Tvarování, lisování a laminování pomocí vakua

Vakuové tvarování, lisování a laminování využívá sílu atmosférického tlaku vzduchu k tlačení, lisování a ohýbání předmětů do požadované formy. Všude v našem okolí proti nám vzduch tlačí silou, která odpovídá deseti tunám na metr čtvereční. Necítíme to proto, že máme uvnitř těla stejnou sílu, která ji odolává. Avšak odstraňte tento tlak a získáte velmi účinný tlak.

Vakuové tvarování za tepla je proces tvarování plastových misek používaných v balení potravin, v elektronickém zboží, hračkách atd. Plast je veden jako plech nebo fólie a zahřívá se ke změkčení. Poté se vakuum přivede, aby se pevně zatlačilo do formy, kde se vytvoří tácek.

Vakuové lisování se používá k vytváření trojrozměrných tvarů s vysokou hustotou. Lze jej použít pro mnoho různých materiálů. Vakuum se nejprve používá k nasátí surového materiálu do formy a poté se k jeho stlačení používá atmosférický vzduch. Zajímavým příkladem je sýr, kde je syrovátka vytlačena z tuhých syrových plátů ve vakuu.

Kompozitní materiály se vyrábějí tak, že se společně vytvoří pevná vlákna v pryskyřici, která vytvoří pevně vázanou rohož. Stejně jako u všech procesů lepení je i u těsných svorek nejpevnější z důvodu vytlačení vzduchových bublin. Při vakuové laminaci se součást vloží do vaku, který se poté vypustí. Tím se odstraní plyny z kompozitního materiálu. Aplikujte sílu atmosférického vzduchu, abyste jej pevně sevřeli během usazování.

Někdy, jako předběžný materiál nebo při sáčkování, musí být uhlíková vlákna lisována vakuově. Vakuové lisování optimalizuje poměr vlákna a pryskyřice v kompozitním dílu. A zabraňuje zachycení vzduchu ve vrstvách. Zastaví rovněž posun během orientace vlákna.

Existuje větší přizpůsobivost z hlediska designu ve vakuovém tváření, na rozdíl od vstřikování plastů. Rychlost procesu je rovněž rychlejší a náklady na nástroje jsou nižší. Širokou škálu prototypů lze vyrábět rychlejším tempem a s vyšší přesností. Další výhodou je homogenní povrch produktu. Vakuum navíc chrání výrobky v dieselovém procesu, čímž zabraňuje samovznícení plastů nebo pryží pod vysokým tlakem a kyslíkem.

Při podtlakovém lisování je součást, která má být lisována, uzavřena v sáčku, který je stlačen atmosférickým tlakem. Tento proces se používá například pro lisování několika vrstev různých materiálů za účelem dosažení pevně fixovaných, ale současně lehkých dílů. Další důležitou výhodou vakuového lisování je flexibilita díky přizpůsobivosti vakuového sáčku tvaru obrobku.

Vakuové laminování lze provést u složitějších forem s řezy. Lze jej použít i pro velké díly v jiné než sériové výrobě. Vakuový laminovací proces, nazývaný také vakuový pytlování, je přizpůsobivější, udržitelnější, nákladově efektivnější a rychlejší než mechanické laminovací procesy.

Nejvhodnější vývěvy závisí na konkrétní aplikaci. Obecně platí, že rotační lamelové vývěvy, zubové vývěvy a šroubové vývěvy jsou nejběžnější vývěvy používané pro vakuové tvarování, lisování a laminování.

Rotační lamelové vývěvy R5 se již mnoho let osvědčují při tváření a jsou považovány za nejmodernější. Energeticky účinná zubová vývěva MINK se používá například k lisování nábytku. Pokud je vyžadováno vyšší vakuum, jsou první volbou rotační lamelové vývěvy R5. Šroubové vývěvy COBRA jsou preferovanými generátory vakua pro laminovací procesy při výrobě solárních modulů, plochých panelů a displejů chytrých telefonů. Mohou unikající plyny a páry odvádět bez jakéhokoliv rušení.

Vakuová technologie Busch se používá při tvarování, včetně vyprazdňování forem při výrobě lopatek větrných generátorů. Naše řešení hrají také roli při tvarování za tepla při výrobě obalů. Při lisování se používá technologie
Busch pro připevňování syntetických dýh na nábytkové povrchy a hraje roli při podtlakovém přenosu pomocí pryskyřice (VRTM). Pokud jde o laminování, vývěvy Busch se používají při výrobě plochých displejů, solárních panelů a obrazovek mobilních telefonů.

Čas výrobní šarže a objem formy nebo tvaru jsou při nákupu vakuového tváření, podtlakového lisování nebo vakuového laminovacího systému hlavními hledisky. Velmi důležité je také množství a vlastnosti materiálů, tj. nebezpečná rozpouštědla nebo vzduch, a požadovaný tlak v systému. Při nákupu vakuového tváření, podtlakové lisování nebo vakuového laminovacího systému však neexistuje univerzální řešení. Pro účely navrhování nejlepšího řešení pro vaše potřeby lze vzít v úvahu i obecnější faktory:

klid v duši
Nejlepší vakuový systém je ten, o který se nikdy nemusíte starat. Měl být poskytovat požadovaný výkon. A běžet plynule a spolehlivě. Toho je dosaženo kombinací správné technologie ve vhodném kompaktním provedení. A požadované ochranné a bezpečnostní senzory. Správné provozní postupy, včetně cyklů zahřívání a vypínání, jsou rovněž klíčovými faktory pro bezproblémový provoz.

Bezpečnost
Vakuové tváření, podtlaková lisování nebo vakuový laminovací stroj nesmí nikdy představovat nebezpečí pro pracovníky. To je zvláště důležité při manipulaci s výbušnými, hořlavými a toxickými sloučeninami. V tomto případě musí vysávací jednotka vyhovovat místním předpisům pro výbušná prostředí, jako jsou ATEX, IECEX, Ex-Proof nebo KOSHA. Správná úroveň těsnosti je také zásadní pro prevenci úniku toxických sloučenin. V takovém případě jsou doporučeny specifické možnosti, jako například dvojité mechanické těsnění a bariérové plyny.

Náklady na vlastnictví
Zaměření pouze na počáteční investiční náklady obvykle není nejlepším způsobem optimalizace celkových nákladů na vlastnictví vakuového tváření, vakuové lisování nebo vakuového laminovacího stroje. Je třeba zvážit několik dalších parametrů: Především výběr vhodné technologie a přizpůsobení konstrukce systému. Důležitými hledisky jsou spotřeba chladicí vody, provozní kapaliny, proplachovací kapaliny a podobně. Zohledněna by měla být i frekvence a náklady na údržbu. A nakonec je důležité podívat se na vakuový systém jako na celek. Např. trubky, které jsou příliš malé, mohou mít velký dopad na výkon systému.

Energetická účinnost
Klíčovým faktorem výběru je spotřeba energie vakuového formovacího, podtlakového lisování nebo vakuového laminovacího stroje. V závislosti na provozním tlaku lze uvažovat o různých technologiích. Pro nízké tlaky a vysokoobjemové průtoky může být nákladově a energeticky efektivním řešením vícestupňová konstrukce obsahující vakuové posilovače. Kromě toho je klíčová regulace požadavků na vakuum. V současné době může být většina systémů provozována s pohonem s proměnlivou rychlostí, aby byla snížena spotřeba energie při nízké potřebě vakua.

Prodloužená životnost
Chcete-li prodloužit životnost vakuového systému, je třeba zvážit několik parametrů. Například použití správné technologie a správné konfigurace vývěvy. Dalším hlediskem je správné použití systému. Ve většině případů se k udržení výkonu dle podnikových norem vyžadují zahřívání a vypínání přístrojů.

Úspora peněz díky upgradu systému
Váš proces, včetně poptávky po vakuu, se možná změnil. To vede k otázkám: Je stále přizpůsobena vašim potřebám? Funguje stále co nejúsporněji? Když přijde doba na upgrade nebo výměnu systému, stojí za to podívat se na celou instalaci. Pokuste se identifikovat potenciál pro optimalizaci. Moderní technologie mohou ušetřit peníze snížením provozních kapalin a spotřeby energie.

Provozní plyn
V závislosti na složení procesního plynu může být výhodné ho rekuperovat nebo neutralizovat. Například suché řešení umožňuje rekuperaci neznečištěného procesního plynu ve výfuku z vývěvy.