Základní kroky tepelného tvarování

1. Příprava materiálu
Prvním krokem v procesu tvarování za tepla je výběr a příprava vhodného plastového fóliového materiálu. Mezi běžně používané desky patří polystyren (PS), polyethylentereftalát (PET), houževnatý polystyren (HIPS), polypropylen (PP) a kyselina polymléčná (PLA). Různé materiály mají různé vlastnosti a jsou vhodné pro různé aplikace. Výběr materiálu je základem úspěchu celého procesu, proto je třeba věnovat zvláštní pozornost.
Tabulka: Běžné materiály pro tvarování za tepla a jejich vlastnosti
| Materiál | Zkratka | Vlastnosti | Běžné aplikace |
| Polystyren | PS | Pevný, snadno zpracovatelný | Jednorázové nádobí, obalové krabice |
| Polyethylentereftalát | PET | Vysoká průhlednost, odolnost proti nárazu | Nápojové lahve, balení potravin |
| Vysoce houževnatý polystyren | HIPS | Silná odolnost proti nárazu, dobrá tuhost | Elektronické kryty, balení mražených potravin |
| Polypropylen | PP | Dobrá tepelná odolnost, chemická stabilita | Balení potravin, farmaceutické balení |
| Polylaktická kyselina | CHKO | Biologicky odbouratelný, ekologický | Kompostovatelné nádobí, bioobaly |
Během fáze přípravy materiálu je také třeba vyčistit povrch plechu, aby se odstranil veškerý prach nebo nečistoty, které by mohly ovlivnit kvalitu tváření. Pro určité aplikace s vysokou poptávkou mohou desky také vyžadovat předúpravu, jako je aplikace antistatických činidel nebo úprava povrchu.
2. Vytápění
Ohřev je jedním z nejkritičtějších kroků v procesu tvarování za tepla, kdy se plastová fólie zahřeje na teplotu měknutí, čímž je dostatečně tvárná. Ohřívací zařízení obvykle používá infračervený ohřev nebo odporový ohřev, aby se zajistilo rovnoměrné ohřívání plechu.
Různé materiály vyžadují různé teploty a doby ohřevu. Například PET fólie je obvykle potřeba zahřát v teplotním rozsahu 120-160 °C, zatímco HIPS fólie obvykle vyžadují zahřátí mezi 80-120 °C. Proces zahřívání musí brát v úvahu nejen bod měknutí materiálu, ale také musí zajistit, aby se plech během zahřívání nerozkládal nebo neznehodnocoval. Proto je nutná přesná regulace teploty topného zařízení a v případě potřeby může být zapotřebí chlazení nebo úpravy.
V průmyslové výrobě je pro kvalitu tváření rozhodující rovnoměrnost ohřevu. Pokud se deska nezahřívá rovnoměrně, může to mít za následek zvlnění povrchu, prohlubně nebo změny tloušťky hotového výrobku. Tyto problémy neovlivňují pouze vzhled výrobku, ale mohou také ovlivnit jeho mechanické vlastnosti a trvanlivost. Proto je třeba věnovat zvláštní pozornost rovnoměrnosti listu během fáze ohřevu.
3. Tváření
Tváření je proces přenesení zahřáté plastové fólie do formy a použití vakuového sání, tlaku nebo mechanické síly k jejímu tvarování. Proces tvarování lze rozdělit na vakuové tvarování, tlakové tvarování a mechanické tvarování, z nichž každý má své vlastní jedinečné výhody a aplikace.
Při vakuovém tvarování je list těsně přilepen k povrchu formy, aby se vytvořil požadovaný tvar. Tato metoda se obvykle používá k výrobě tenkostěnných produktů, jako jsou jednorázové nádobí a krabice na balení potravin. Tlakové tváření lisuje plech do formy, vhodné pro výrobu vysoce pevných a tvarově složitých výrobků. Mechanické tváření používá mechanická zařízení k přímému působení tlaku, která se používají hlavně pro výrobu silnostěnných výrobků.
Během procesu tváření je třeba řídit parametry, jako je tlak, čas a teplota. Nadměrný tlak může způsobit roztržení listu, zatímco nedostatečný tlak může mít za následek neúplné tvary výrobku. Prodloužená doba tvarování může způsobit stárnutí materiálu, zatímco příliš krátká doba může zabránit úplné reprodukci detailů produktu.
4. Chlazení
Chlazení je proces rychlého ochlazení vytvořeného plastového produktu do pevného stavu. Rychlost chlazení přímo ovlivňuje rozměrovou stálost výrobku a kvalitu povrchu. Chlazení se obvykle provádí vzduchem nebo vodou v závislosti na tvaru produktu, materiálu a požadavcích na efektivitu výroby.
5. Řezání
Po dokončení ochlazení je třeba tvarované výrobky rozřezat, aby se odstranily přebytečné části, čímž se zajistí čisté a přesné okraje. Řezané výrobky potřebují další kontrolu, aby se zajistilo, že splňují požadované rozměry a tvary.
6. Sběr odpadu
Odpad vzniklý během procesu tvarování za tepla, jako jsou řezy hran a vadné výrobky, se obvykle shromažďuje k recyklaci. To nejen pomáhá snižovat plýtvání surovinami, ale také splňuje ekologické požadavky. Po sběru odpadu mohou být tyto materiály znovu zpracovány na nové listy pro pokračování výroby.