Производство одноразовой посуды методом вакуум формования (стр. 4 из 6)

4.2 Однопозиційні машини

Однопозиційними називають такі формотворні машини, на яких всі технолопчні операції здійснюються на тих самих дільницях агрегату. Найчастіше ці машини бувають універсальними з ручним чи півавтоматичним управлінням. Зустрічаються однопозиційні машини, що наділені механізмами вирубки виробів.

4.3 Багатопозиційні машини з однорідними позиціями

Багатопозиційні пневмо - , вакуум формотворні машини відрізняються тим, що технолопчні операції здійснюються одночасно на різних ділянках агрегатів. Так, щоб не переміщати зажимний устрій з негативним листом, випускаються двопозиційні пнемо -, вакуум формотворні машини, наділені двома формотворними устроями та одним нагрівачем. Нагрівач горизонтально переміщується від одного формотворчого устрою до іншого, так що в час формування, охолодження, зняття виробу та закріплення заготівок можна здійснювати нагрів листа на іншій позиції. Такі машини працюють, як правило, у полу автоматичному режимі.

Деякі фірми випускають трьох позиційні машини для переробки товстолистових матеріалів. Ці машини і зараз експлуатуються, але випуск їх припинено у зв'язку з тим, що для переробки товстолистових матеріалів ,економічно та більш вигідно застосування багато позиційних машин з позиціями piзнoro призначення.

Багато позиційні машини з однорідними позиціями застосовуються тільки для переробки листових матеріалів, так як тонкі рулонні матеріали нагріваються порівняно швидко i час його розігріву не перекривае час закріплення заготівки, формування, охолодження i знімання виробу. Машини цього типу по призначенню універсальні. Найбільш часто вони застосовуються для вакуумного чи комбінованого формування, рідше - для пневмонічного.

Формуюче обладнання цього типу найбільш розповсюджено, що пов'язано з високою продуктивністю машин подібного роду та з можливістю робити 'ї'x напівавтоматичному та автоматичному режимах.

Для переробки товстолистових матеріалів найбільше розповсюдження отримали карусельні машини. Листовий матеріал, що переробляється здійснює кругове циклічне переміщення від позиції до позиції.

Найпростша машина карусельного типу є двопозиційна машина.

На діаметрально протилежних сторонах ротору, що обертаеться закріплені дві зажимні рами. Доки на одній з позицій здійснюється формування виробу, його охолодження, знімання та укладка нової заготівки, на другій позиції іде процесс нагріву листа. Принцип роботи цих машин аналогічний принципу роботи трьох - i чотирьох позиційних машин карусельного типу.

Bci машини карусельного типу працюють в напівавтоматичному режимі i для роботи з рулонними матеріалами не придатні . По призначенню ix можна віднести до машин комбінованого типу - заміна номенклатури виробів, що формуються на цих машинах можлива в широких межах, але при переході з одного виробу на другий необхідна суттєва переналадка машини.

4.4 Багатопозиційні машини з позиціями різного призначення

Для формування виробів з рулонних матеріалів призначені також багатопозиційні машини стрічкового типу.

На рис 4.1 приведена схема такої машини з горизонтальним формуючим вузлом. Машина призначена для роботи в автоматичному циклі, який складається з операції формування тари i вирубки тари. Агрегат складається з механізмів розмотки рулонного матеріалу 1, камери з інфрачервоним нагрівачем 2, вузла формування 3, механізму вирубки 4, механізму намотки відходів 5, транспортеру 6, приймального бункеру 7.

3 механізму розмотки стрічка термопласта потрапляє в зону нагріву. Потім за допомогою шагового механізму протяжки, нагріта дільниця стрічки потрапляє у вузол формування, де здійснюється оформлення виробів у багатогніздній формі та їx охолодження. По закінченню формовки матриця i пуансон розводяться за допомогою пневмоциліндрів, а ділянка стрічки разом із відформованими у ньому виробами (дрібною тарою) проходять в зону, де здійснюється вирубка готової тари з стрічки термопласта (перфорована стрічка термопласта намотується в рулон механізмом намотки вщходів). При цьому тара потрапляє на транспортер i звідти в приймальний бункер.

4.5 Потічнi лінії і спеціалізовані машини

Один з суттєвих недоліків метода формування листових i плівочних матеріалів - відносно висока вартість листа i плівки. Kpiм того, формування виробів на описаному вище обладнанні пов'язано якби з подвійними енергетичними витратами, адже при отримані листів i плівки методом екструзії або вальцювання вони виходять з машини, що переробляє розігрітими до температури BE стану, тобто до температури, при якій їx можна формувати. Потім листи i плівка на спеціальних устроях охолоджуються, упаковуються i транспортуються на формування, а в процесі формування знову витрачається енергія на їx розігрів до BE стану. Цей недолік ліквідується при застосуванні автоматичних ліній, в склад яких входять вальці або екструдер, що виготовляє листовий матеріал, i формотворна машина (найчастше багатопозиційна стрічкового типу).

Робота екструдеру, вакуумформовочного обладнання i виробного процесу повинніі бути строго синхронними.

Для кращої обробки поверхні листа часто в лінію включають трьохвальковий колібровочний устрій. В цьому випадку вакуумформовочна машина повинна мати ділянку вторинного нагріву листа.

До достоїнств машин типа "екструдер - формуючий агрегат" можна віднести зниження енерговитрат, рівномірність нагріву листа, зниження витрат на транспорт i обробку вихідного матеріалу, а до недоліків - важкість управління i необхідність точної синхронтзації роботи окремих вузлів агрегатів.

5 ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНОЛОПЧНОЇ ОСНАСТКИ

Машини стрічкового типу працюють в автоматичному режимі i дуже продуктивні. В останній час їx випускають, не тільки для виробництва дрібної тари, але й для формування виробів середніх габаритів. Машини стрічкового типу мають вакуумний пневматичний, механічний і комбшований вузли формування.До багатопозицційних машин з позиціями різного призначення слід також віднести машини, в яких формування i охолодження виробів здійснюються на одній позиції, а нагрівання на іншій.

5.1 Розмітка листової заготівки

Обладнання DOGA - VAG

Розміри прижимної рами, см 41/40,5

Розрахунок необхідних розмірів листової заготввки для трьох видів одноразової тари, [1].

Де L - розмір листової заготівки, см, n - число виробів розташованих уздовж шуканої сторони заготівки, 16,1м,1т - розмір виробів (відповідно стакана на 100 мл., стакана на 50 мл., таршки), см, z - припуск на зажим z = 1 см , zl - відстань між гніздами, zl - 2 см , Y -усадка заготівки при нагріванн1 (усадка удовж листа Y , усадка упоперчному напрямку Y1 ). 16 = 6,6 см, 1м = 5,2 см, 1т = 15,2 см 1.1 Для одноразового стакану на 100 мл: 1.1.1. Довжина робочого столу:

1.1.2 Ширина робочого столу:

1.1.3. площа поверхн1 S = L L1 S=см²

Гнізднність форми для отримання одноразових стаканів на 100 мл дорівнює:

1.2. Для одноразового стакану на 50 мл:

1.2.1. Довжина робочого столу:

L=

1.2.2. Ширина робочого столу:

L1=

1.2.3. Площа поверхнні:
S=L۰L1

Гніздність форми для отримання одноразових стаканів на 50 мл дорінює:

1.3. Для одноразової тарлки:

1.3.1. Довжина робочого столу:

L= см

1.3.2. Ширина робочого столу:

L1=см

1.3.3. Площа поверхні:
S=L۰L1=cm

Гніздність форми для отримання одноразових таршок дорівнюе: - гнізда.

5.2 Закріплення заготівки

Герметизація листа зажимною рамою здійснюється за допомогою прокладки з теплостійкої пористої гуми, закршленої в пазу рами. Максимальний розмір зажимної рами є основним параметром термоформуючої машини.

Сила F (в Н),що зажимає лист при формуванні, визначається за формулою:

Де - розтягуюче напруження, що з'являеться в лисп при формуванш, Па, - товщина листу, м, П - периметр зажимного листу, м, f--коефіцієнт тертя листу - пориста гума.

П=2 (а +b)

F=

Зажимного устрою в 5,5 10 Н досить для надійного закріплення листів будь-яко'ї товщини та жорсткості при формуванні будь-яким методом

5.3 Нагрівання листових заготівок

Найбільш часто для нагрівання листів застосовують інфрачервоні нагрівачи. При такому нагріванні по товщині листа з'являеться великий температурний градієнт. Різність температур на поверхні листа залежить від потужності нагрівача, товщини листа та його теплопровідності.

В якості нагрівача використовують елементи опору, виготовлених з ніхромової проволоки, стрічок або стержнів.

Проволочні елементи зі скляною ізоляцією мають максимальну температуру поверхні 643 - 693 К. Питома потужність таких нагрівачів при максимальній температурі дорівнює 2,2 - 3,3 Вт / см. Керамічна ізоляція дозволяє підняти температуру поверхні нагрівача до 873 К, а питому потужність довести до 6 Вт / см. Недоліком керамічної ізоляції є велика маса нагрівача.

Робоча температура стрічкових та стержневих нагрівачів складае 773 - 1073 К. Їх питома потужність залежить від густини монтажу окремих елементів i досягає 10 Вт /см.

Робоча температура трубчатих нагрівачів досягае 1023 - 1273 К.

Вольфрамова спіраль кварцових випромінювачів, трубка яких заповнена інертним газом, нагрівається до 2473 К. Ці нагрівачи працюють в короткохвильовому діапазоні інфрачервоного випромінювання. Вони володіють малою інерційністю та високим КПД.