Формовка пластика своими руками – делаем вакуумно-формовочный станок

Я понимаю, что не я первый и не я последний создаю свой вакуумно-формовочный станок, но все же хочу поделиться с вами статьей о нем.

Конструкция для вакуумной формовки своими руками стандартная: деревянная рамка для фиксации материала, которому придается форма, и деревянный ящик с отверстиями в крышке сверху в качестве вакуумной камеры. Самый недорогой в исполнении вариант.

Вакуумный пресс своими руками: что нужно знать?

Перед работой по самостоятельному изготовлению вакуумного пресса помните следующее:

• спустя 5 лет после сборки прибор нужно модернизировать или приобрести новый;
• возможные неисправности устраняются лишь в течение определенного срока;
• прибор имеет только ручное управление;
• для работы используются доступные и распространенные материалы;
• не гонитесь за красивым дизайном конструкции;
• скорость работы и удобство должны быть не хуже заводских аналогов.

Если планировать закупки комплектующих и выполнить работы правильно, себестоимость пресса, сделанного своими руками, будет значительно ниже заводского аналога, а вы сможете в домашних условиях изготовить пленочные фасады и МДФ накладки.

Введение

Первый вариант корпуса мы изготовили из стекломата и эпоксидной смолы, это дало возможность оценить общие габариты и внешний вид в натуре. После внесения правок в модель мы начали поиск возможных бюджетных технологий изготовления корпуса.

Корпус можно изготовить литьем под давлением, но стоимость изготовления пресс-форм является огромным барьером для стартапа. Поэтому для изготовления верхней части было принято решение использовать термо-вакуумную формовку. Вакуумная формовка изделий возможна на недорогом оборудовании и требуется небольших первоначальных вложений.

Материалы для изготовления пресса

Для изготовления станка потребуются следующие материалы:

Станина

• стальная прямоугольная труба 60х40х2 мм;
• то же сечением 20х20х2 мм;
• болты М10х60, М10х80, М10х140 с гайками и шайбами.

Для устройства твердой дорожке на участке наилучшим вариантом будет мощение тротуарной плиткой. Укладка плитки тротуарной своими руками — пошаговая инструкция поможет вам разобраться с технологическим процессом.

Порядок изготовления забора из евроштакетника описан тут.

Инструкция по сборке вибростола для тротуарной плитки представлена в этой теме.

Вакуумная камера

• стальная труба 60х40х2 мм;
• стальной лист S – 2 мм;
• резиновая лента для уплотнителя;
• шпилька диаметром 12 мм и 2 гайки для нее;
• труба Ду50;
• прут диаметром 10 мм;
• стальная труба 20х20х2 мм.

Вакуумная система

• вакуумный водокольцевой насос ВВН 1-1,5-5,5;
• вакуумметр;
• стальной лист S = 2 мм;
• шаровой кран для горячей воды;
• вакуумный шланг диаметром 50 мм.

Термомодуль

• труба сечением 20х20 и 60х40 мм;
• шариковые подшипники типа 6200;
• стальной лист S = 0,5 мм;
• алюминиевые заклепки;
• стекло с тонировочной пленкой;
• алюминиевая фольга S = 0,1 мм;
• лампа КГТ 220-1000-6 (22 шт.).

Установка вакуумной системы

Вакуумная система нужна для удаления и откачки воздуха, чтобы пленка могла без труда обтянуть поверхность рабочих заготовок.

При ее установке, учтите следующие моменты:

• желательно, чтобы компоненты системы не были заказными, и их можно было бы всегда приобрести в рознице;
• лучше всего выбирать недорогие компоненты, обладающие удовлетворительной надежностью и удобством применения;
• система должна обеспечить скорость откачки воздуха и глубина вакуума, которых хватит для создания типовых плоских фасадов и накладок;
• система удаления воздуха не должна быть требовательной к окружающей среде и качеству питания;
• органы контроля и управления должны быть простыми и информировать о текущем давлении, также с их помощью нужно плавно регулировать скорость выкачивания воздуха.

Такая система состоит из следующих элементов:

• водокольцевого вакуумного насоса с баком для воды;
• трубопровода для доставки воздуха со стола к насосу с краном и прибором для контроля давления;
• столешницей для откачки воздуха из любой точки стола независимо от положения заготовок и пленки.

Особенности водокольцевого насоса и его установка

Насос должен иметь такие технические характеристики:

• производительность 1,57 м3/мин;
• трехфазное напряжение электродвигателя;
• мощность электродвигателя составляет 5,5 кВт;
• остаточное давление 0, 45 мм.рт.ст.;
• частота вращения составляет 1500 оборотов в минуту.

Его принцип работы следующий:

• рабочее колесо вращается эксцентрично в цилиндре по направлению согласно стрелке;
• между втулкой колеса, водяным кольцам и корпусом имеется рабочая полость, она делится на ячейки лопатками колеса;
• во время работы насоса вода отбрасывается от втулки к корпусу под воздействием центробежной силы, а объем ячеек увеличивается и воздух всасывается. Потом этот объем снижается, и газ выталкивается через нагнетательное окно при сжатии;
• чтобы поддерживать постоянный объем кольца и для отвода тепла нужно, чтобы через насос проходила только чистая вода. Она подводится к центральному отверстию в корпусе насоса и отводится через специальный прибор, отделяющий воду от газа. Это предотвращает вывод воды из нагнетательного патрубка вместе с воздухом.

Насос следует устанавливать на специальном фундаменте или в бетонном полу, его следует выставлять по уровню, затем его крепят анкерами через штатные отверстия. Рядом с ним нужно поставить бак для воды объемом как минимум 30 литров. К нему присоединены две трубки, одна забирает воду насосом, а вторая сливает отработанную жидкость в бак. При циркуляции вода греется, а это негативно сказывается на работе насоса. Чтобы обеспечить его естественное охлаждение, бак должен быть сделан из материала, хорошо проводящего тепло, в частности, стали или алюминия.

Труба, подающая воду в насос, должна быть оснащена краном, который может перекрыть воду при простое. Бак и насос соединяют гибкими шлангами и крепят их с помощью металлических хомутов.

Когда вы собрали трубопровод и закрепили его на станине пресса, установили и подключили насос, можно протестировать работу системы. С этой целью обеспечьте питанием насос по временной схеме посредством автоматического выключателя. Но лучше тестирование отложить до того момента, когда будет готова электрика пресса.

Как сделать вакуумный стол

Этап сборки стола – наиболее ответственный при сборке вакуумного пресса своими руками. На этапе проектирования определитесь с его размером и материалом, на основе которого он будет сделан, также продумайте способ фиксации и уплотнения элементов разъема с целью сохранности внутреннего вакуума. Инструментарий для работы потребуется такой же, как и для станины.
Вакуумный стол – это конструкция, включающая в себя такие элементы:

• ванну;
• прижимную раму;
• зажимы и прочие элементы.

Вакуумная ванна

Нужно просчитать размер ванны перед ее сборкой. Помните, что чем она длиннее будет, тем больше заготовок в ней поместятся, но при этом вы израсходуете больше пленок за один рабочий цикл. Как показывает практика, оптимальная ее длина составляет порядка 2,5 метра.

Ширина конструкции зависит от ширины применяемой пленки ПВХ, большинство производителей выпускает изделия шириной 1,4 м.

А рабочая высота ванны должна быть предусмотрена с учетом присутствия небольшого пространства между верхней частью фасада и пленкой, которой он будет укрыт. Так, до начала выкачки воздуха пленка не должна касаться заготовки.

В качестве дна для ванны подойдет стальной лист толщиной в 2 мм, а для каркаса подойдет профильная труба. Нарезанную заранее трубу нужно уложить на стапель, зафиксировать струбцинами и проварить все места примыкания. Поверх каркаса жесткости нужно приварить лист стали.

Изготовление прижимной рамы и зажимов

Раму изготавливаем на основе профильной трубы, ее размеры должны строго соответствовать параметрам ванны. Чтобы удерживать прижимную раму поднятой, нужно поставить 4 газовых лифта, и убедиться, что они способны ее держать.
Зажимы нужны для того, чтобы обеспечить надежное и герметичное удерживание пленки в процессе прессования. Для этого верхняя рама должна плотно и равномерно прижиматься к периметру ванны. Зажимы работают по принципу эксцентриков, их тоже можно изготовить своими руками на основе стального металлопроката.

Чтобы их установить, в 8 точках вакуумного стола нужно просверлить отверстия. Верхние при этом увеличивают и придают им продолговатую форму. Далее они настраиваются посредством установки гаек в места резьбы шпильки и фиксируются контргайками.

Если стол не имеет идеально ровную поверхность, то нужно болгаркой срезать сварные швы, выполнять все заново не нужно. Также для обеспечения ровности можно обработать стол специальными эпоксидными составами, выставив его строго по уровню и очистив дно от ржавчины.

Вывод

Термо-вакуумная формовка это отличный способ изготовления корпуса для прототипов, MVP и мелкой серии. После тестирования нового корпуса скорее всего в постараемся в существующую матрицу внести необходимые изменения и ее же использовать для изготовления мелкой серии.
Спасибо за внимание!

P.S: В проекте участвуют 6 человек с Хабра. Мы разрабатываем три варианта софта (в том числе и на Ardupilot и начинаем версию на ROS), изготовили плату-шильд для малины, два варианта корпуса, у нас три прототипа и грандиозные планы. Этого робота не было бы, если бы не Habr.

Вакуумно формовочный станок для производства пластмассовых форм

Вакуумный формовочный станок . Формовочная машина — предназначеная для формовки пластика . Разработка жаркого вакуумного формования — это создание изделий из термопластичных материалов в жарком виде способом действия вакуума либо низкого давления воздуха. Эта методика применяется в главном при серийном производстве объёмных изделий из пластика, но в ряде всевозможных случаев может применяться и при единичных тиражах.

Формовочный станок используются в производства :

• пластмассовых форм для тротуарной плитки, облицовочного камня, заборов, вазонов, каминов, памятников;
• внешной рекламы промостоек, оформление выставок, интерьерной рекламе, мест продаж, маркетинговые вывески содержат формованные художественные элементы и объёмные — рельефные буковкы ;
• разных форм текстильной промышленности-маникены ;
• пищевой индустрии разные виды упаковок;
• продуктов народного употребления и технических изделий узлы и детали каров, детали внутренней отделки холодильников, маски, игрушки.

Преимущество наших вакуумно фрмовочных станков перед наиболее дешёвыми аналогами :

1 Установлены термоизлучатели КГТ -1000 ; преимущество перед воздушными тенами и керамикой.

а Выход нагревателя на рабочие характеристики 1 секунда. ( тены нагреваются по 10-20 минут)

б Они не обгорают и не сыпятся .

в станок готов к работе с приходом оператора, не нужно прогревать тены

г во время остывания, съёма , установки листа, краткосрочного отсутствия оператора станок выключен , не просит включенных нагревателей для поддержания рабочей темперптуры

в итоге 30% сберегает электроэнергию.

2 Нормально подобранная мощность нагревателей дозволяет уменьшить время нагрева , цикл производства и себестоимость продукции .

3 Установлен Вакуумный стол для равномерного распределения вакуума и обычного крепления матриц ( на станках огромного фармата).

4 Установлен вакуумный насос, который заходит в набор поставки

5 Увеличена нужная перегрузка на стол, для тяжёлых матриц

Для производства больших пластмассовых изделий имеющих специфичную форум употребляется так именуемый вакуумно формовочный станок.

Они предусмотрены для производства самых различных пластмассовых изделий, которые используются в строительстве, быту, а так же употребляются в легкой, пищевой и авто индустрии.

Вакуумный пресс: назначение и принцип работы

Пленочные мебельные фасады широко используются при изготовлении корпусной или мягкой мебели благодаря таким характеристикам:

• широкий ассортимент цветов;
• разнообразие форм;
• доступная стоимость.

Такие фасады изготавливаются на специальном оборудовании, при этом главным производственным инструментом является вакуумный пресс. Он усаживает ПВХ пленку на поверхность заготовки на основе МДФ.

Пресс включает в себя такие ключевые элементы:

• вакуумная камера или стол;
• термомодуль.

Камера чаще всего имеет прямоугольную форму и сделана на основе жесткого материала, который не сжимается при искусственно созданном отрицательном давлении изнутри. А снаружи укладывается ПВХ пленка, края которой герметизируются с рамой.

Процесс усаживания пленки включает в себя такие этапы:

• укладка заготовок на стол;
• герметизация;
• разогрев пленок;
• откачка воздуха;
• охлаждение;
• вырезка заготовок и удаление с фасада излишек пленки.