Режимы вакуум-формования при применении различных полимерных материалов

	Сополимер СНП-2	Ударочный полистирол	Винипласт
1	2	3	4
Температура, °С:
нагрева	120…130	140…150	100…160
разложения	150	160	170
Длительность нагрева, мин/мм:
толщины материала	1,1…2

Для изготовления мебельных ящиков применяют листовые материа­лы толщиной 3 мм. Длительность цикла вакуум-формования мебельных ящиков составляет 4 ...6 мин, длительность цикла методом литья под давлением — 1,5 мин. Однако при изготовлении ящиков на термопласт-автоматах могут применяться только одноместные пресс-формы, тогда как при вакуум-формовании ящиков изготовление можно проводить в четырех-шести местных пресс-формах, что позволяет значительно повысить производительность труда,

Метод заливки применяется для изготовления деталей и элементов мебели из жидких компонентов (подробно описывается в разделе "Настилочные материалы").

Беспрессовый метод применяется для изготовления деталей мебели из термопластичных пенопластов (например, суспензионного вспени­вающегося полистирола ПСВ).

Основным оборудованием этого метода являются предвспениватели различной конструкции периодического или непрерывного действия, бункера из брезентовой ткани для вылеживания вспененных гранул, металлические пресс-формы с обогревом и охлаждением для оконча­тельного вспенивания материала и формования изделий.

Техническая документация на оборудование для изготовления кар­касов кресел и диванов из пенополистирола разработана краснодарским филиалом "Гипродревпрома". Оборудование изготовлено, смонтиро­вано и работает на ПМО "Краснодар" ВПО "Югмебель".

Процесс изготовления элементов мебели беспрессовым методом сострит из следующих стадий: предварительного вспенивания мате­риала с целью снижения кажущейся плотности и создания равномер­ной структуры; вылеживания гранул материала для охлаждения, диф­фузии воздуха и подсушки, что способствует увеличению вспенивающей способности гранул при окончательном вспенивании и снижает возмож­ность возникновения в деталях внутренних напряжений, приводящих к короблению; формования деталей мебели в пресс-формах при нагре­вании; охлаждения пресс-формы; извлечения деталей из форм и подсуш­ки до конечной влажности 8...10%.

При предварительном вспенивании производится нагревание гранул пенополистирола, которые размягчаются и расширяются, с одной сторо­ны, под действием испарения вспенивателя, с другой - благодаря про­никновению в них теплоносителя. Последний процесс происходит нес­колько быстрее, но роль обоих процессов в предварительном вспени­вании примерно одинакова. Для предварительного вспенивания могут быть использованы различные теплоносители, наиболее эффективным из которых является насыщенный пар. При его применении происходит быстрое увеличение объема гранул, однако при этом довольно сложно регулировать степень расширения гранул и соответственно их кажу­щуюся плотность.

Производятся подвспениватели различной конструкции, периодичес­кого и непрерывного действия. На ПМО "Краснодар" установлен вспениватель периодического действия, в котором под действием пара при непрерывном перемешивании производится вспенивание гранул поли­стирола; коэффициент вспенивания 4...5.

В процессе предварительного вспенивания пенополистирол нагревает­ся в среднем до 70 ... 80 °С и несколько увлажняется (до 15...30 %). При формовании изделий из влажного пенополистирола качество их снижается, так как содержащаяся в них влага в период охлаждения изделий после формования конденсируется, что приводит к возникнове­нию значительных внутренних напряжений и короблению изделий. Поэтому после предварительного вспенивания rpair/лы пенополисти­рола подсушивают в потоке теплого воздуха при температуре 35 . . .40°С.

После предварительного вспенивания пенополистирол помещают в бункер для вызревания на 5...8ч. При этом он охлаждается, оставший­ся в гранулах газообразный изопентан конденсируется и в них образует­ся вакуум, в результате чего воздух начинает проткать внутрь гранул, не давая им сжиматься. Заполнение гранул воздухом увеличивает их прочность, что обеспечивает их целостность при формовании изделий в формах. Длительность вызревания зависит от ряда факторов: свойств материала, температуры и влажности воздуха и т.д.

Подвспененный пенополистирол из бункера и невсиененный поли­стирол в соотношении 3:1 подаются в смеситель шнекового типа и увлажняются. После тщательного перемешивания рабочая смесь подается в накопительные бункера цеха.

Для изготовления изделий применяют формы с обогревом и охлаж­дением. Обогрев можно производить горячей водой, насьпценным или острым паром. Наиболее распространены формы с обогревом острым паром при температуре 120 °С. Материал из накопительного бункера засыпают в заранее нагретую пресс-форму, закрывают ее и через перфо­рированные стенки подают острый пар. При этом гранулы разогреваются, содержащиеся в них изопентан и воздух расширяются, что приводит к разбуханию гранул, которые под действием тепла становятся пластич­ными. Увеличиваясь в размере, они сплавляются, постепенно образуя материал ячеистой структуры, заполняющий форму. После этого в ру­башку формы для охлаждения изделия подают холодную воду. Форму охлаждают до температуры 20 °С и изделие извлекают. Продолжитель­ность цикла зависит от' используемого материала, температуры фор­мования, габарита изделия и других факторов. В среднем она колеб­лется от 15 до 40 мин.

Параметры режимов формования каркасов кресел на ПМО "Красно­дар" приведены ниже.

Несмотря на большую продолжительность цикла, при серийном выпуске каркасов кресел и диванов из пенополистирола беспрессовый метод является высокоэффективным, так как позволяет резко снизить трудозатраты (за один цикл формования можно получить изделие любой конфигурации) и материалоемкость изделия (при достаточно высокой механической прочности кажущаяся плотность материала очень низка). Кроме того, это практически безотходный процесс. При наличии на участке большого числа форм можно достигнуть значи­тельного объема выпуска мебельных деталей при минимальных затра­тах на оборудование. К недостаткам следует отнести неполную механи­зацию процесса.