ترموفرمینگ فرآیندی برای گرم کردن ورق ترموپلاستیک تا نقطه نرم شدن آن است. ورق روی یک قالب یک طرفه کشیده شده و سپس دستکاری و به شکل دلخواه خنک می‌شود. متداول ترین روش‌ها برای انطباق ورق با شکل نهایی، شکل دهی خلاء، فرم دهی تحت فشار و شکل دهی مکانیکی است. این مرحله بعد از اکسترود ورق‌های پلیمری صورت می‌گیرد. ترموفرمینگ کاربردهای بی شماری دارد و می‌تواند توسط چندین صنعت مختلف استفاده شود. در این مقاله از سایت پکیلون pakilon یک مرور مختصر از ترموفرمینگ، فواید و کاربردهای آن آورده شده است.

ترموفرمینگ چیست و چگونه می‌توان از این فرآیند در تولید محصول استفاده کرد؟ 

فرآیند ترموفرمینگ از اصطلاحات خاصی استفاده می‌کند که باید با آنها آشنا باشید. دانستن تفاوت بین این عبارات می‌تواند تفاوت بین داشتن یک پروژه موفق و پروژه‌ی ناموفق است.

ترموفرمینگ:

ترموفرمینگ یک اصطلاح کلی است که به فرآیند تبدیل یک ورق پلاستیکی به شکل سه بعدی با استفاده از گرما، خلاء و فشار اشاره دارد.

ترموپلاستیک‌ها:

ترموپلاستیک‌ها به نوعی پلاستیک ساخته شده از رزین‌های پلیمری اطلاق می‌شود که هنگام گرم شدن همگن می‌شوند.

شکل دهی خلاء:

فرآیند خاصی که شامل تشکیل بخشی از طریق گرم کردن و کشش پلاستیک در قالب با استفاده از خلاء است. به طور معمول قالب باز است و نیروی وارد بر تشکیل ورق به حدود ۱۵ psi محدود می‌شود.

شکل دهی فشار:

این فرآیند یک جعبه فشار را به بسته ابزار اضافه می‌کند. هم از خلاء و هم از فشار هوای مثبت استفاده می‌کند. این فرآیند ۳ تا ۴ برابر فشار شکل‌دهی نسبت به شکل‌دهی خلاء ایجاد می‌کند. بنابراین می‌توان جزئیات ظریفی مانند بافت‌های سطحی را بدون تحمیل هزینه‌های اضافی بر روی قالب شکل داد.

شکل دهی ورق دوقلو:

همانطور که اصطلاح آن نشان می‌دهد، دو قالب برای این فرآیند وجود دارد: یکی در بالا و دیگری در پایین. بنابراین، دو ورقه پلاستیک باید به طور همزمان گرم شده و تشکیل شوند. یک اتصال ذوب شده باید در اطراف محیط قالب قرار داده شود در حالی که فشار هوا بین ورق‌ها تزریق می‌شود. این فرآیند برای تشکیل قسمت‌های توخالی که به شکل بالا و پایین مشخصی نیاز دارند ایده‌آل است.

مراحل ترموفرمینگ

مانند هر فرآیند دیگری، چندین مرحله ترموفرمینگ وجود دارد. فرآیند ترموفرمینگ معمولی مراحل زیر را طی می‌کند: 

• طرح
• نمونه سازی
• ابزار نهایی
• تولید
• حمل دریایی

تجهیزات مورد استفاده برای ترموفرمینگ

فرآیند ترموفرمینگ به چند قطعه تجهیزات نیاز دارد. فرآیند شکل‌دهی به شکل‌دهنده‌های فشار یا خلاء، یک ترانسفورماتور روتاری سه یا چهار ایستگاه و عملیات ثانویه فرآیند به روترهای رباتیک CNC نیاز دارد. فرآیند ابزارسازی به قالب‌های آلومینیومی ماشینی، قالب‌های آلومینیومی ریخته گری، قالب‌های کامپوزیت یا موقت یا قالب‌های نر و ماده نیاز دارد.

مزایای ترموفرمینگ

ترموفرمینگ دارای مزایای بسیاری است که آن را به یک فرآیند مطلوب نسبت به سایر انواع قالب گیری تبدیل می‌کند. برخی از این مزایا عبارتند از: 

• توانایی ایجاد چندین قسمت تمام شده از یک ماده.
• این اجازه می‌دهد تا قبل از اینکه خیلی دیر شود، مشکلات طراحی و تناسب احتمالی را شناسایی کنید.
• باعث صرفه جویی در زمان و هزینه می‌شود.
• هنگام استفاده از قطعات بزرگ مفید است.

مزایای ترموفرمینگ

فرآیند ترموفرمینگ مزایای زیادی هم برای سازنده و هم برای کاربر نهایی دارد. برخی از این مزایا عبارتند از: 

• کارآمد
• مقرون به صرفه
• زمان کوتاه
• آسان برای اضافه کردن جزئیات
• آزادی طراحی

مواد رایج ترموفرمینگ

یکی از بهترین جنبه‌های ترموفرمینگ، تطبیق پذیری آن است. این ویژگی را می‌توان در تعداد زیادی از موادی که می‌توان برای این فرآیند استفاده کرد، مشاهده کرد. هر ماده دارای کاربردها و عملکردهایی است که بهترین عملکرد را برای آنها دارد.

ABS (اکریلونیتریل بوتادین استایرن):

این یک ماده معمولی است که سفتی و استحکام ضربه خوبی دارد. تقریباً در هر رنگ و همچنین چندین بافت وجود دارد و می‌توانید برای استعلام قیمت میلگرد ای‌بی‌اس از طریق سایت پکیلون اقدام کنید.

اکریلیک (پلی متیل متاکریلات، پلکسی گلاس یا PMMA):

این ماده شفاف و مقاوم در برابر سایش است. می‌توان آن را به راحتی ساخت، در گریدهای اصلاح شده با ضربه موجود است و همچنین در رنگ‌های بسیاری موجود است.

HDPE (پلی اتیلن با چگالی بالا):

این ماده در برابر ضربه و همچنین مواد شیمیایی مقاوم است.  دارای خواص فوق العاده‌ای در دمای سرد است. با این حال، به اندازه بسیاری از مواد موجود دیگر پایدار نیست.

HIPS (پلی استایرن با ضربه بالا):

پلی استایرن با ضربه پذیری بالا دارای هزینه پایینی است. IT نیز به راحتی شکل می‌گیرد و در رنگ‌های زیادی موجود است. شکننده تر از برخی مواد دیگر از جمله ABS است.

HMPWE (پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا):

این پلیمر دارای استحکام ضربه‌ای بالا، مقاوم در برابر مواد شیمیایی و مقاوم در برابر سوراخ است. برای تعویض مفصل پزشکی، اسکی‌های تفریحی و بطری ایده آل است.

PC (پلی کربنات):

این ماده دارای استحکام ضربه فوق العاده بالایی است. شفاف است و مقاومت در برابر درجه حرارت بالا دارد.

پنیت (نایلون پر از شیشه):

این ماده قوی و سفت است. همچنین مقرون به صرفه است، به خصوص اگر برای جایگزینی فلز استفاده شود.

رویالیت:

این ماده بادوام است، استحکام ضربه‌ای و استحکام کششی بالایی دارد. همچنین عملکردی در دمای بالا و پایین دارد.

RPET (پلی اتیلن ترفتالات بازفرآوری شده):

این ماده معمولاً در بسته بندی مواد غذایی استفاده می‌شود. واضح است و هزینه کمی دارد. در صورت نیاز می‌تواند دارای گواهی FDA باشد.

TPO (پلی اولفین ترموپلاستیک):

این ماده دارای خواص ضربه‌ای عالی است. با روکش براق در دسترس است. برای کاربرد در فضای باز مناسب است. با این حال، تشکیل آن دشوار است، به ویژه برای برنامه‌هایی که نیاز به شکل‌های ترسیم عمیق دارند.

وینیل:

این ماده بادوام، مقاوم در برابر شعله و رسانای خوب الکتریسیته است.

مواد تخصصی:

مواد دیگری نیز در دسترس هستند. فقط باید از سازنده یا راهنمایی خود بپرسید.

توجه: برای استعلام قیمت ورق پلی‌آمید به فروشگاه پکیلون مراجعه کنید.

کاربردهای ترموفرمینگ

فرآیند ترموفرمینگ را می‌توان در کاربردهای مختلف نیز مورد استفاده قرار داد. برخی از رایج ترین آنها عبارتند از: 

• بسته بندی تاشو خرده فروشی
• سینی و روکش مواد و جابجایی
• سینی‌های حمل و نقل
• نمایشگرهای پاپ

سخن آخر

ترموفرمینگ و فرآیندها و محصولات مرتبط با آن جایگاه مهمی در زندگی روزمره دارد. به هر کجا که نگاه کنید می‌توانید شواهدی از این فرآیندها را ببینید و درک کنید که ترموفرمینگ چگونه به زندگی ما و جامعه به طور کلی سود می‌رساند.