Разогревая полимерные листы методом вакуумной формовки, следует придерживаться двух классических правил:
Лист должен разогреваться равномерно по всей площади и толщине с уменьшением интенсивности тепловой подачи от крайних точек к центру;
Неравномерный нагрев полимерного листа допустим лишь для материалов заведомо требующих неравномерного нагрева.
Параметры нагревателей установленных на вакуум формовочное устройство, влияющие на равномерный разогрев и возможность регулировки нагрева:
Тип нагревателя;
Длина волны, подаваемая ИК излучателем, который установлен на оборудование;
Расстояние между установленными нагревателями;
Расстояние от плиты нагрева до обрабатываемого материала;
Наличие отражателей и их технические особенности;
Возможность регулирования тепловой подачи каждого из нагревателей;
Возможность регулирование мощности нагревателей;
Наличие дополнительных опций обеспечивающих равномерный прогрев полимерного листа.
Каждый из выделенных факторов влияет на качество подготовки полимерного сырья к вакуумному формованию в целом. Так как некоторые пункты из приведенных выше являются результатом собственных разработок отдельных производительных компаний в данной теме мы раскроем только некоторые пункты, относящиеся к стандартным и общепринятым моментам производства и использования нагревателей.
Для вакуум-формовочного оборудования направленного на обработку полимерных материалов принято использовать 5 основных категорий нагревательных устройств:
Выбирая нагреватель для вакуумформовочного оборудования, следует учитывать, что полимеры максимально способны поглотить ИК лучи длиной от 1 до 4 µ. Теперь рассмотрим технические возможности и принципы работы каждого из приведенных видов нагревателей, и определим, насколько качественно и равномерно они смогут прогреть полимеры для вакуумного формования.
ТЭН открытого типа производит волны длиной от 6 µ, что подходит не для всех пластиков. Такие устройства состоят из керамической основы без отражателя. Излучения, производимые ТЭНом, сложно рассеиваются. Сам нагреватель не выделяется высоким уровнем безопасности в процессе эксплуатации. Основным преимуществом есть цена, которая сравнительно с другими видами нагревателей является невысокой. На сегодняшний день такие устройства применяются лишь на станках, выпущенных до 2000 года. Обновлённые версии вакуумных станков не рассчитаны для установки ТЭНов.
Лампа КГТ в отличие от ТЭНа наоборот выдает слишком короткую длину волн до 1 µ. При такой глубине нагрева ни цветной, ни прозрачный пластик прогреву не поддается. Разогреть плотный лист равномерно практически невозможно. Используя такие нагреватели обязательно нужно применять и индивидуальные отражатели из алюминия. В стандартной разработке вакуумные станки в своей сборке не имеют отражателей. Поэтому данный вид нагрева используют только в самодельных формовочных установках для обработки простых деталей из темных пластиков, не требующих высокой точности и качества. Зато лампы КГТ быстро набирают рабочую температуру и их можно включать и отключать в любой период производства.
ИК нагреватель из керамики производит волны длиной от 3 до 6 µ. Отлично рассеивает тепловую энергию даже без отражателей. Для вакуумформовочных станков такие нагреватели считались самыми подходящими на протяжении длительного времени и даже сегодня пользуются немалым спросом. С помощью керамического ИК нагревателя удается решить много задач, но, к сожалению, они экономически не выгодны, так как потребляют много электроэнергии и их невозможно отключить в заднем положении. Данный тип нагревателя не выделяется быстрым выходом на рабочий режим и непригоден для прогрева очень толстых листов пластика. Зачастую керамические нагреватели применяют на недорогом оборудовании для обработки материалов небольшой толщины.
В Европе это самый популярный вид нагревателя для вакуумфрмовочного станка. Основным достоинством ИК кварцевого устройства есть сбалансированный набор технических особенностей. Длина излучаемой волны составляет от 1,6 до 4 µ - это самый оптимальный диапазон для нагрева листовых полимеров. Выход на рабочий режим занимает менее одной минуты. Данные нагреватели отлично реагируют на изменения в настройках, их можно выключать в заднем положении и выставлять в режим ожидания. Рассеивание тепла отличное. Сегодня это самый оптимальный выбор в решении большей части задач формовки пластиковых листов методом вакуумной обработки.
До недавнего времени такой нагреватель не выделялся особым спросом у потребителя и своими характеристиками приравнивался к лампам карбонового типа. Но, современные производственные методики дали возможность исправить многие недочеты в работе данных нагревателей. Карбоновые лампа излучает стабильные волны длиной 1,2 µ. Такая особенность сказывается на глубоком проникновении тепловых лучей в полимер сравнительно с иными видами нагревателей. За счет специальных добавок в нагревательный элемент, напыления, нового вида кварцевого стекла и внутренних отражателей устройства нагрева отлично справляются с прогревом цветных и прозрачных полимеров. Но используя их, придется соблюдать ряд требований: каждая лампа должна иметь индивидуальный отражатель из алюминия, для равномерного нагрева размещать нагреватели нужно в определенном порядке, изменять мощность можно лишь фазоимпульсным способом, что не очень дешево. Минусом данного нагревателя есть его цена на рынке, но в работе сравнительно с другими нагревателями экономится до 20% электричества, что быстро окупается.
Как итог можно утверждать. Что на сегодняшний день самыми популярными нагревателями в сфере вакуумного формования есть кварцевые и галогеновые излучатели. Керамический ИК излучатель является отличным вариантом нагрева, если нет высоких требований к техническим показателям изделия. Лампы КГТ целесообразно применять для установок бюджетного варианта или для самодельных станков.
