וואקום פורמינג
רקע
תהליך הייצור בוואקום הינו תהליך תרמופורמי, בו יריעת פלסטיק מחוממת לטמפרטורה גבוהה, נמתחת על תבנית בעלת משטח צורתי ונכפת על התבנית כתוצאה מוואקום. תהליך זה יכול לשמש ליצירת פתרונות ומוצרים מפלסטיק לחפצים קבועים כגון שלטי הארה וכיסויי מגן מצד אחד ומגוון פתרונות לתעשיה מצד שני. חלקים עמוקים יחסית ניתנים ליצור בשילוב עם מערכות תומכות פנאומטיות המשתלבות בתהליך במגע עם פני התבנית תוך כדי תהליך הוואקום.
חומרים המתאימים לשימוש בתהליך הוואקום הינם חומרים תרמופלסטיים קונבנציונאליים. החומר הנפוץ ביותר והקל ביותר לשימוש תרמופלסטי הינו יריעות פוליסטירן (HIPS). עם חומר זה ניתן להשתמש במגוון תבניות מחומרים שונים כגון עץ, קצף מבני או יצוק או תבנית אלומיניום במכונה, עם חומר זה ניתן לייצר כמעט לכל צורה.
חומר בעל השפעה גבוהה זה הינו היגייני ומסוגל לשמור על חום וצורה גם כאשר נעשה שימוש במים חמים .הוא משמש בדרך כלל לאריזת מזון ומוצרים רגישים לריח. שימוש בתהליך הוואקום פורמינג מתאים גם לחומרים שקופים כגון אקריליק, הנמצאים בשימוש נרחב ביישומים לתעופה וחלל כגון חופות חלון לתא נוסעים למטוסים צבאיים בעלי כנף קבועה וכנף סיבובית.
יצרני ציוד מקורי (OEM) משתמשים ברכיבים שנוצרו בוואקום פורמינג לכמויות ייצור בטווח של 5-5000 יחידות בשנה. ניתן להשתמש ברכיבים שנוצרו בוואקום במקום מתכת מורכבת, פיברגלס או הזרקת פלסטיק. דוגמאות אופייניות לתעשייה מלבד אריזות מוצרים כוללות: שלטי תצוגה לקיוסקים ומכונות כספומטים, מארזים עבור הדמיה רפואית וציוד אבחון, מגוון כיסויים עבור כלי רכב ממונעים ורכיבי חיתוך פנים של קרון רכבת ורכיבי מושב כל זאת לצד ציוד בנייה.
בעיות נפוצות
ישנן מספר בעיות שעלולים להתקל בהן בתהליך היצירה בוואקום פורמינג. לחות הנספגת בלוחות הטרמופלסטיים טרם הייצור,יכולה להתרחב וליצור בועות בתוך השכבות הפנימיות של הפלסטיק. דבר זה מחליש באופן משמעותי את החומר והמוצר הסופי מעבר לבעיית הניראות.
בעיה זו, יכולה להיפתר על ידי ייבוש הפלסטיק לתקופה ממושכת בטמפרטורה גבוהה מספיק. סדקים ושברים עלולים יכול להיווצר סביב ובתוך התבנית, כתוצאה מהתחממות יתר של הפלסטיק ולכן יש לפקח בקפידה על הטמפרטורה בתהליך חימום החומר שאריות חומר יכול להצטבר על התבנית במידה והתהליך לא מבוקר בקפידה.
מאידך יכולים להיווצר עיוותים בחומר שלא על פי התיכנון כאשר החלק גדול מדי או חלקים על גבי התבנית קרובים מדי זה לזה. לבסוף, קיימת חשיבות רבה לתכנון זוויות המוצר להבטיח שליפה קלה של החומר מהתבנית ללא גרימת עיוותים.
סוגי תבניות
ישנם סוגים רבים של חומרים מהם ניתן לייצר תבנית עבור תהליך הוואקום פורמינג.
לוחות עץ הינם החומר הנפוץ ביותר לוואקום מכיוון שהוא זול יחסית ומאפשר ללקוח לבצע שינויים בעיצוב בקלות. בתהליך ייצור התבנית משלבים לצד העץ דבקים המקנים לתבנית את הגימור הסופי. מספר הדגימות שהמשתמש מסוגל לקבל מכל תבנית תלוי בגודל החלק ובעובי החומר. יחד עם זאת מדובר בתבנית המתאימה לכמויות קטנות, עד עשרות בלבד. מעבר לכך התבנית צפויה להישחק ונדרש לתקנה. לכן, מקובל כי לאחר אישור המוצר בתבנית העץ וקודם המעבר לייצור סידרתי, עוברים לתבנית קשיחה יותר המתאימה לייצור מאות ואלפים בשנה. תבניות אלה עשויות מחומרים מרוכבים קרמיים, או אלומיניום יצוק.
תבניות אלומיניום יצוקות הינן המדוייקות והעמידות ביותר ובדרך כלל יש קווי בקרת טמפרטורה העוברים דרכם, כך שניתן להגדיר את החום של הפלסטיק שנוצר, כמו גם להאיץ את תהליך הייצור. החיסרון העיקרי בסוג זה של תבניות הוא העלות והעלויות משינויים בתהליך הפיתוח.
תבניות מחומרים מרוכבים הן חלופה בעלות נמוכה יותר לתבניות אלומיניום. תבניות אלה עשויות בדרך כלל משרף מלא שמתחיל כנוזל ומתקשה עם הזמן. בהתאם ליישום, תבניות מחומרים מרוכבים יכולים לשמש לאורך זמן רב מאוד וכן לייצר חלקים באיכות גבוהה.
הדרך הפשוטה ביותר ליצירת תבנית לכמות רבה של פריטים זהים הינה לשכפל תבנית לפריט הבודד פעמים רבות ולאחר מכן לאחד את כל החלקים לתבנית ייצור אחת גדולה יותר.
נדרש לקחת בחשבון את זוויות החליצה בשלב עיצוב התבנית. מינימום מומלץ של 3°, כדי להקל על חליצת חלק הפלסטיק שנוצר מהתבנית.
שיטות גמר
לאחר שלב המשיכה של גיליון/לוח הפלסטיק ממכונת הוואקום, נדרש שלב משלים של חיתוך סופי של המוצר משאריות הגיליון ועיבוד מרחבי של המוצר באיזורים בהם נדרש.
השיטות המקובלות לחיתוך:
חיתוך עם מכונת CNC
עיבוד שבבי היא שיטה מדויקת מאוד ליצירת חורים / עיבודים / חיתוך סופי משאריות הגיליון. היתרון האמיתי הוא שניתן להשתמש בו כדי ליצור עיבודים בצידי המוצר, כגון מסילות למגש שצריך להחליק על המדפים. התהליך יכול גם לחתוך קירות צד בעומק שונה מהכיסים – דבר שלא ניתן לעשות עם חיתוך רולר או לחיצה. תהליך זה מבטיח דיוק, מהירות אך דורש מכונות יקרות למידי הדורשות כיול מידי זמן.
חיתוך במכבש
זוהי שיטה מדויקת מאוד של חיתוך המשתמשת במכבש וכלי חיתוך מדויק מותאם אישית. שיטה זו מתאימה מאוד לפריטים שבהם תהליך חותך הרולר לא ישיג את הדיוק הנדרש. הוא משמש לעתים קרובות עבור פריטים מוגמרים קטנים מאוד מתוך יריעת פלסטיק, במקום ניקוב לתוך מוצר. לא ניתן להשתמש במכבש כדי ליצור עיבודים בצידי המוצר.
חיתוך מסור
תהליך לפיו המוצר שנוצר בוואקום ממוקם על חותך מותאם אישית ונדחף דרך מכונת חיתוך/מסור סרט. . חיתוך במסור מתאים לפריטים גדולים למדי, שבהם אין צורך ביישור מדויק. חיתוך במסור לא יכול לשמש ליצירת חורים או עיבודים בצידי המוצר, שכן כלי החותך תמיד חותך אנכית מלמטה.
קידוח
אם הגימור הנדרש הינו של חורים עגולים פשוטים, אזי קידוח ידני שלהם הוא פתרון טוב לכמויות קטנות. ניתן להשתמש בכלי עזר "ג'יגים" כדי להבטיח שניתן יהיה לקדוח חורים במהירות במקום הנכון. מכיוון שמדובר בשיטה עתירת עבודה, היא מתאימה רק לכמויות ייצור קטנות.
גליוטינה
המוצר נחתך מתוך הלוח על ידי לחיצה של להב על המוצר. תהליך זה לא דורש כלי חיתוך מיוחד עבור מוצר בודד ולכן מתאים לנפחים נמוכים של חלקים שבהם קווים ישרים. עקב החיתוך בקווים ישרים בלבד ותהליך עיבוד איטי למדי בהשוואה לשיטות גימור אחרות, גורם לחיתוך גליוטינה להיות יקר עבור פרויקטים עם כמויות גדולות יותר, מורכבות יותר.
תפריט
דף הבית
אודות
מוצרים ופתרונות
וואקום פורמינג
ערכים ומדיניות איכות
תמונות וסרטונים
חדשות ותערוכות
צור קשר