Самодельный формовочный станок или вакуумная формовка своими руками

Я понимаю, что не я первый и не я последний создаю свой вакуумно-формовочный станок, но все же хочу поделиться с вами статьей о нем.

Конструкция для вакуумной формовки своими руками стандартная: деревянная рамка для фиксации материала, которому придается форма, и деревянный ящик с отверстиями в крышке сверху в качестве вакуумной камеры. Самый недорогой в исполнении вариант.

Можно приступать к вакуумной формовке

Поскольку разогревать пластик будем в духовке, поэтому работать будем на кухне по ближе к духовке.

Подключаем пылесос к вакуумной камере. На рабочую поверхность вакуумной камеры, по центру, устанавливаем нашу форму. Только не забудьте под форму подложить подкладки толщиной 1мм (монетки). Это делается для того чтобы пластик, в полной мере облегал внизу формы.

Отрезаем лист пластика по периметру рамки. Для этой цели подойдет любой пластик предназначенный для термоформовки (ПЭТФ, ПВХ и т.д.). Поскольку «вакуум» у нас будет создавать пылесос, то мы не можем использовать толстые пластики. Толщина пластика зависит от мощности всасывания пылесоса, в связи с этим возможно использовать пластик толщиной 0,1-0,4 мм. Пластик прибиваем скобами через каждые 2 см. Скоб не жалейте, поскольку во время формовки мягкий пластик будет пытаться вырваться из крепления.

Помещаем рамку в духовку и выставляем температуру примерно 190 градусов (к каждому виду пластика есть своя температура размягчения, поэтому более точные цифры уточняйте у продавца).

Дожидаемся, когда пластик размягчится и начнет свободно провисать. Достаем рамку. Не забывайте одевать рукавички, поскольку рамка будет весьма горячая.

Незамедлительно, чтобы пластик не остыл, перемещаем рамку на вакуумную камеру, прижимаем и включаем пылесос.

Когда пылесос вытянет весь воздух из под формы, необходимо еще подождать 20 секунд, после чего можно будет выключить пылесос. Если во время формовки, пластик в каких то местах не плотно обволок форму, можно воспользоваться строительным феном, чтобы размягчить пластик. Только не переусердствуйте, чтобы не прожечь дырку.

Когда пластик остынет, можно доставать форму.

Лишнее обрезается ножницами или ножом, для более точных работ можно использовать дремель.

Базисное оборудование для производства акриловых ванн

Главным агрегатом для производства акриловых ванн считается машина для формования готового изделия из плоских листов акрила, который разогревается и под действием вакуума воспринимает неоходимую форму, избытки материала обрезаются. Другими словами, это формовочная машина с вакуумом, термоформовочная .

На Русском рынке есть предложения вакуумно-формовочных машин стоимостью от 2,7 млн руб., с площадью формовки до 1000×700 мм. Смотрятся они так:

Оборудование для производства акриловых ванн обойдется бизнесмену выше 2,5 млн рублей. Некие производители дают наиболее дешевенькие варианты, но такие машинки имеют маленький размер для сотворения формы. Для успешного производства следует брать вакуум-формовочные агрегаты с достаточной площадью формования.

Разработка производства акриловых ванн

Промышленный;
Технический.

Технический акрил создается методом соединения водянистого акрила с особенными компонентами, задачка которых убрать размножение микробов и сохранить поверхность ванны гигиеничной для использования. Акрил либо акрилан (науч. метакрил ) представляет собой легкий и прочный материал. Благодаря своим хим чертам считается удачным для придания хоть какой формы готовым изделиям. Акрилан владеет потрясающими техническими чертами. Конкретно это свойство обеспечивает долговременность эксплуатации и постоянный вид материала.

Литьевая разработка производства

Литьевая разработка производства обеспечивает готовой продукции надежность, крепкость и высочайшие высококачественные свойства. Перед созданием формы акриловый лист равномерно плавят, а позже укладывают в термоформовочную машинку. При помощи вакуума листу акрила присваивают нужную форму. Потом акриловую поверхность нужно покрыть несколькими слоями стекловолокна. Необходимо отметить, что количество слоев стекловолокна определяют крепкость и долговременность эксплуатации. Таковая методика производства акриловых ванн владеет высочайшим функционалом по своим техническим особенностям готового изделия. Крепкий материал обеспечивает неизменность наружного вида ванны при разных действиях в критериях обыденного использования. Что устраняет владельцев от заморочек на весь срок собственной службы.

Процесс производства запечатлен на видео:

АБС ванны из акрила

АБС ванны из акрила — этот вид акриловых ванн делается методом композиции акрилонетрилбутадиенстирола и полиметилметакрилата, где поверхность акрилонетрилбутадиенстирола покрывают нагретым до пластичного состояния полиметилметакрилатом в один слой. Заглавие «акриловые» для таковых видов ванн можно использовать условно. Такое сантехническое оборудование недолговечно, что обосновано созданием узкого основного слоя, чувствительного к механическим действиям. АБС ванна будет служить до 4 лет. По истечении этого срока сантехническое изделие следует поменять на новое.

Теперь приступаем к изготовлению формы

В качестве формы можно использовать любые материалы: дерево, гипс и т.д.

Если не требуется высокая гладкость формы, то можно использовать пенополеуретан, поскольку он хорошо поддается обработке канцелярским ножом.

Если на форме имеются вогнутые места, то необходимо в каждом углублении просверлить отверстие тонким сверлом d = 0,1-0,5мм.

Покраска изделия

Остается только покрасить изделие.

Используя для формовки ПЭТФ (полиэтилэнтерефталат — то из чего делают бутылки) можно изготавливать блистерные упаковки или незаурядные праздничные формы для желе.

Как вы видите сделать вакуумный станок своими руками совсем не сложно и весьма не дорого.

Как говорил ранее, технологию вакуумной формовки можно применять в моделировании и т.д.

Основные формируемые материалы

Мы выбрали лист АБС 4мм толщиной из-за доступности, это дает при вытягивании боковые стенки в 2мм, что вполне нам подходит. Вообще же есть огромное количество материалов.
Информация из Википедии

Полимерный материал	Обозначение по ISO
Стандартный полистирол	PS
Ударопрочный полистирол	SB, HIPS
Блок-сополимер стирол-бутадиен-стирол	SBS
Лист из ориентированного полистирола	OPS, BOPS
Лист из вспененного полистирола	EPS, XPS
Сополимер стирола с акрилонитрилом	SAN
Сополимер акрилонитрила, полибутадиена и стирола (АБС-пластик)	ABS
Сополимер акрилового эфира, стирола и акрилонитрила	ASA
Непластифицированный поливинилхлорид	PVC-U
Пластифицированный поливинилхлорид	PVC-P
Лист из вспененного поливинилхлорида	EPVC
Полиэтилен высокой плотности	HDPE
Полиэтилен низкой плотности	LDPE
Лист из вспененного полиэтилена	EPE
Полипропилен	PP
Лист из вспененного полипропилена	EPP
Полиметилметакрилат	PMMA
Полиоксиметилен, полиацеталь	POM
Поликарбонат	PC
Лист из вспененного поликарбоната	EPC
Полиэфиркарбонат	PEC
Полифениленовый эфир	PPE
Полиамид	PA
Полиэтилентерефталат	PET
ПЭТ, практически некристаллический
ПЭТ, аморфный
ПЭТ, частично кристаллический (с нуклеацией) лист из ориентированного полиэтилентерефталата	(OPET)
Лист из вспененного полиэтилентерефталата	EPET
Полисульфон	PSU
Полиэфирсульфон	PES
Полифениленсульфид	PPS
Сополимер акрилонитрила/метакрилата/бутадиена	A/MMA/B
Ацетат целлюлозы	CA
Ацетобутират целлюлозы	CAB
Диацетат целлюлозы	(CdA)
Полиэфиримид	PEI
Термопластичные эластомеры (термоэластопласты)	TPE
Термопластичный полиолефиновый эластомер	TPO

Фрезеровка матрицы. Вторая ошибка

Первым делом, когда у Вас есть модель необходимо подготовить матрицу. На форумах я читал об использовании ДСП, но на практике чаще всего используют МДФ. Формы, которые требуют большую точность и рассчитаны на получение большего количества копий изготавливают из алюминия.
Наша вторая ошибка была в выборе подрядчика для фрезерования модели. Так как наша модель 1000мм x 800мм x 250мм., необходимо было сразу искать подрядчика с соответствующим рабочим полем станка ЧПУ. Мы же поверили в то, что можно без проблем собрать матрицу из 12 частей.

Потеряв время и деньги мы нашли другого подрядчика, который сделал матрицу из двух частей.

После фрезеровки МДФ полученные части необходимо склеить, отшкурить и покрыть слоем эпоксидной смолы для создания защитного слоя.

Ремонт, самоделки ,своими руками

Подход к оформлению ванной комнаты постоянно кропотливый. Учитываются мелкие аспекты в интерьере, иногда принимаются неординарные дизайнерские решения — все это ориентировано на создание удобства, эстетического приемущества ванной, комфорта. Выбор сантехники является решающим в определении интерьера, ведь она и есть основная составляющая ванной комнаты. Сантехника обязана быть комфортной, отлично оформленной, многофункциональной.

Создание акриловых ванн становится пользующимся популярностью течением на рынке сантехнического оборудования. За свою демократичную стоимость, крепкость материала, долговременность эксплуатации и разновидность дизайнерского дизайна, акриловые ванны полюбились русским пользователям. Цены на ванны из акрила разнятся, но конкретно в этом случае недозволено соотносить стоимость с высококачественными показателями.

Акриловые ванны весьма прекрасные и сравнимо дешевые

Малая стоимость совсем не значит нехорошее изделие, ведь при производстве ванн принцип образования цены на готовые изделия имеет остальные основания. Пользующиеся популярностью фирмы-изготовители акриловых ванн стараются создать их доступными для пользователя, но крепкость и долговечность от этого не зависит. Можно не колебаться — акриловые ванны хоть какой ценовой группы прослужат долгую службу и сохранят достойный наружный вид.

Изготовление вакуумного стола является самым ответственным этапом конструирования термовакуумного пресса своими руками. На этапе проектирования необходимо определиться с размерами стола, выбрать материал для его изготовления, продумать способы фиксации и уплотнения разъемных элементов для сохранения внутреннего отрицательного давления (вакуума). Вакуумный стол изготавливается тем же основным набором инструментов, что и станина пресса.

Далее по тексту, вакуумной ванной будем назвать часть вакуумного стола — стальную ёмкость, внутри которой располагаются облицовываемые заготовки, и из которой откачивается воздух. Под рабочими габаритами (размерами) вакуумной ванны будем понимать её полезный объём, измеренный по внутренним габаритам. Вакуумным столом условимся называть всю конструкцию в целом, состоящую из вакуумной ванны, верхней (подвижной) прижимной рамы, зажимов и прочих, более мелких элементов.

Иллюстрация внешних и внутренних (рабочих) размеров вакуумной ванны.

Внешние и рабочие размеры вакуумной ванны.

Рассмотрим общие принципы выбора размеров вакуумной ванны, обозначим конкретные цифры для нашего пресса.

Чем длиннее вакуумная ванна, тем больше заготовок можно в ней уместить, или облицевать заготовку большего размера. С другой стороны, чем длиннее ванна, тем больше пленки приходится расходовать за один рабочий цикл, тем больше получаются размеры станка, что влечет больший расход площади помещения. Нужно найти оптимальный размер. Как показал опыт, оптимальной рабочей длиной вакуумной ванны, предназначенной для изготовления типовых мебельных фасадов и декоративных дверных накладок, можно считать величину от 2,4 до 2,6 м. Будем делать вакуумную ванну длиной 2500 мм, рабочая длина которой составит 2500 – 40 x 2 = 2420 мм (40 мм – ширина короткой стенки профильной трубы).

Ширина ванны напрямую связана с шириной используемой пленки ПВХ. В зависимости от производителя пленки, могут встречаться различные значения ширины, самая распространенная – 1,4 м, на нее мы и будем ориентироваться. Выберем ширину ванны равной 1400 мм, рабочая ширина составит 1400 – 40 x 2 = 1320 мм. При облицовке высоких заготовок, например, для гнутых (радиусных) фасадов, ширину ванны необходимо уменьшать (делать её меньше ширины пленки), но для работы с такими заготовками нужен пресс иной конструкции, поэтому данные вопросы рассматриваться не будут.

Рабочая высота ванны должна быть рассчитана из условия обязательности наличия небольшого свободного пространства между верхней поверхностью фасадов и накрывающей пленкой. Другими словами, натянутая поверх заготовок пленка не должна касаться их до начала выкачивания воздуха. Расчет следующий. Во-первых, вакуумная (воздухопроницаемая) столешница, которая будет первой класться на вакуумный стол, будет изготовлена из плиты МДФ толщиной 10 мм. Во-вторых, подкладки под заготовки фасадов будут представлять собой небольшие кусочки плиты МДФ толщиной 16 мм (это самый простой, распространенный и оптимальный вариант подкладок). В-третьих, толщина облицовываемых заготовок будет составлять от 8-10 мм (дверные накладки) и до 16-32 мм (фасады и иные мебельные элементы). В-четвертых, уплотнительная резина добавит глубине ванны около 2 мм. В итоге, максимальная высота всего «пирога» внутри ванны будет равняться: 10 + 16 + 32 = 58 мм. Для изготовления вакуумной ванны применим профильную трубу сечением 60×40 мм, поставив ее на короткую сторону. При этом, высота свободного пространства составит не менее: 60 + 2 – 58 = 4 мм, что вполне достаточно.

Элементы вакуумного стола.

Изготовление вакуумного стола.

Вакуумная ванна.

Дном вакуумной ванны будет служить лист стали толщиной 2 мм. Для сведения к минимуму прогибов листа под воздействием отрицательного внутреннего давления, и придания поверхности стола ровной формы (близкой к идеальной плоскости), необходимо изготовить каркас жесткости. Для изготовления каркаса будем использовать ту же профильную трубу 60x40x2. Предварительно нарезанную трубу, в соответствие с проектом, укладывают на стапель, жестко фиксируют струбцинами, выполняют проварку всех примыканий. После изготовления каркаса жесткости, поверх него приваривают стальной лист. Это самый ответственный этап сварочных работ, он требует от непрерывного сварного шва герметичности (рекомендуется выполнить двойной провар).

Во избежание короблений листа под воздействием продолжительных высоких температур, можно воспользоваться нижеследующим альтернативным методом приварки листа к каркасу жесткости. Перед укладкой стального листа на каркас жесткости, по его периметру необходимо нанести герметизирующий состав, выдерживающий высокие температуры (например, силиконовый высокотемпературный герметик), а сварку вести не сплошным швом, а небольшими регулярными фиксирующими прихватками с шагом около 50 мм. Данный метод рассчитан на то, что кратковременные, локальные воздействия сварки не смогут повредить (выжечь) весь герметик, а только лишь его небольшую часть в непосредственной близости от прихваток, большая же часть герметика после отверждения будет выполнять свою прямую функцию.

Размеры вакуумного стола.

Деталировка каркаса жесткости и порядок сборки вакуумной ванны: варится каркас жесткости, к нему приваривается стальной лист, по периметру стального листа герметично приваривается стационарная (нижняя) рама с частью шарнирного соединения для крепления подъемной (верхней) рамы.

Фото вакуумного стола снизу. Каркас жесткости изготовлен частично из уголкового профиля.

Подъемная (прижимная, верхняя) рама.

Материал рамы — профильная труба 60x40x2 мм. Размеры прижимной рамы должны быть в точности такими же, как у вакуумной ванны. Если не удалось отыскать достаточно ровный (не гнутый, не кручёный) профиль, то необходимо заранее отобрать попарно несколько самых ровных хлыстов, из которых будут изготовлены плотно примыкающие друг к другу детали вакуумного стола. Прижимная рама будет подниматься благодаря регулируемым шарнирным соединениям. Регулировка шарниров выполняется после наклеивания уплотнителя — полосок листовой резины средней жесткости, толщиной около 2 мм.

Шарнир прижимной рамы. Приваренные шайбы нужны для увеличения площади трения. Шкворень шарнирного соединения представляет собой стальной прут D12 с резьбой на концах.

Фото шарниров прижимной рамы.

Для удержания прижимной рамы в поднятом состоянии, можно применить газовые лифты. Из соображений безопасности, рекомендуется установить четыре газлифта (по два на сторону) и убедиться, что любые три из них способны удержать раму. Если угол раскрытия рамы (45°) окажется недостаточным, рама будет причинять существенные неудобства в работе, её можно поднять максимально вверх на угол чуть больше 90°, задействовав припаркованный позади термомодуль в качестве опоры (газлифты не применяются).

Подъемная рама опирается на термомодуль.

Зажимы.

Для надежного и герметичного удержания пленки в процессе вакуумного прессования, необходимо плотно и равномерно прижать верхнюю раму к периметру вакуумной ванны, добившись повсеместного прилегания резинового уплотнителя. Для этих целей можно применить различные готовые струбцины-зажимы, или же изготовить их самостоятельно. Для изготовления самодельных зажимов, работающих по принципу эксцентрика, понадобится следующий стальной металлопрокат: полметра трубы ДУ50 (внешний диаметр около 60 мм), два метра прута диаметром 10 мм, и, примерно, столько же профильной трубы сечением 20x20x2 мм.

Во-первых, трубу ДУ50 нарезают на 8 равных 60-миллиметровых отрезков. Каждый отрезок трубы дорабатывают полукруглым центральным вырезом, имеющим ширину 10-11 мм и длину по дуге равную 3/4 от длины внешней окружности трубы. Получим 8 штук эксцентриковых поворотных цилиндров, к которым необходимо приварить ручку длиной 220 мм из квадратного профиля 20×20 мм.

Во-вторых, стальной прут нарезают на 16 отрезков: 8 штук длиной 190 мм (для шпилек) и 8 штук длиной 55 мм (для шкворней). К одному концу шпильки необходимо приварить гайку М12 (или М10 с высверленной резьбой), чтобы она могла свободно вращаться на шкворне, а на другом конце — нарезать резьбу М10×50.

В-третьих, для завершения изготовления зажима, привариваем концы шкворня (с предварительно надетой на него гайкой с приваренной шпилькой), к внутренней поверхности эксцентриковых поворотных цилиндров.

Для установки зажимов на вакуумный стол пресса, в восьми точках стола, согласно проекту, сверлят сквозные отверстия диаметром 10 мм. После чего, верхние отверстия увеличивают, придавая им продолговатую форму. Настройка зажимов осуществляется установкой комбинированных гаек в нужное место резьбы шпильки, с последующей фиксацией контргайками. Эта операция выполняется на последнем этапе изготовления вакуумного стола, после наклейки резинового уплотнителя.

Работа эксцентрикового зажима.

Элементы и размеры шарнирного зажима.

Эксцентриковый зажим в столе. Зацепы для зажимов изготавливаются из стального уголка 50x50x3.

Если не удалось добиться ровной поверхности стола.

Если в процессе сварочных работ лист претерпел существенные деформации, выходящие за рамки допустимых значений, то брать в руки болгарку и срезать сварные швы, переделывать всё заново нет необходимости. Обеспечить идеально ровную плоскость вакуумного стола можно дополнительными мерами, а именно путем применения эпоксидных выравнивающих составов, которые применяются при изготовлении заливных полов. Для этого, вакуумный стол выставляют строго по уровню, определяют необходимый объем наливной массы (например, с помощью пробной заливки водой), очищают от ржавчины дно вакуумной ванны, грунтуют. Выполняют заливку приготовленной эпоксидной смесью согласно инструкции производителя. Из соображений экономии, смесь можно разбавить каким-либо дешевым наполнителем, например, кварцевым песком. Для ускорения отверждения смеси после заливки, стол можно контролируемо погреть сверху теплом от термомодуля. Данную операцию по заливному выравниванию имеет смысл выполнять после полной готовности вакуумного пресса, изготовления пробных образцов продукции, и принятия решения о необходимости улучшения геометрии рабочей поверхности.

Смета на материал для вакуумного стола.

Наименование	Длина, мм	Количество, шт.	Назначение
Профиль 60×40	2500	6	Каркас жесткости. Ванна. Подъемная рама.
Профиль 60×40	1380	4	Каркас жесткости.
Профиль 60×40	1320	4	Ванна. Подъемная рама.
Профиль 60×40	1001	6	Каркас жесткости (диагонали).
Профиль 60×40	753	3	Каркас жесткости.
Профиль 60×40	250	4	Шарнир.
Профиль 60×40	180	2	Шарнир.
Профиль 60×40	150	2	Опора зажима.
Профиль 60×40	140	2	Шарнир.
Уголок 50x50x3	50	8	Подъемная рама (зацеп для зажима).
Профиль 20×20	220	8	Зажим.
Труба ДУ50	60	8	Зажим.
Прут D10	190	8	Зажим.
Прут D10	55	8	Зажим.
Прут D12	150	2	Шарнир.
Гайка М10 комби	8	Зажим.
Гайка М10	12	Зажим. Крепление стола.
Гайка М12	16	Зажим. Шарнир.
Шайба d12	12	Шарнир.
Болт М10×60	4	Крепление стола.
Лист 2500x1500x2	1	Стол (дно ванны).
Газовый лифт	2	Подъемная рама.

По завершению основного объема работ, вакуумный стол устанавливают на станину (на специально предусмотренные опоры) и фиксируют по углам четырьмя болтами, как показано на рисунке, после этого переходят к мелким работам: установка и настройка зажимов, регулировка шарнира подъемной рамы, наклеивание уплотнителя.

Крепление вакуумного стола на станине.

Вакуумный стол в работе.

Металлоконструкция начинает приобретать очертания будущего термовакуумного пресса, но ей пока не хватает многих элементов: вакуумной системы, термомодуля, блока электроуправления, — о которых будет идти речь в следующих статьях.