شکل دهی حرارتی خلا

شکل دهی حرارتی خلأ. سازه ها و پمپ های خلاء در روش های تولید وسیعی از قالب ریزی و ریخته گری گرفته تا روپوش گذاری و شکل دهی ممکن است به کار گرفته شود. قالب ریزی خلاء ( Vacuum Molding ) ، ریخته گری با قالب خلاء دائم ( Vacuum Permanent Mold Casting ) ، روپوش گذاری سیم ها و کابل ها ( Wire and Cable Coating ) و شکل دهی حرارتی خلاء ( Vacuum Thermoforming ) همگی روش هایی هستند که در آن ها از پمپ های خلاء استفاده می شود. [ ۱]
ریخته گری و قالب ریزی دو روش تولیدی هستند که به صورت عمده در روش های ساخت قطعات به کار گرفته می شوند. در عین حال، نباید فرایند شکل دهی حرارتی را با این دو فرایند اشتباه گرفت. شکل دهی حرارتی، فرایندی ست که در آن یک ورق نازک ترموپلاستیک گرمادیده می شود و به شکل مورد نظر ما درمی آید.
این فرایند عمدتاً در ساخت قطعات بسته بندی مواد غذایی و هم چنین ساختن بعضی قطعات بزرگ مانند وان حمام، پنجره - های سقفی مشبک یا آستر داخلی درب های یخچال به کار می رود. [ ۲]
شکل دهی حرارتی از دو مرحلهٔ مهم تشکیل شده است: ۱ ) حرارت دادن ۲ ) شکل دهی. شکل دهی حرارتی خلاء به عنوان یکی از سه دستهٔ متفاوت شکل دهی حرارتی مهم ترین دستهٔ آن می باشد.
شکل دهی پرفشار و شکل دهی مکانیکی دو دستهٔ دیگر از فرایندهای شکل دهی حرارتی می باشند. در شکل دهی پرفشار با گسترش ورق پیش گرم شده توسط ایجاد فشار هوا در پشت ورق پیش گرم شده، شکل قالب بر روی ورق ترموپلاستیک ایجاد می شود.
در شکل دهی مکانیکی، دو طرف ورق ترموپلاستیک پیش گرم شده بر روی محور عرضی حرکت کرده و با حرکت فک ها به سمت پایین به سطح قالب چسبانده می شود و از این طریق شکل قالب را به خود می گیرد.
شکل دهی خلاء حرارتی، اولین فرایند شکل دهی حرارتی بود که استفاده از آن در دههٔ ۱۹۵۰ توسعه پیدا کرد. در این فرایند برای کشیدن ورق پیش گرم شده به سمت سطح قالب، از اعمال فشار منفی استفاده می شود. این فشار منفی توسط پمپی خلاء که هوا را از طریق سوراخ هایی می مکد ایجاد می شود. در تعیین قطر این سوراخ ها باید دقت نظر به خرج داد تا مقداری از پلاستیک پیش گرم شده از این سوراخ ها خارج نشوند و سوراخ ها بر روی شکل جزء نهایی این فرایند تأثیرگذار نباشند. معمولاً این سوراخ ها با در نظر گرفتن چنین ملاحظاتی به قطر ۰٫۸ میلی متر انتخاب می کنند. [ ۳]
جنس قالب ها می تواند از چوب باشد. چوب یک مادهٔ نسبتاً ارزان است و می تواند توسط استفاده کننده به راحتی طراحی و تغییر داده شود. در انتخاب جنس قالب باید این نکته را در نظر داشت که هر قالبی با توجه به بزرگی و شکل خود، در تعداد دفعات محدودی می تواند مورد استفاده قرار بگیرد. در نتیجه استفاده از موادی که خاصیت بازیافت پذیری دارند، هزینه ها را تا حد زیادی کاهش می دهد. [ ۴]