Princípio do Processo e Características do Fluxo de Trabalho
O processo de termoformação a vácuo depende principalmente da adsorção por pressão negativa. A concentração de estoque normalmente é mantida em torno de 1%. Desvios desta concentração, sejam maiores ou menores, podem afetar a uniformidade da distribuição das fibras.
Após o molde ser imerso na pasta, o sistema de vácuo é ativado, criando um ambiente de pressão negativa dentro da cavidade do molde. As fibras migram e se acumulam na superfície do fio em formação devido ao diferencial de pressão. O controle estável do grau de vácuo, geralmente mantido em torno de 520 Pa, é crucial durante esta fase.
O processo de desidratação envolve duas etapas principais: desidratação inicial a vácuo e subsequente prensagem mecânica. Assim que a deposição das fibras atinge a espessura pré-determinada, o molde é retirado da cuba. Os moldes superior e inferior fecham para pressionar a desidratação. Nesta fase, é aplicada pressão de ar comprimido de aproximadamente 0,2 MPa para reduzir o teor de umidade do produto na faixa de 65% a 75%. Por fim, a operação de desmoldagem é concluída através do sistema pneumático.
1--Cilindro de elevação
2--Plataforma móvel
3--Molde superior
4--Molde inferior
5--Tubo de ar
6--Tanque de transbordamento
7--Tanque de armazenamento de celulose moldada
8--Placa inferior
9--Placa superior
10--Guia móvel
Parâmetros de controle chave
A velocidade de deposição da fibra é influenciada por múltiplos fatores. Isso inclui o tipo de matéria-prima da fibra, o grau de refino, o nível de vácuo e a temperatura do estoque.
Os tempos do ciclo de produção variam significativamente com base na estrutura do produto. Produtos rasos e de paredes-finas, como bandejas de ovos ou pastilhas de frutas, normalmente requerem apenas 10 a 15 segundos de tempo de formação.
Produtos de-estiramento profundo e paredes espessas-precisam de ciclos de conformação correspondentemente mais longos. O tempo específico necessário deve ser determinado através de testes de processo.
A temperatura do estoque impacta diretamente a dispersão da fibra. Geralmente é controlado na faixa de 35-45 graus.
A estabilidade do vácuo desempenha um papel decisivo na obtenção da uniformidade do produto.
Características Operacionais do Equipamento
O sistema de vácuo deve manter um ambiente de pressão negativa consistentemente estável. Na prática, os conjuntos de bombas de vácuo utilizam frequentemente uma configuração paralela. Isso garante que a produção continue ininterrupta caso uma única unidade falhe.
O sistema de pressão de ar realiza principalmente duas funções: fixação/prensagem do molde e desmoldagem. As configurações de pressão precisam de cálculos precisos com base na área projetada do produto.
No projeto do molde, a seleção da contagem de malhas para o arame formador é crítica. A malha excessivamente densa impede a eficiência da desidratação, enquanto a malha excessivamente esparsa leva à perda de fibra. Normalmente, os fios de formação na faixa de malha 80-120 são selecionados com base na distribuição do comprimento da fibra.
Análise de aplicabilidade do produto
Este método é particularmente adequado para a fabricação de produtos com profundidades relativamente rasas e espessura de parede uniforme. Os exemplos incluem embalagens de itens de uso diário, como bandejas de ovos, almofadas de frutas e forros de pratos. Esses produtos compartilham características comuns: estrutura simples, grandes ângulos de inclinação e não há necessidade de processamento secundário.
Para produtos estruturais-de cavidades profundas, atenção especial deve ser dada à uniformidade de deposição das fibras. Na prática, métodos como aplicação intermitente de vácuo ou ajuste da taxa de fluxo de estoque são frequentemente usados para melhorar a cobertura de fibra em áreas de canto.
Pontos de foco de controle de qualidade
A uniformidade da espessura do produto é um indicador essencial de qualidade. A inspeção on-line geralmente usa medidores de espessura sem-contato para monitoramento-em tempo real.
O controle do teor de umidade afeta diretamente o consumo de energia na secagem subsequente. Geralmente é gerenciado ajustando a pressão de prensagem e o tempo de permanência.
A integridade estrutural deve ser garantida durante a desmoldagem do produto. Para estruturas complexas, aumentar a pressão do ar comprimido para cerca de 0,25 MPa pode ser apropriado. Manter o acabamento da superfície do molde também é importante, exigindo limpeza regular com ácido para remover incrustações de fibra.
Otimização da Eficiência da Produção
O tempo de formação é um fator importante que afeta a capacidade de produção. A otimização do layout da tubulação de vácuo pode reduzir o tempo de extração de vácuo em aproximadamente 15%. A adoção de operações alternadas de-estações duplas pode efetivamente melhorar a utilização do equipamento.
Um sistema automático de compensação de concentração de estoque ajuda a manter uma concentração consistente durante a produção. Atualmente, equipamentos mais avançados utilizam controle de automação total-baseado em PLC. Os operadores só precisam definir os parâmetros do processo para completar todo o ciclo de produção.