Термоформование — изменение формы расплавленного полимера в объемные формованные изделия. Применяется в основном для термопластичных материалов в производстве серийных и единичных изделий. (Рис.1)
Термоформование получило широкое распространение за счет простоты процесса, компактности оборудования и невысокой стоимости применяемых материалов.
Цель нагрева при термоформовке — равномерное распределение температуры по всей поверхности материала. Для этого в процессе формования зачастую используют керамические инфракрасные излучатели.
В формовочных столах для нагрева заготовок из полимерного материала используют инфракрасные панели (рис.2). В состав панелей входят керамические инфракрасные излучатели, которые крепятся к отражателю и подключаются к электросети с помощью термостойких проводов. Для повышения электробезопасности и удобства монтажа излучателей отражатели оснащаются соединительными керамическими колодками. Рефлектор выполнен из зеркально полированного материала, что позволяет отразить на объект нагрева до 95% энергии, исходящей от задней стенки ИК излучателя. Это значительно повышает эффективность его использования.
Инфракрасная панель подключается к шкафу распределения и автоматики – ШРА (Рис.3). Управление происходит с помощью многоканального измерителя – регулятора, предназначенного для построения автоматических систем контроля и регулирования. С помощью терморегулятора задается температурный режим фомовочного стола.
Конструкция инфракрасной панели для формовочного стола зависит от ряда требований, предъявляемому к технологическому процессу. Для оптимального нагрева в термоформовании пластика значение имеет множество параметров. Необходимо правильно подобрать инфракрасные нагреватели, учитывая их тип и размер, правильно разбить на термозоны. Также большое значение для оптимального нагрева имеет качество и цвет используемого материала.
В инфракрасной панели используют излучатели со стандартными размерами — 60х60 мм, 122х60 мм, 245х60 мм и 122х122 мм. Расстояние между излучателями устанавливается в зависимости от их типа и размера. Для контроля температуры в инфракрасные излучатели встраивается термопара типа «К». Диапазон измерения температуры — от 20 до 900 °C.
Рис.4 Пример размещения инфракрасных излучателей в рефлекторе.
В формовочном столе с помощью блока нагревателей, размещенных на отражателе можно изготавливать крупногабаритные изделия, с толщиной пластика 5-20 мм, которые невозможно изготовить методом литья.
Плоские керамические инфракрасные излучатели ECP
Керамические излучатели плоские ECP производятся с плоской излучающей поверхностью, которая направляет лучи перпендикулярно поверхности нагревателя, что позволяет достичь равномерного нагрева на ограниченной поверхности.
Сферические керамические инфракрасные излучатели ECS
Сферические излучатели ECS производятся со сферической излучающей поверхностью с углом рассеивания 75°, что увеличивает площадь нагрева одним излучателем.
При вакуумном формовании полимеров разогрев листа имеет значимость в качестве дальнейшей обработки и хороших характеристиках готового изделия в целом. Выбранный тип нагревателя для вакуумного формования должен обеспечивать следующие функции:
Равномерно разогревать материал по всей его площади и толщине с уменьшением интенсивности нагрева от крайних точек листа к центральной части;
Поддаваться регулированию для осуществления неравномерного прогревания в случае необходимости такого.
Вакуум формовочный станок должен обладать параметрами, которые позволят создать равномерное распределение тепла на материал обработки и поддаваться регулировке нагрева соответствующего конкретным техническим задачам. Для качественной подачи тепловой энергии должны быть соблюдены следующие критерии:
Правильно подобранный тип нагревателя максимально подходящий для выбранного вида полимера;
Длина волн инфракрасных нагревателей должна быть оптимальной для каждого отдельного материала;
Нагреватели должны быть правильно размещены для проведения нагрева по всей площади листа;
Должна быть выдержка расстояния между нагревательной плитой и прогреваемым полимером;
В обязательном порядке должны быть отражатели соответствующие техническим характеристикам;
Каждый нагреватель должен поддаваться регулировке мощности;
Должны быть регуляторы температурной выработки нагревательного устройства;
Также должны насчитываться дополнительные параметры позволяющие обеспечить равномерное распространение тепла по всему объему листа.
Данный перечень критериев является обязательным и напрямую влияет на качество конечного изделия и его эксплуатационные возможности.
Для нагрева материала изготавливаемого методом вакуумной формовки принято использовать один из пяти типов нагревательных элементов:
Лампа КГТ — термоизлучатель имеющий вид стеклянной трубки с греющим проводом внутри;
Галогенная лампа европейского производства.
Подробное описание и анализ каждого типа нагревателя
Перед тем как рассматривать каждый элемент нагрева отдельно стоит знать, что молекулярное поглощение пластиком инфракрасного тепла по длине волны составляет от 1 до 4 µ.
Трубчатое устройство открытого типа обладает длиной волны, которая превышает 6 µ, что в значительной мере отражается на обогреве полимера в толщину. Данные устройства имеют керамический корпус, но в их конструкцию не входит отражатель. Поэтому излучения сложно рассеиваются. ТЭНы считаются небезопасными в нагреве пластика при вакуумном формовании и их использование затруднено. Основным преимуществом такого типа нагрева является невысокая стоимость нагревателя. В современной стандартизованной сборке вакуумформовочного оборудования таких нагревателей нет, производители их устанавливали в старые образцы оборудования до 2000 года.
Данный тип нагревателя является абсолютной противоположностью ТЭНам, длина волны, излучаемая лампой КГТ, составляет меньше 1 µ. Такой вид обогрева не подходит для прозрачных и цветных пластиков. Низкокачественная спираль и недорогой материал, входящий в оснастку лампы не позволяет производить равномерный обогрев полимера. У данных устройств еще и отсутствуют отражатели, что провоцирует направленный поток тепла. А в случае нагревания пластика необходим рассеянный тепловой поток. Лампы КГТ в основном монтируют в бюджетные или самодельные вакуумные установки.
Инфракрасный керамический нагреватель.
Длина волны составляет от 3 до 6 µ. Благодаря средней длине волны и хорошему рассеиванию тепловой энергии даже без отражателя ИК керамические нагреватели отлично справляются с прогревом полимерных листов. Но, следует обратить внимание, что тепло исходящее от такого нагревателя не способно проникать на достаточную глубину обрабатываемого материала. Из-за большого потребления энергии, отсутствия выключателя в заднем положении и большой инертности ИК керамические нагреватели увеличивают время переналадки и долго выходят на задаваемый температурный режим. Они способны выполнять массу необходимых задач и часто устанавливаются в недорогие станки, но с экономической точки невыгодны. ИК керамические нагреватели не подходят для обработки толстостенных изделий и не справляются с длительными циклами формовки.
Инфракрасные кварцевые нагреватели.
Это самый популярный тип нагревателя в промышленной вакуумной формовке на сегодняшний день. Большое оборудование сейчас в основном комплектуется именно этими приборами. ИК кварцевые нагреватели обладают сбалансированным набором технических характеристик. Излучаемая волна находится в диапазоне 1,6 µ — 4 µ. Для листового полимера это самый оптимальный диапазон. Выход на рабочую температуру происходит за несколько минут, при смене настройки нагреватель быстро подстраивается под новые параметры, может включаться в заднем положении, отлично рассеивает тепло и способен длительное время находиться в режиме ожидания.
Прогрев полимера галогеновыми лампами ранее вызывал множество проблем, о которых мы упоминали при описании ламп КГТ. Но, современные нагреватели, выполненные по европейской технологии, лишены таких недочетов. Современное производство исправило большую часть технических моментов. Галогеновые лампы данной сборки вырабатывают волны длиной 1,2 µ. Поэтому тепло проникает в материал намного глубже. За счет специальных добавок, которые внесены в непосредственный элемент нагрева, напыления, нового вида кварцевого стекла и внутренних отражателей данный тип нагревателя легко справляется с прогревом толстых листов, цветных и прозрачных полимеров. При эксплуатации галогенных ламп следует придерживаться некоторых правил: каждая отдельная лампа должна иметь свой отражатель, нагреватели должны монтироваться с выдержкой определенного шага, корректировка мощности должна выполняться фазоимпульсной методикой. Это отличный вариант для установки на промышленное оборудование, но как обслуживание ламп, так и сами приборы стоят достаточно недешево.
Подводя итог можно выделить, что для промышленных вакуумформовочных станков применяют галогенные и кварцевые излучатели, позволяющие производить равномерный прогрев и глубоко воздействовать на материал. Такие устройства являются универсальными в плане нагрева различных полимерных листов. Керамические ИК нагреватели обычно применяют на оборудовании производство, которого не требует высокой точности детали и технико-экономической модели изготовления. Лампы КГТ монтируют в основном на станки бюджетной или самодельной версии.
Хотите дешевле — звоните
Инфракрасные кварцевые нагреватели идеальны для циклических производственных процессов, где необходима высокая скорость нагрева. Для сравнения: время выхода на максимальную температуру кварцевого нагревателя составляет от 4 до 5,5 минут, керамического — от 6 до 12 минут.
Ширина, высота, длина, диаметр, рабочее положение (горизонтальное или вертикальное) и тип подключения ИК кварцевого нагревателя могут быть различными.
Кварцевые кассеты
Мощность: от 150 Вт до 1000 Вт. Трубчатые кварцевые нагреватели
Мощность: от 500 Вт до 3000 Вт. Кварцевые нагреватели в форме «квадрат» из одной трубки
Мощность: от 150 Вт до 650 Вт. Кварцевые нагреватели с красным стеклом
Мощность: от 100 Вт до 3000 Вт. Здесь пока ничего нет
- 2394 Р
- 6156 Р
- г. Москва, Видное, ул. Донбасская, д.2
- +7 (499) 689-02-66 (звонок бесплатный)
- 8-800-550-99-67
- +7 (8452) 28-16-16
- Пн-Пт 9.00 — 18.00
- zapros@promnagrev.ru
- Посмотреть на карте
© ПромНагрев 2001-2019 Полное или частичное использование материалов сайта только с письменного разрешения. Запрещается автоматизированное извлечение информации сайта любыми сервисами без официального письменного разрешения. Информация, указанная на сайте, является справочной, и ни в коем случае не является публичной офертой.
Доставка во все города России!
Москва Санкт-Петербург Новосибирск Екатеринбург Нижний Новгород Мурманск Новочеркасск Череповец Южно-Сахалинск Владикавказ Брест Раменское Улан-Удэ Махачкала Дубна Орёл Жуковский Пушкино Ступино Одинцово Павлодар Волжский Челябинск Самара Саратов Краснодар Алматы Казань Иркутск Ростов-на-Дону Пермь Воронеж Оренбург Минск Уфа Красноярск Томск Омск Ставрополь Ижевск Владивосток Тольятти Волгоград Пенза Невинномысск Липецк Барнаул Ярославль Владимир Тула Чебоксары Брянск Кемерово Астана Хабаровск Рязань Калуга Смоленск Тюмень Киров Подольск Ульяновск Белгород Калининград Петрозаводск Тверь Набережные Челны Сосновый Бор Мытищи Обнинск Симферополь Караганда Люберцы Курск Бийск Серпухов Иваново Сочи Вологда Новокузнецк Кострома Саранск Тамбов Костанай Сергиев Посад Великий Новгород Днепр Астрахань Чита Королёв Чехов Псков Магнитогорск Балашиха Йошкар-Ола Фрязино Щелково Химки Курган
Если не нашли свой город в списке — позвоните менеджерам 8 (499) 689 02 66 и узнайте о способах доставки в ваш город.
В наличии на складе и изготовление под заказ: различные типы изделий: нагреватели, нагревательные элементы, электронагреватели, обогреватели, ТЭНы и комплекты (термопара + регулятор), электрические нагревательные приборы. Напряжение нагревателей 230, 380 V (Вольт), по запросу изготовление 12, 24, 48, 110 V. Мощность нагревателей от 1 W (Ватт)