В вакуумной формовке полимерных листов большое значение придают предварительному разогреву. Это влияет на производство качественных изделий в целом.
Выбранный тип нагревателя для вакуумной формовки должен обеспечивать следующие функции:
-
Равномерно нагревать материал по всей его площади и толщине с уменьшением интенсивности нагрева от крайних точек листа к центру;
- Температура должна быть регулируемой для создания равномерности прогрева.
Вакуумно-формовочная машина должна иметь параметры, которые позволят вам создать равномерное распределение тепла по обрабатываемому материалу и иметь регулированный нагрев, соответствующий конкретным техническим задачам. Для качественного нагрева должны соблюдаться следующие критерии:
-
Нагревательный элемент должен подходить выбранному материалу;
-
Длина волны ИК нагревателей должна оптимально подходить для полимерного сырья;
-
Нагреватели должны быть правильно расположены;
-
Должно выдерживаться расстояние между нагревательной пластиной и полимером;
-
Обязательно должны быть отражатели для создания направленно потока тепла;
-
Каждый нагревательный элемент должен быть регулируемым;
-
Должны быть терморегуляторы;
-
Также должны быть дополнительные параметры, обеспечивающие равномерную подачу тепла по всему объему листа.
Указанный перечень параметров и оснастки обязателен и отсутствие хоть одного из пунктов скажется на качестве изготавливаемой продукции.
Прежде чем рассматривать каждый нагревательный элемент, который подходит для вакуумной формовки, стоит знать, что молекулярное поглощение инфракрасного тепла пластиком по длине волны составляет от 1 до 4 мкм.
Трубчатый электронагреватель
Трубчатое устройство открытого типа имеет длину волны, превышающую 6 мкм, что в значительной степени влияет на нагрев полимера по толщине. Эти устройства имеют керамический корпус, но отражатель не входит в их конструкцию. Поэтому излучение трудно рассеивать. Нагревательные элементы считаются небезопасными при нагревании пластика при вакуумном формовании, и их использование затруднительно. Основным преимуществом этого вида устройств является низкая стоимость нагревателя. В современной стандартизированной сборке вакуум-формовочного оборудования таких нагревателей нет. Производители устанавливали их на старое оборудование.
Лампа КГТ
Этот тип нагревателя является полной противоположностью трубчатых нагревательных элементов, длина волны, излучаемая лампой КГТ, составляет менее 1 мкм. Этот тип нагрева не подходит для прозрачных и цветных пластиков. Низкокачественный спиральный и недорогой материал, входящий в комплект ламп, не позволяет равномерно нагревать полимер. В этих устройствах также отсутствуют отражатели, которые вызывают направленный тепловой поток. А в случае нагрева пластика требуется рассеянный тепловой поток. Лампы в основном устанавливаются в недорогих или домашних вакуумных установках.
Инфракрасный керамический обогреватель
Длина волны от 3 до 6 мкм. Благодаря волнам средней длины и рассеянному теплу, даже без ИК-отражателя, керамические нагреватели отлично прогревают полимерные листы. Но следует отметить, что тепло, выделяемое таким нагревателем, не способно проникать на достаточную глубину полимера. Из-за большого энергопотребления, отсутствия переключателя в заднем положении и высокой инерции инфракрасные керамические нагреватели увеличивают время переналадки и требуют много времени для установки температурного режима. Они способны выполнять множество необходимых задач и часто устанавливаются на недорогих станках, но с экономической точки зрения они невыгодны. ИК керамические нагреватели не подходят для обработки толстостенных изделий и не выдерживают длительных циклов формования.
Инфракрасные кварцевые обогреватели
На сегодняшний день это самый популярный тип нагревателей для промышленного вакуумного формования. Оборудование сейчас в основном оснащено этими устройствами. ИК кварцевые обогреватели имеют сбалансированный набор технических характеристик. Излучаемая волна находится в диапазоне 1.6 - 4 µ. Для листового полимера это наиболее оптимальный диапазон. Рабочая температура достигается за несколько минут, при изменении настроек нагреватель быстро настраивается на новые параметры, может включаться в заднем положении, отлично отводит тепло и способен длительное время работать в режиме ожидания.
Галогенные лампы
Нагрев полимерных листов галогенными лампами ранее вызывал много проблем, о которых мы упоминали в описании ламп КГТ. Но современные нагреватели, изготовленные по европейской технологии, лишены таких недостатков. Современное производство исправило большинство технических аспектов. Галогенные лампы этой сборки генерируют волны длиной 1,2 мкм. Поэтому тепло проникает в материал гораздо глубже. Благодаря специальным добавкам, которые добавляются в непосредственный элемент нагрева, распыления, нового типа кварцевого стекла и внутренних отражателей, этот тип нагревателя легко справляется с нагревом толстых листов, цветных и прозрачных полимеров. При работе с галогенными лампами следует соблюдать некоторые правила: каждая отдельная лампа должна иметь собственный отражатель, нагреватели должны быть установлены с определенной ступенчатой экспозицией, регулировка мощности должна выполняться методом фазовых импульсов. Это отличный вариант для установки на промышленное оборудование, но как техническое обслуживание ламп, так и сами устройства довольно дороги.
Современные вакуум-формовочные машины в основном оснащены сразу галогеновыми лампами и кварцевыми излучателями, т.к. это самые надежные элементы нагрева для процесса формовки вакуумом. Другие виды нагревателей, которые представлены в списке выше, обычно используют на устаревших моделях оборудования или станках домашнего пользования.