Изготовление упаковки методом термоформования

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»

Кафедра химии, технологии упаковочных производств

ОТЧЕТ

Д.ТК.261201.11.ОП.12

по учебной практике

Выполнил: студент группы ТУБ-11

Кузьмина Татьяна Евгеньевна

(Ф.И.О.)

__________ «___»_________2012 г

                                                                                        подпись                             дата

Руководитель практики:

________доцент, к.п.н.__________

(должность уч. звание)

                                                                     _________   Бодьян Л. А.

                                                                                        подпись         (Ф.И.О.)

«___»_________2012 г

                                                                                                                                     дата

Магнитогорск – 2012

Реферат

Широкое распространение процессов термоформования для изготовления одноразовой тары и упаковки в виде лотков и контейнеров объясняется простотой изготовления, компактностью, относительной дешевизной используемого оборудования и технологической оснастки. В отличие от технологии литья под давлением при изготовлении изделий методом термоформования требуется значительно более простая конструкция формующего инструмента, а изготовление готовой продукции производится из листовых рулонных материалов. Недорогие материалы и оборудование, стабильный спрос на конечную продукцию делают технологию термоформования одним из наиболее привлекательных направлений для развития малого бизнеса в сфере общественного питания, дизайна, транспорта, машиностроения, сельского хозяйства и строительства.

Материалы, используемые при термоформовании: в число материалов, используемых при термоформовании, входят жесткий и гибкий PVC, полиэфирные ламинаты, полистирол, полипропилен, полиэтилен, поликарбонат и полиэфирные компаунды. Термоформованные продукты обладают более высокими механическими свойствами, устойчивостью к воздействию химических веществ, ударопрочностью, свойствами барьера от проникновения газа и воды; они также обеспечивают более продолжительный срок хранения.

Существуют различные виды термоформования, включая вакуумное формование, пневмоформование, формование из двойного листа, а также тонкостенное и толстостенное формование.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………...4

ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ТЕРМОФОРМОВАНИЯ…………………….5

        ОБОРУДОВАНИЕ, ИСПОЛЬЗУЕМОЕ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ

         ТЕРМОФОРМОВАНИЯ.....…………………………………………….9

ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПРОЦЕССОВ

ТЕРМОФОРМОВАНИ.…………………………………………...…...13

ЗАКЛЮЧЕНИ…………………………………………………………..25

Введение

Термоформование представляет собой один из старейших и наиболее распространенных методов обработки пластмассовых материалов. Обычно технологией производства из термопластического листа или пленки является термоформование.

Ассортимент изделий, получаемых термоформованием, необычайно широк: от тарных емкостей объемом в доли кубических сантиметров до корпусных деталей, площади которых исчисляются квадратными метрами. Разновидностью термоформования является метод получения бутылок раздувом нагретых заготовок, называемых преформами, в свою очередь получаемых литым под давлением.

К бесспорным достоинствам метода термоформования относятся: простота технологии и машинного оформления, низкая энергоемкость, невысокая стоимость используемой оснастки, возможность полной автоматизации процесса, универсальность по виду перерабатываемых пластмасс, с упрощенным переходом от одного полимерного материала к другому.

1          ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ТЕРМОФОРМОВАНИЯ

Реализация методов термоформования достаточно проста: листовую или плёночную полимерную заготовку нагревают до температуры высокоэластического состояния, а затем, деформируя её различными способами, придают последней необходимую форму, фиксация которой осуществляется путём охлаждения отформованного изделия.

В зависимости от способа создания движущей силы процесса деформирования заготовки в готовое изделие различают следующие методы термоформования пластмасс: вакуумный, пневматический, гидравлический, механический, комбинированный.

При вакуум-формовании (рис.1) плоскую заготовку 3 из термопластичного полимерного материала, прижатую по периметру к рабочей камере вакуум-формовочной машины прижимной рамой 2, сначала с помощью нагревательного устройства 1 разогревают до высокоэластического состояния (рис.1а). Затем (рис.1б) в полости, образованной поверхностями заготовки 3 и формующей матрицы 4 (илиформующего пуансона), создают разряжение, в результате чего за счет возникающего перепада давления происходит формование изделия 5.

Рис.1. Схема реализации процесса вакуумного формования: 1 – нагревательное устройство; 2 – прижимная рама;

3 – плоская полимерная заготовка; 4 – формующая матрица;

5 – отформованное изделие

После охлаждения изделия до температуры его формоустойчивости последнее извлекают из формующего инструмента (снимают с формующего инструмента), предварительно открыв прижимную раму 2.

Реализация процессов пневмоформования отличается от вакуумного формования только тем, что перепад давления создают за счёт использования в качестве рабочей среды сжатого газа, как правило, сжатого воздуха, с избыточным давлением до 2,5 МПа.

При гидравлическом формовании роль рабочей среды выполняет подогретая жидкость, нагнетаемая насосом под давлением 0,15–2,5 МПа.

Лазерное термоформование. В общем и целом, технология лазерного термоформования также может применяться для обработки или формования целого ряда материалов, включая металл, окись кремния и керамику. Изначально метод и технология заключаются в нагревании листа в помощью инфракрасного излучения при лазерном термоформовании.

Механическое формование (механотермоформование) (рис.2) отличается от процессов пневматического формования тем, что придание плоской разогретой заготовке 3 формы готового изделия 5 осуществляется за счёт её механической вытяжки металлическим пуансоном 4.

Рис.2.Схема реализации процесса механотермоформования: 1 – нагревательное устройство; 2 – прижимная рама;

3 – плоская полимерная заготовка; 4 – формующий пуансон;

5 – отформованное изделие

Следует отметить, что современные технологии производства предусматривают и совмещение разных методов формования изделий, например пневмовакуумное, пневмомеханическое и т.п.

Среди всех видов пневмо- и вакуум-формования можно выделить три основных: позитивное, негативное и свободное. При позитивном формовании (формование на пуансоне) внутренняя поверхность изделия в точности воспроизводит форму или рисунок формующего инструмента. Негативное формование (формование в матрице) даёт возможность получать изделия, наружная поверхность которых в точности воспроизводит форму или рисунок внутренней поверхности матрицы. Свободное формование осуществляют в пройме прижимной рамы машины без использования формующего инструмента. Кроме перечисленных основных, существуют и другие разновидности технологических процессов термоформования изделий из плоских полимерных заготовок.

2          ОБОРУДОВАНИЕ, ИСПОЛЬЗУЕМОЕ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ ТЕРМОФОРМОВАНИЯ

Всю номенклатуру формовочных машин, реализую-щих технологические процессы термоформования изделий из плоских полимерных заготовок, разделяют по следующим признакам: методу формования, виду управления, виду перерабатываемого материала, назначению, числу позиций.

Метод формования, как уже отмечалось, определяется способом создания движущей силы процесса деформирования исходной заготовки в готовое изделие.

Вид управления формовочным оборудованием определяет степень автоматизации процесса формования пластмасс. Различают три основных вида управления: машины с ручным управлением, машины-полуавтоматы, машины-автоматы.

Машины с ручным управлением используют в мелкосерийном производстве. Все необходимые операции (вырезка и закрепление заготовки, её нагревание, формование, охлаждение и съем изделия) осуществляет оператор.

В машинах-полуавтоматах зажим заготовки и извлечение готового изделия производят вручную, а остальные операции (нагрев, формование, охлаждение) выполняются по заранее заданной программе.

Машины-автоматы не требуют присутствия оператора, и все операции осуществляются автоматически.

По виду перерабатываемого материала (виду используемых плоских полимерных заготовок) формовочное оборудование разделяют на классы: машины, работающие с отдельными листовыми или пленочными заготовками; машины, работающие с рулонным материалом; машины, питаемые листом или пленкой, поступающей непосредственно с каландра или экструдера. Следует отметить, что питание машин отдельными плоскими заготовками требу-ет введения в технологический цикл дополнительной операции – предварительной нарезки заготовок, что увеличивает общее время цикла. Обычно питание отдельными заготовками осуществляется на машинах с ручным или полуавтоматическим управлением.

Рулонные заготовки питают формовочное оборудование, работающее в автоматическом режиме.

Формовочные машины, питаемые листом или пленкой, поступающей непосредственно с каландра или экструдера, входят, как правило, в состав автоматических линий. Поступающую с каландра плоскую заготовку из полимерного материала перерабатывают на формовочном оборудовании и направляют на дальнейшую обработку или на склад.

По назначению формовочные машины разделяют на универсальные, специализированные, комбинированные.

На универсальных машинах малыми сериями изготавливают широкий спектр изделий всевозможных габаритов. Они предназначены для работы с одно- и многогнездными формами и перерабатывают различные термопластичные материалы.

Специализированные машины предназначены для производства только определенного типа изделий из конкретного полимерного материала.

На комбинированных формующих машинах выпускают средние и большие серии изделий. При изменении номенклатуры выпускаемых изделий оборудование переналаживают.

По числу позиций формовочные машины разделяют на следующие классы: однопозиционные, двух- и трехпозиционные, многопозиционные.

На однопозиционном оборудовании все технологические операции осуществляют на одном и том же участке машины.

Разделение технологических операций на два или три участка ускоряет процесс выпуска изделий и выполняют его соответственно на двух- или трехпозиционных машинах.

На многопозиционных машинах одновременно осуществляют все технологические операции производства изделий. Такое оборудование наиболее применимо в промышленном производстве и характеризуется высокой производительностью. В свою очередь, многопозиционные машины разделяют на карусельные, ленточные и барабанные.