Principio del processo e caratteristiche del flusso di lavoro
Il processo di termoformatura sotto vuoto si basa principalmente sull'adsorbimento a pressione negativa. La concentrazione delle azioni viene generalmente mantenuta intorno all'1%. Deviazioni da questa concentrazione, sia superiori che inferiori, possono influenzare l'uniformità della distribuzione delle fibre.
Dopo che lo stampo è stato immerso nell'impasto liquido, il sistema del vuoto si attiva, creando un ambiente a pressione negativa all'interno della cavità dello stampo. Le fibre migrano e si accumulano sulla superficie del filo formatore a causa della differenza di pressione. In questa fase è fondamentale il controllo stabile del grado di vuoto, generalmente mantenuto intorno a 520 Pa.
Il processo di disidratazione prevede due fasi principali: la disidratazione iniziale sotto vuoto e la successiva pressatura meccanica. Una volta che la deposizione delle fibre raggiunge lo spessore prestabilito, lo stampo viene tolto dalla vasca. Gli stampi superiore e inferiore si chiudono per pressare la disidratazione. In questa fase, viene applicata una pressione dell'aria compressa di circa 0,2 MPa per ridurre il contenuto di umidità del prodotto nell'intervallo compreso tra il 65% e il 75%. Infine, l'operazione di sformatura viene completata utilizzando il sistema pneumatico.
1-Cilindro di sollevamento
2-Piattaforma mobile
3-Stampo superiore
4-Stampo inferiore
5-Tubo dell'aria
6--Serbatoio di troppopieno
7--Serbatoio di stoccaggio della pasta di carta modellato
8--Piastra inferiore
9--Piastra superiore
10--Pacchetto guida in movimento
Parametri di controllo chiave
La velocità di deposizione delle fibre è influenzata da molteplici fattori. Questi includono il tipo di materia prima in fibra, il grado di raffinazione, il livello di vuoto e la temperatura dello stock.
I tempi del ciclo di produzione variano in modo significativo in base alla struttura del prodotto. I prodotti poco profondi e dalle pareti sottili-come i portauova o i cuscinetti per la frutta richiedono in genere solo 10-15 secondi di tempo di formazione.
I prodotti imbutiti-e con pareti spesse-richiedono cicli di formatura corrispondentemente più lunghi. Il tempo specifico richiesto deve essere determinato attraverso test di processo.
La temperatura dello stock influisce direttamente sulla dispersione delle fibre. Di solito è controllato nell'intervallo di 35-45 gradi.
La stabilità del vuoto gioca un ruolo decisivo nel raggiungimento dell'uniformità del prodotto.
Caratteristiche operative dell'apparecchiatura
Il sistema del vuoto deve mantenere un ambiente a pressione negativa costantemente stabile. In pratica, i gruppi per vuoto utilizzano spesso una configurazione in parallelo. Ciò garantisce che la produzione continui ininterrottamente anche in caso di guasto di una singola unità.
Il sistema di pressione dell'aria svolge principalmente due funzioni: bloccaggio/pressatura dello stampo e sformatura. Le impostazioni della pressione richiedono un calcolo preciso in base all'area proiettata del prodotto.
Nella progettazione dello stampo, la scelta del numero di maglie del filo di formatura è fondamentale. Una rete eccessivamente fitta impedisce l’efficienza della disidratazione, mentre una rete eccessivamente rada porta alla perdita di fibre. Tipicamente, i fili di formazione nell'intervallo 80-120 mesh vengono selezionati in base alla distribuzione della lunghezza delle fibre.
Analisi di applicabilità del prodotto
Questo metodo è particolarmente adatto per la fabbricazione di prodotti con profondità relativamente basse e spessore di parete uniforme. Gli esempi includono imballaggi di articoli di uso quotidiano come vassoi per uova, cuscinetti per frutta e rivestimenti per piatti. Questi prodotti condividono caratteristiche comuni: struttura semplice, ampi angoli di sformo e nessuna necessità di lavorazione secondaria.
Per i prodotti strutturali con cavità-profonda, è necessario prestare particolare attenzione all'uniformità della deposizione delle fibre. In pratica, metodi come l'applicazione intermittente del vuoto o la regolazione della portata del materiale vengono spesso utilizzati per migliorare la copertura delle fibre nelle aree angolari.
Punti focali del controllo qualità
L'uniformità dello spessore del prodotto è un indicatore fondamentale della qualità. L'ispezione online spesso utilizza misuratori di spessore senza-contatto per il monitoraggio-in tempo reale.
Il controllo del contenuto di umidità influisce direttamente sul successivo consumo energetico di asciugatura. Generalmente viene gestita regolando la pressione di pressatura e il tempo di permanenza.
L'integrità strutturale deve essere garantita durante la sformatura del prodotto. Per strutture complesse, potrebbe essere opportuno aumentare la pressione dell'aria compressa a circa 0,25 MPa. Anche il mantenimento della finitura superficiale dello stampo è importante, poiché richiede una pulizia regolare con acido per rimuovere le incrostazioni di fibre.
Ottimizzazione dell'efficienza produttiva
Il tempo di formatura è un fattore importante che influisce sulla capacità produttiva. L'ottimizzazione del layout della tubazione del vuoto può ridurre il tempo di aspirazione del vuoto di circa il 15%. L'adozione di operazioni alternate a doppia-stazione può effettivamente migliorare l'utilizzo delle apparecchiature.
Un sistema automatico di compensazione della concentrazione delle scorte aiuta a mantenere una concentrazione costante durante la produzione. Attualmente, le apparecchiature più avanzate utilizzano il controllo dell'automazione completa-basato su-PLC. Gli operatori devono solo impostare i parametri di processo per completare l'intero ciclo produttivo.