Wie die sieben Komponenten einer Thermoformmaschine zusammenarbeiten

1. Spannvorrichtung
Die Klemmvorrichtung fixiert Kunststoffplatten während des Formens. Standard-Thermoformmaschinen für Kunststoffe verfügen über verstellbare Klemmvorrichtungen für Platten unterschiedlicher Größe. Einige Modelle sind zudem mit einer kompletten Klemmrahmenbaugruppe ausgestattet.
Klemmvorrichtungen lassen sich in zwei Kategorien unterteilen: Rahmen- und Klappenklemmen. Rahmenklemmen bestehen aus zwei Rahmen, einem oberen und einem unteren. Die Folie wird zwischen den beiden Rahmen eingespannt. Beim Öffnen des Rahmens bleibt der untere Rahmen in der Regel fixiert. Der untere Teil des oberen Rahmens verschiedener Thermoformmaschinen ist direkt an der Formkammer befestigt. Bei manuellen und halbautomatischen Thermoformmaschinen, bei denen Rohlinge manuell eingelegt und die fertigen Produkte manuell entnommen werden, ist bei sehr großen Rahmengrößen im Öffnungsbereich des Rahmens eine Sicherheitsvorrichtung installiert. Für die Formung von Rohlingen mit großem Schlupf ist eine weit einstellbare Klemmkraft erforderlich. Dazu werden zwei gummibeschichtete Walzen verwendet, die durch Federn gegeneinander gedrückt und mit einer Druckregulierung ausgestattet sind. Die Klemmung der kontinuierlichen Folienzieh-Thermoformmaschine mit drei Stationen erfolgt über die beiden seitlichen Reißverschlüsse sowie die vorderen und hinteren Klappen.
Spannvorrichtungen sollten vorzugsweise automatisch gesteuert werden, um schnelle Bewegungen zu ermöglichen und so die Qualität und Effizienz der Teile zu verbessern.
2. Heizsystem
Beim Vakuum-Saugformverfahren für thermoplastische Kunststoffplatten und -folien ist die Plattenerwärmung einer der Hauptprozesse. Dauer und Qualität der elektrischen Erwärmung hängen von der Struktur des Heizelements, der thermischen Trägheit der Temperaturübertragung nach der Strahlungsoberfläche, dem Abstand zwischen Platte und Heizelement, dem Absorptionskoeffizienten der Strahlungsenergie, den Eigenschaften der Heizelementoberfläche sowie den thermophysikalischen Eigenschaften des Materials ab. Häufig verwendete Heizelemente sind Elektroheizungen, Kristallstrahler und Infrarotstrahler.
3. Vakuumsystem
Das Vakuumsystem besteht aus Vakuumpumpen, Gasspeichern, Ventilen, Rohrleitungen und Vakuummetern. Der Gasspeicher ist üblicherweise ein zylindrischer, aus dünnem Stahlblech geschweißter Kasten mit ovalem Boden. Das Fassungsvermögen des Gasspeichers sollte mindestens der Hälfte des Fassungsvermögens der größten Formkammer entsprechen. Vakuumleitungen müssen mit entsprechenden Ventilen zur Kapazitätsregelung ausgestattet sein.
Die Rotationsleistung der Vakuumpumpe wird durch die Größe der Formanlage und die Formgeschwindigkeit bestimmt. Die Größe des Vakuumzentralsystems hängt von den spezifischen Produktions- und Entwicklungsanforderungen der Fabrik ab.
4. Pneumatisches System
Das pneumatische System kann durch die 3-Stationen-Thermoformmaschine selbst mit einem Kompressor, Lagertanks, Werkstatt-Hauptleitungen, Ventilen und anderen Komponenten gebildet werden.
Druckluft muss zusätzlich zu einer großen Anzahl von Vorgängen beim Formen verwendet werden, wie z. B. beim Entformen eines Teils, beim Kühlen der ersten Produkte außerhalb und beim Manipulieren des Formrahmens und der Lauffolie sowie beim Betätigen anderer Maschinenteile.
5. Kühlgerät
Um die Produktionseffizienz von Kunststoff-Thermoformmaschinen zu verbessern, werden die Innen- und Außenflächen der mit der Form in Kontakt kommenden Teile idealerweise gekühlt. Am besten nutzt man dazu die interne Kühlschlange der Form. Bei nichtmetallischen Formen wie Holz, Gips, glasfaserverstärktem Kunststoff, Epoxidharz und anderen kann, da eine Wasserkühlung nicht möglich ist, auf Luftkühlung umgestellt werden. Die Außenflächen der Vakuumformteile können zusätzlich mit Wassernebel gekühlt werden.
6. Entformungsvorrichtung
Beim Entformen werden die Produkte aus der Form genommen. Dabei spielt es keine Rolle, ob es sich um eine konkave oder konvexe Form handelt. In den meisten Fällen geschieht dies aufgrund der Schrumpfung des Produkts beim Abkühlen und Zusammenziehen der Form. Daher wird das Produkt durch die Vakuumsauglöcher oder durch Blasen in die entgegengesetzte Richtung entformt.
7. Kontrollsystem
Das Steuerungssystem einer Thermoformmaschine umfasst im Allgemeinen die Vakuumformung, die Endbearbeitung und weitere Prozesse, einschließlich Instrumenten, Messgeräten, Rohrleitungen, Ventilen sowie der Steuerung verschiedener Parameter und Aktionen. Als Steuerungsmethoden kommen manuelle, elektrisch-mechanische, automatische oder computergesteuerte Steuerungen infrage. Die Auswahl sollte sich nach den anfänglichen Arbeitskosten, den technischen Anforderungen, den Rohstoffkosten, den Produktions- und Wartungskosten der Geräte und anderen zu berücksichtigenden Faktoren richten.