Thermovormen is een kunststofproductieproces waarbij thermoplastische platen met behulp van mallen worden omgevormd tot specifieke vormen. Het proces is eenvoudig en bestaat uit twee stappen: verwarmen en vormen. Er kunnen verschillende materialen worden gebruikt, zoals polystyreen, celluloseacetaatbutyraat, ABS, acryl, PVC, polypropyleen en polyethyleen. Het proces levert een hoge oppervlaktekwaliteit op, afhankelijk van de oppervlaktegesteldheid van de mal.

Procesbeschrijving

Bij thermovormen wordt een vlakke thermoplastische plaat verwarmd tot hij buigzaam wordt en vervolgens gevormd met vacuüm, druk of mechanische kracht. Het proces, ook bekend als vacuümthermovormen, drukthermovormen, blaasvormen of mechanisch thermovormen, bestaat uit verwarmen (via stralers die equidistant zijn gemonteerd) en vormen. De kunststofplaat, die met klemmen over een matrijsholte is bevestigd, wordt zacht onder invloed van warmte en wordt door vacuüm of druk in de matrijs getrokken via gaten in de bodem van de matrijs. Eenmaal afgekoeld wordt het gevormde onderdeel verwijderd.

Toepassingen van thermovormen

Thermovormen wordt gebruikt om een breed scala aan producten te maken, waaronder:

- Open plastic panelen en verpakkingen

- Voedselverpakkingen en verpakkingen

- Deurvoeringen voor koelkasten

- Kunststof borden en displays

- Huishoudelijke apparaten (zoals gootstenen, badkuipen, douchepanelen)

- Auto-onderdelen, met name interieurs

- Kleine bootrompen

- Voorgevormde dakramen

- Elektrische behuizingen

- Braille-tekstpagina's

- Apparatuurkasten  

Materialen

Materialen die geschikt zijn voor thermovormen zijn onder andere:

- Polystyreen

- Celluloseacetaat-butyraat

- Celluloseacetaat

- ABS

- Acryl

- PVC

- Polypropyleen

- Polyethyleen

Ontwerprichtlijnen

Overweeg om de resultaten van thermovormen te optimaliseren:

- Maximale plaatdikte: ~3 mm; minimum varieert per materiaal (0,05-0,5 mm).

- Minimale doorsnede: 25 mm²; maximale afmetingen: 7,5 m × 2,5 m.

- Ontwerphoek: ≥1°.

- Tolerantiebereik: 0,025-2 mm, afhankelijk van de matrijs.

- Diktetolerantie: ~20%.

- Hoekradius: Groter dan de productdikte.

- Beperkingen: Kan geen grote oppervlakken met gaten produceren; kenmerken zoals belettering, ribben of nokken zijn duur.

- Complexiteit vorm: Matig.

Procesvariaties

Thermovormen kent verschillende variaties voor verschillende producten en materialen:

1. Vacuümthermovormen

In de mal wordt een vacuüm gecreëerd om de kunststofplaat vorm te geven. De druklimiet is ~1 atm. De lucht wordt verwijderd via een afzuigpomp die is aangesloten op gaten aan de basis van de mal.

2. Thermovormen onder druk (blaasvormen)

Luchtdruk (3-4 atm) vervormt de kunststofplaat, vergelijkbaar met glasblazen. Een gat aan de bovenkant van de mal verwijdert restlucht, met ventilatieopeningen aan de onderkant.

3. Mannelijke en vrouwelijke mallen  

Mannelijke mallen (convex): Plastic vervormt over de mal, waarbij de afmetingen van het binnenoppervlak overeenkomen met die van de mal. Vacuüm vereist.

Vrouwelijke mallen (hol): Kunststof vervormt in de mal, waarbij de buitenafmetingen overeenkomen met die van de mal. Compatibel met elk druktype.

4. Mechanisch thermovormen

Gebruikt zowel mannelijke als vrouwelijke mallen om de verwarmde kunststofplaat zonder vacuüm of druk samen te persen en vorm te geven door directe compressie van de mal.

Economische overwegingen

Productiesnelheid: 60-360 onderdelen/uur, geschikt voor massaproductie.

Doorlooptijd: Gemeten in dagen.

Automatisering: Volledig automatiseerbaar voor een hoge output.

Gereedschap: Meerdere matrijzen per machine verhogen de efficiëntie; gereedschapskosten variëren per complexiteit.

Machinekosten: Eenvoudige machines zijn laag tot gemiddeld; geautomatiseerde systemen zijn duur.

Arbeidskosten: Laag tot gemiddeld, afhankelijk van product en volume.

Voordelen van thermovormen

- Uitstekende oppervlakteafwerking, afhankelijk van de matrijskwaliteit.

- Geen scheidingslijnen, in tegenstelling tot veel kunststofproductieprocessen.

- Minimale nabewerking vereist.

- Ondersteunt verschillende materialen, ideaal voor industriële verpakkingen.

Nadelen van thermovormen

- Plaatplastic is duurder dan ruwe pellets.

- Overmatig dunner worden bij scherpe hoeken.

- Meerdere parameters (temperatuur, vacuümdruk, klemkracht) vereisen een nauwkeurige regeling.