Ugrás a tartalomhoz

A polimertechnika alapjai

Czvikovszky Tibor, Nagy Péter, Gaál János (2007)

Kempelen Farkas Hallgatói Információs Központ

11.2 A vákuumformázás technológiája

11.2 A vákuumformázás technológiája

Vákuumformázással általában nagyméretű, vékonyfalú termékeket állítanak elő. Alapelve szerint a formázandó meleg lemez és a szerszám között vákuumot létesítenek, és ez a max. 1 bar nyomáskülönbség alakítja a lágy polimert.

A szerszámkialakítástól függően negatív és pozitív vákuumformázást különböztetünk meg (11.3 ábra). Egy-egy termék elvileg mindkét szerszámmal előállítható, hogy mégis mikor melyiket alkalmazzák, annak eldöntésére ismertetünk néhány szempontot:

  • A terméknek mindig a szerszámmal érintkező felülete a pontosabb, így a pozitív szerszámmal gyártottnak a belső, a negatívval előállítottnak pedig a külső mérete.

  • Pozitív szerszámra a termék rázsugorodik, eltávolítása problémás, míg negatív szerszámból kizsugorodik, tehát könnyen eltávolítható.

  • A pozitív szerszám előállítása egyszerűbb, mivel a külső felületeket kell megmunkálni, így a szerszám olcsóbb.

Ezek után a vákuumformázásos technikák néhány sajátosságát foglaljuk össze.

A negatív és a pozitív vákuumformázási eljárások összehasonlítása

11.3 ábra:A negatív és a pozitív vákuumformázási eljárások összehasonlítása 1) fűtőelemek, 2) fólia, 3) szerszám, 4) vákuum, 5) végtermék

  • a) Melegítés. Az előgyártmány megfelelő hőmérsékletre történő melegítése történhet az alakító gépen, melegítő kemencében vagy kontakt fűtőlemezek segítségével. Vákuumformázás esetén ez többnyire a gépen, infravörös hősugárzókkal történik, mivel a nagyméretű, meleg, lágy lemez mozgatása problematikus. Sőt, azokat a polimereket, amelyeknek a melegalakítás hőmérsékletén minimális a szilárdságuk (PE, PP), célszerű a melegítés alatt a formázógépen légpárnával alátámasztani.

    Tekintettel arra, hogy a műanyagok rossz hővezetők, a felmelegítést csak viszonylag lassan lehet elvégezni. A túlzottan gyors melegítés a felületen károsodást (elszíneződést, hólyagképződést) okozhat, míg a lemez belseje még „hideg”. Vastagabb lemezek, igen jó hőszigetelő képességű habfóliák alakítására ajánlatos a kétoldali (alsó-felső) fűtés alkalmazása. Ezzel elkerülhető a megengedhetetlen hőmérsékletkülönbség a lemez két oldalán.

    Még egyszer hangsúlyozzuk, hogy az alakítandó lemez hőmérsékletének a felület minden pontján azonosnak kell lennie! Ellenkező esetben egyenlőtlen lesz a hűléskor fellépő zsugorodás, aminek következtében megengedhetetlen vetemedések, elhúzódások jönnek létre. A lemez homogén hőmérséklet¬eloszlását az infravörös hősugárzók különböző (középen kisebb, a szélső zónában nagyobb) teljesítményre állításával lehet biztosítani.

  • b) Előnyújtás. A melegalakítási technológia lényegéből következik, hogy a vákuum bekapcsolása után a lágy lemez folyamatosan tölti ki a szerszámüreget, vagy feszül rá a pozitív szerszámra. Tekintettel arra, hogy a hideg (temperált) szerszámrésszel érintkező anyag a továbbiak során már nem nyúlik, az ilyen egyszerű esetekben jelentős, néha megengedhetetlen falvastagság különbségek lépnek fel. Ennek elkerülésére különböző előnyújtási módszereket dolgoztak ki (11.4 ábra). A 11.4/b ábrán nagyon jól látható, hogy miért kell az alakítandó lemezeknek egyenletes vastagságúaknak lenni. Az előfúvás fázisában ugyanis belső túlnyomással nyújtjuk a lemezt. Ha ennek falvastagsága különböző, a nyomás egyenletes terjedéséből következően a vékonyabb részben jobban nyúlik, extrém esetben kilyukad.