากาศกึ่งอัตโนมัติเหมาะที่สุดสำหรับอะไร?

เหมาะที่สุดสำหรับปริมาณการผลิตขนาดเล็กถึงขนาดกลางที่ต้องการคุณภาพที่สม่ำเสมอ แต่สายการผลิตแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบยังไม่ได้รับการรองรับตามปริมาณ มีรอบเวลาเร็วกว่าเครื่องจักรแบบแมนนวลโดยมีต้นทุนที่ต่ำกว่าระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ

คำถามที่ 3: พลาสติกชนิดใดที่สามารถนำมาใช้ในเครื่องขึ้นรูปสูญญากาศได้

วัสดุทั่วไป ได้แก่ ABS, HIPS, PET, PETG, PP, PC และ HDPE อุณหภูมิการขึ้นรูปที่ถูกต้องแตกต่างกันไปตามวัสดุ และควรตรงกับช่วงเครื่องทำความร้อนของเครื่อง

คำถามที่ 4: เครื่องขึ้นรูปสูญญากาศสามารถผลิตได้หนาแค่ไหน?

เครื่องจักรกึ่งอัตโนมัติส่วนใหญ่ผลิตแผ่นจาก 0.5 มม. ถึง 8–10 มม . เครื่องจักรอุตสาหกรรมขนาดใหญ่สามารถรองรับวัสดุที่มีความหนาได้ถึง 15 มม.

Q5: รอบการขึ้นรูปสุญญากาศหนึ่งรอบใช้เวลานานเท่าใด?

รอบเวลาขึ้นอยู่กับวัสดุ ความหนา และประเภทของเครื่องจักร รอบปกติของเครื่องจักรกึ่งอัตโนมัติมีตั้งแต่ 60 วินาทีถึง 5 นาที ต่อส่วน

Q6: อะไรคือความแตกต่างระหว่างการขึ้นรูปสุญญากาศและการขึ้นรูปด้วยแรงดัน?

การขึ้นรูปสุญญากาศใช้ความดันบรรยากาศ (~101 kPa) เพื่อดันแผ่นเข้ากับแม่พิมพ์ การขึ้นรูปด้วยแรงดันจะเพิ่มแรงดันอากาศเชิงบวกที่ด้านบน ทำให้ได้รายละเอียดพื้นผิวที่ละเอียดยิ่งขึ้นและขอบที่คมชัดยิ่งขึ้น แต่ต้องใช้ต้นทุนเครื่องมือและอุปกรณ์ที่สูงขึ้น

คำถามที่ 7: การขึ้นรูปสุญญากาศเหมาะสำหรับการสร้างต้นแบบหรือไม่

ใช่. แม่พิมพ์สามารถทำจากไม้ เรซิน หรืออลูมิเนียมด้วยต้นทุนที่ค่อนข้างต่ำ ทำให้การขึ้นรูปสูญญากาศเป็นหนึ่งในวิธีที่เข้าถึงได้มากที่สุดสำหรับต้นแบบพลาสติกที่ใช้งานได้จริง