Formowanie próżniowe polega na ogrzaniu tworzywa do stanu wysokiej elastyczności i nadaniu mu kształtu wyznaczonego formą za pomocą różnicy ciśnień, powstałej dzięki wytworzonej próżni między folią czy płytą a formą. Stosuje się również kształtowanie nagrzanej płyty czy folii za pomocą sprężonego powietrza lub też ruchomego stempla. Najczęstsze zastosowanie tej metody formowania to otrzymywanie wyrobów cienkościennych o dużej powierzchni z polistyrenu PS, kopolimeru ABS, twardego PVC, polimetakrylanu metylu PMMA, polietylenu PE, polipropylenu PP, celuloidu i octanów calulozy. Wyroby produkowane tą techniką to w przeważającej większości opakowania, w formie wszelkiego rodzaju pojemników otwartych, z reguły dzielonych w płaszczyźnie największego przekroju.
Wymienić można następujące zalety formowania próżniowego :
- możliwość wytwarzania wyrobów o bardzo małej grubości ścianek i o znacznych gabarytach,
- niski koszt form, co zmniejsza ryzyko przy uruchamianiu nowej produkcji,
- możliwość stosowania form wielokrotnych, zwiększających wydajność produkcji,
- znaczna swoboda wyboru surowca do formowania.
Do wad tej technologii zaliczyć należy:
- wysokie ceny surowca - ceny płyt i folii są ok. 100% wyższe od cen granulatu,
- powstawanie znacznych odpadów poprodukcyjnych przy obcinaniu (okrawaniu), których nie da się bezpośrednio zagospodarować w tej technologii,
- nierównomierności w grubości ścianek wyrobu,
- pocienienia w narożach,
- brak możliwości wykonania w jednej operacji otworów oraz gwintów,
- konieczność wykonywania obróbki wykańczającej (obcinanie obrzeży, wiercenie otworów itp.).
Tworzywa stosowane do formowania próżniowego muszą spełniać następujące wymagania:
- posiadać szeroki zakres temperatur, w którym możliwe jest termoformowanie,
- umożliwiać uzyskanie odpowiedniej głębokości formowania: H/D (stosunek wysokości formowania do średnicy),
- powinny dobrze płynąć, dokładnie wypełniać zagłębienia i układać się na krawędziach formy,
- folie lub płyty powinny charakteryzować się jednorodnością materiału w całym przekroju (bez pęcherzy), wtrąceń, dziur, mieć lśniącą powierzchnię i stałą grubość,
- powinny ulegać pod wpływem ogrzewania całkowitemu i równomiernemu zmiękczeniu tak, aby można było formować wyroby przy nadciśnieniach lub różnicy ciśnień rzędu 1 bara (0,1 MPa),
- mieć odpowiednią wytrzymałość cieplną, aby powierzchnia folii nie ulegała uszkodzeniu termicznemu podczas nagrzewania,
- zachować kształt po formowaniu i wytrzymałość wynikającą z cech materiału wyjściowego.
Przykładowe temperatury stosowane podczas formowania próżniowego wynoszą:
- PVC twarde - 120-155 oC,
- polistyren - 120-150 oC,
- kopolimer ABS - 150-175 oC,
- polimetakrylan metylu 145-180 oC,
- poliwęglan - 230-245 oC.
Wyróżniamy następujące rodzaje formowania próżniowego:
- formowanie negatywowe (proste, z częściowym przytrzymywaniem, z mechanicznym rozciąganiem oraz metodą "Air cushion control"),
- formowanie pozytywowe (proste, z rozciąganiem mechanicznym lub powietrzno-mechanicznym oraz metodą "Snap-back"),
- oraz inne odmiany tego formowania (np. metodą z elastycznym workiem).
Schemat maszyny do formowania - napelniania - prasowania wykonywanych elementów
1. Folia na dno, 2. Stanowisko grzewcze, 3. Stanowisko formujące, 4. Stanowisko napełniające, 5. Folia na pokrywę, 6. Prasa, 7. Stanowisko rozcinające, 8. Odzysk, 9. Gotowe elementy
Urządzenie do formowania próżniowego
