معرفی فرآیند تولید به روش ترموفرمینگ

روش ترموفرمینگ چیست؟

کاربرد های روش ترموفرمینگ

پیرو توضیحاتی که ارائه شد ، زمان آن فرا رسیده که بعضی از کاربرد های روش ترموفرمینگ را معرفی کنیم تا به شکل دقیق تر بدانید که  دستگاه ترموفرمینگ در چه حوزه ای کاربرد داشته و چگونه میتوان به کمک آن ها کسب درآمد کرد. البته لازم به هریک از کاربرد های خاص آن که در زیر عنوان کردیم ، دارای قالب های مختص به خود میباشد که منجر میشود محصول نهایی ، ویژگی ها و قابلیت های مناسبی داشته باشد.

 

در تولید ظروف یکبار مصرف

از کاربردی ترین و مصرفی ترین وسایل شناخته شده با روش ترموفرمینگ ، تولید ظروف یکبار مصرف میباشد. ظروف یکبار مصرف انواع مختلفی داشته که برخی از آن ها عبارتند از :

لیوان یکبار مصرف

ظرف های درب دار

ظرف های بدون درب

 

در بسته بندی مواد غذایی

نسل جدید ظروف بسته بندی از جنس پلاستیک میباشد و بایستی از قالب های پیش ساخته ، جهت آماده سازی آنها استفاده گردد. نوع بسته بندی و اندازه آن ها با یکدیگر متفاوت بوده و این امر منجر میشود که قالب بکار رفته در دستگاه ترموفرمینگ با توجه به توع محصول تغییر کند.

در بسته بندی مواد دارویی

بسته بندی مواد دارویی در قالب های پلاستیکی ، از جمله کاربرد های روش ترموفرمینگ میباشد که سبک استفاده شده در آن با سبک های قدیمی متفاوت میباشد. برای مثال ، آماده سازی بسته بندی قرص ها ، لازم است قالب آن ها بشکل حبابدار طراحی شود و این امر باعث تغییر قالب استفاده شده در دستگاه شود.

 

 

در ساخت استخر های بزرگ

احتمالا استخر های بزرگ پلاستیکی که تحت عنوان استخر آب گرم استفاده میشود و از آن ها برای آبتنی کودکان مورد استفاده قرار میگیرد را مشاهده کرده اید ، این استخر ها بوسیله دستگاه ترموفرمینگ ساخته و طراحی شده است و همه مراحل آن ها با این روش اجرا میشود . اگرچه اندازه و نوع دستگاه استفاده شده برای این دستگاه ها متفاوت بوده ، اما به صورت کلی روش بکارگیری در آن ها یکسان میباشد.

 

در تولید لاینر یخچال و فریزر

لاینر یخچال و فریزر ، ابزار مهمی جهت مرتب نمودن فضای داخلی آن ها است و به نوعی فضای مختلف آن را با توجه به نیاز کاربران تقسیم بندی میکنند ، یخچال ها به صورت بدنه فلزی هستند و که قسمت داخلی آن ها به کمک مواد عایق پوشش داده شده و سپس یک لاینر پلاستیکی یک پارچه روی آن قرار میگیرد . این لاینر های پلاستیکی به کمک دستگاه ها و روش ترموفرمینگ ساخته میشود.

 

 

 

در تولید قالب های سه بعدی 

مورد دیگری که به کمک دستگاه های ترموفرمینگ ساخته میشود ، قالب های سه بعدی پلاستیکی میباشد که در طرح ها و رنگ های متفاوتی ساخته شده و نقش های متفاوتی به آن ها واگذار میشود ، قالب های سه بعدی ممکن است برای یک دستگاه پیچیده ای مورد استفاده قرار گیرد یا دستگاه ساده ای ، مثلا ساخت اسباب بازی معمولی .  

فرآیند شکلدهی به روش ترموفرمینگ به چه صورت است؟

 

 

در فرآیند شکل دهی به شیوه ترموفرمینگ ، مواد اولیه پلیمری بایستی به صورت شیت یا ورق رولی شکل حرارت ببیند تا به دمای نقطه نرمی (Softening Point) برای تغییر شکل برسد ، دمای نقطه نرمی از نقطه ذوب ماده پلیمری کمتر بوده و سپس با اعمال فشار مثبت و یا منفی هوا ، پلیمر بسمت دیواره قالب هدایت میگردد ، بعد از شکلگیری ، قطعه از قالب خارج میشود و برای جدا کردن ضایعات آن ، عملیات دوربری ، روی آن انجام میگردد.

از آنجا که انجام این فرآیند با بهترین کیفیت و با دقت بسیار زیاد و بکار نگرفتن از مواد اضافی در هنگام انجام فرآیند صورت میگیرد ، استفاده از روش ترموفرمینگ ، نسبت به سایر روش های شکلدهی به صرفه میباشد. در واقع میتوان گفت روش ترموفرمینگ ، شبیه روش قالبگیری تزریقی برای تولید انبوه ، هزینه های کمتری به نسبت سایر روش های تولید مواد پلیمری دارد.

در واقع میتوان گفت یکی از مهمترین مزایای روش ترموفرمینگ ، هزینه کمتر خرید تجهیزات و ماشین آلات تولیدی آن است.

 

مراحل فرآیند ترموفرمینگ چیست؟

 

 

فرآیند ترموفرمینگ متشکل از دو مرحله اصلی میباشد.

1 ) گرما دهی

2 ) شکل دهی

 

1 ) گرما دهی

در این مرحله از فرآیند ترموفرمینگ ، ورق پلاستیکی گرما نرم ( ترموپلاست ) به مقداری حرارت میبیند که نرم و انعطاف پذیر شود. عمل گرمادهی اغلب با استفاده از المنت های حرارتی که یک یا هر دو طرف ورق پلاستیکی و با فاصله مشخصی از آن قرار میگیرد ، صورت میگیرد . با توجه به جنس پلیمر و ضخامت ورق ، میزان گرما دهی بایستی مشخص و تنظیم شده باشد.

 

2 ) شکلدهی

روش های صورت گرفته در مرحله شکل دهی در فرآیند ترموفرمینگ به 3 دسته تقسیم میشود :

 

شکل دهی با فشار هوا

در ترموفرمینگ با فشار هوا ، از فشار مثبت هوا جهت اعمال نیرو بر ورق گرم شده برای قالب گیری استفاده میشود.  از مهمترین مزایای این روش نسبت به وکیوم فرمینگ که از فشار خلا استفاده میکند، این است که در این جا با محدودیت حداکثر فشار تئوری ( حداکثر یک اتمسفر ) که در وکیوم فرمینگ وجود دارد روبرو نبوده ، مراحل فرآیند ، مشابه وکیوم فرمینگ بوده اما با این تفاوت که در این حالت ، ورق با فشار هوا از سمت بالا به حفره قالب میچسبد

 

شکل دهی با خلا

ورق پلاستیکی اکسترود شده که حرارت دیده و نرم و انعطاف پذیر میباشد روی  قالب حفره دار قرار گرفته میشود ، خلا ایجاد میشود و این خلا، ورق را دون قالب میکشد و پلاستیک در تماس با سطح قالب که سرد میباشد، سخت میگردد.

 

شکل دهی مکانیکی

در این حالت ، ورق پلاستیکی گرما نرم  ، بصورت مکانیکی و با نیروی تماس مستقیم شکل داده میشود ، در روش شکل دهی مکانیکی ، قسمت مثبت قالب ورق را به سمت حفره قالب یا همان قسمت منفی هول داده و بشکل مطلوب در میآورد.

در نوع ترموفرمینگ به روش مکانیکی ، از فشار هوا یا خلا استفاده نمیشود. از مهمترین مزایای این روش ، دقت ابعادی بهتر محصول و دقیق تر بودن جزئیات هندسی آن در هر دو سمت قطعه ، به نسبت به دو روش قبلی است.

ایراد اصلی ترموفرمینگ مکانیکی این است که در این روش ، هر دو قسمت مثبت و منفی قالب مورد نیاز بوده و لذا هزینه تولید آن از دو روش دیگر بیشتر میباشد.

 

 

مواد اولیه استفاده شده در فرآیند ترموفرمینگ

 

 

مواد اولیه گرمانرم یا ترموپلاست در فرآیند ترموفرمینگ قابل استفاده میباشند ، چنانچه بخواهید از روش ترموفرمینگ در صنایع ای مانند صنایع غذایی استفاده کنید ، بایستی مواد ترموپلاست ، دارای ویژگی هایی جهت نگهداری از مواد غذایی باشد و از آلودگی مواد غذایی جلوگیری نمایند، مواد اولیه ترموپلاست شامل موارد زیر میباشد

1 )  پلی اتیلن
2 )  پلی آمید
3 )  پلی اتیلن ترفتلات
4 )  پلی پروپیلن
5 )  پلی استایرن
6 )  پلی وینیل کلراید

مزایای فرآیند ترموفرمینگ

 

1 ) قیمت مناسب تجهیزات جانبی دستگاه

2 ) قیمت مناسب قالب دستگاه

3 ) استفاده در تولید انواع مختلف قالب پلاستیک

4 ) قطعات چند لایه

5 ) بازه زمانی کم ( از طراحی تا نمونه اولیه )

6 ) مقرون به صرفه بودن جهت تولید در حجم کم