Welche Prozessfaktoren beeinflussen die Gleichmäßigkeit der Wandstärke bei thermogeformten Produkten?
Welche Prozessfaktoren beeinflussen die Gleichmäßigkeit der Wandstärke bei thermogeformten Produkten?
Was ist Thermoformen?
Es handelt sich um ein Kunststoffverarbeitungsverfahren, bei dem thermoplastische Platten zu verschiedenen Produkten geformt werden. Die Platte wird auf einen Rahmen gespannt, erhitzt, bis sie formbar ist, und anschließend mittels Vakuum/Druck gegen die Formkontur gepresst. Dadurch haftet sie an der Formkontur und nimmt eine ähnliche Form an. Nach dem Abkühlen und Formen wird sie zu den gewünschten Produkten zugeschnitten. Das Verfahren bietet eine hohe Produktionseffizienz und benötigt relativ wenig Energie. Thermoformmaschine Investitionen und können großformatige Artikel herstellen.
Welche Produkte entstehen beim Thermoformen?
Weil Kunststoff-Thermoformmaschine Es lässt sich in jede beliebige Form bringen und wird für eine Vielzahl von Zwecken verwendet, darunter Alltagsgegenstände, Spielzeug und Arzneimittel. Insbesondere wird es häufig für folgende Zwecke eingesetzt.
1. Pharmazeutische Verpackung
Die Tiefziehverpackung versiegelt die Medikamente und schützt sie vor Luft und Feuchtigkeit. Sie sind in der Regel auch einzeln verpackt, um eine genaue Dosierung zu gewährleisten.
2. Lebensmittelverpackung
Thermoformverpackung Sie schützt empfindliche Lebensmittel wie Obst, Gemüse und Fleisch während des Transports und erhält deren Frische. Einzeln verpackte Lebensmittel bleiben zudem länger frisch und werden nicht verdorben.
3. Kosmetikverpackungen
Im Allgemeinen werden kleine Kosmetikartikel, insbesondere Lippenstifte und Lidschattenplättchen, in kleinen Verpackungen angeboten. Dies schützt das Produkt nicht nur vor äußeren Einflüssen, sondern ermöglicht es den Verbrauchern auch, das Produkt zu begutachten, ohne es öffnen zu müssen.
4. Verpackung elektronischer Bauteile
Kleine elektronische Bauteile, insbesondere Mikrochips und LEDs, werden durch die Verpackung vor äußeren Einflüssen wie statischer Elektrizität geschützt. Die Verpackung ist transparent, sodass der Verbraucher das Produkt sehen kann.
Gleichmäßigkeit der Wandstärke bei Thermoformprodukten – Prozessfaktoren
Heizung: Geeignete Heizbedingungen sollten dafür sorgen, dass sich das gesamte Blech während des gesamten Heizvorgangs gleichmäßig erwärmt.
Bildung: Die Wanddickenabweichung resultiert primär aus einer ungleichmäßigen Materialverteilung während des Streckprozesses. Ein weiterer Faktor ist die Streckgeschwindigkeit, d. h. die Gasdurchflussrate beim Pumpen oder Aufblasen sowie die Bewegungsgeschwindigkeit der Formen, Schließrahmen und Vorstreckstempel. Generell ist eine hohe Streckgeschwindigkeit beim Formteil selbst vorteilhaft, da sie die Zykluszeit verkürzt. Eine zu hohe Streckgeschwindigkeit kann jedoch zu Materialmangel führen, was wiederum zu zu dünnen Wänden an konvexen/konkaven Bereichen führt. Bei zu langsamer Streckung kann die durch die Verformung bedingte Unterkühlung des Blechs die Rissbildung im Produkt beeinträchtigen. Die Streckgeschwindigkeit und die Temperatur des Blechs beim Formteil stehen in engem Zusammenhang: Bei niedriger Temperatur ist die Verformungsfähigkeit des Blechs gering, daher sollte langsam gestreckt werden. Umgekehrt muss bei hoher Streckgeschwindigkeit die Temperatur während des Streckprozesses erhöht werden.
Kühlung: Die Teile müssen vor dem Auswerfen unter ihre Wärmeformbeständigkeitstemperatur abkühlen, um Verzug zu vermeiden. Andernfalls ist die Kühlung unzureichend, und die Verformung tritt nach dem Entformen auf. Die Abkühlgeschwindigkeit hängt von der Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffs und der Wandstärke des Formteils ab. Eine angemessene Abkühlgeschwindigkeit sollte keinen zu großen Temperaturgradienten im Produkt verursachen, der zu hohen inneren Spannungen führt. Zu hohe Abkühlgeschwindigkeiten können aufgrund von thermischer Spannungskonzentration Mikrorisse in Bereichen mit hoher Spannung hervorrufen.