وکیوم فرمینگ و ترموفرمینگ، دو فرآیند متفاوت و مجزا از هم هستند که بسیاری آنها را با یکدیگر اشتباه می‌گیرند. در واقع از آنجایی که برای هر دوی آنها نیاز به اعمال حرارت و گرما است، مشابه به نظر می‌رسند. در صورتی که این دو فرآیند با هم در بسیاری از ویژگی‌ها تفاوت دارند و هر کدام برای اهداف متمایزی مورد استفاده قرار می‌گیرند. وکیوم فرمینگ فرآیندی است که زمانی اتفاق می افتد که پلاستیک تا دمای خاصی گرم شود. در حالی که ترموفرمینگ فرآیند تولید پلاستیک تحت فشار و حرارت شدید است. در ادامه مطلب قرار است به بررسی تفاوت وکیوم فرمینگ و ترموفرمینگ بپردازیم و با مزایا و خصوصیات هر یک از آنها آشنا شویم.
وکیوم فرمینگ چیست؟
امروزه برای بسته بندی محصولات، از شیوه‌های متفاوتی استفاده می‌شود. یکی از روش‌های بسته‌بندی که فواید و مزایای زیادی دارد، بسته بندی وکیوم فرمینگ است. وکیوم فرمینگ روشی است که در آن به ورق پلاستیکی گرما داده می‌شود و سپس از طریق وکیوم یا مکش هوای بین ورق و قالب، به آن شکل می‌دهند. این روش جزو قدیمی ترین و پرکاربردترین روش‌های بسته بندی و شکل دهی پلاستیک است. محصولات ساخته شده با وکیوم فرمینگ در همه جا یافت می‌شوند و نقش مهمی در زندگی روزمره ما دارند. این روش مستلزم نرم کردن یک ورق پلاستیکی قبل از پیچیدن آن روی قالب است. ورق با استفاده از مکش (وکیوم) به داخل قالب مکیده می‌شود و پس از آن از قالب خارج می‌شود. فرآیند vacuum forming در نسخه پیشرفته‌اش، از کنترل‌کننده‌های پیچیده پنوماتیک، هیدرولیکی و حرارتی استفاده می‌کند که امکان تولید سریع‌تر و محصولات دقیق‌تر را فراهم می‌کند. این فرآیند قطعات جداگانه‌ای را به هم متصل می‌کند و در نتیجه یک قالب واحد ایجاد می‌شود که به راحتی میتوان آن را کپی کرد.
ترموفرمینگ چیست؟
ترموفرمینگ (Thermoforming) یک فرآیند چند مرحله‌ای است که در آن از دستگاه‌های مخصوص ترموفرمینگ برای قالب گیری استفاده می‌شود. اگر بخواهیم این فرآیند را بر اساس نام لاتین آن ترجمه کنیم، Forming به معنای شکل دهی اجسام است که توسط نیروهای مختلفی چون فشار، خلا و حرارت صورت می‌گیرد. ترمو (Thermo) نیز به معنای استفاده از حرارت برای نرم کردن مواد اولیه است. پس زمانی که دو واژه در کنار هم قرار می‌گیرند و به عنوان روش Thermoforming شناخته می‌شوند، یعنی در آن دستگاه از طریق حرارت مواد اولیه را گرم و منعطف کرده و سپس به وسیله فرآیندهایی چون وکیوم و فشار، شکل پذیری مواد را فراهم می‌کند. ترموفرمینگ روشی برای منعطف کردن ورق ترموپلاستیک با حرارت دادن آن تا دمای معین است. ورق در قالب یک طرفه گسترش یافته و کنترل می‌شود. سپس خنک شده و به شکل نهایی خود می‌رسد.
ترموفرمینگ یک فرآیند تولیدی است که در آن یک ورق پلاستیکی تا دمای شکل‌دهی حرارت داده می‌شود. سپس این ورق پلاستیکی به شکل خاصی در قالب شکل می‌گیرد و برای ایجاد یک محصول قابل استفاده بریده و آماده می‌شود. روش ترموفرمینگ در صنعت اهمیت زیادی دارد و شکل دهی به مواد در آن، با دقت بالا و بهترین کیفیت ممکن صورت می‌گیرد.
کاربردهای روش ترموفرمینگ
اگر برایتان سوال است که روش ترموفرمینگ چه کاربردی دارد و بیشتر از آن در چه حوزه‌هایی استفاده می‌شود، به این موارد توجه داشته باشید.
- بسته بندی مواد غذایی: بسیاری از تولید کنندگان بسته بندی مواد غذایی پلاستیکی، از این روش برای تولید استفاده می‌کنند.
- تولید ظروف یکبار مصرف: با استفاده از روش ترموفرمینگ، ظروف یکبار مصرف پلاستیکی و فومی ساخته شده و به بازار عرضه می‌گردد.
- بسته بندی مواد دارویی: مواد دارویی که در قالب‌های پلاستیکی و مواد PVC مورد بسته بندی قرار می‌گیرند، توسط این فرآیند قابل ساخت هستند.
- ساخت استخر پلاستیکی: استخرهای بزرگی که برای آب تنی بچه‌ها هستند یا به عنوان استخر آب گرم مورد استفاده قرار می‌گیرند، از طریق دستگاه ترموفرمینگ طراحی و تولید می‌شوند.
- لاینر یخچال و فریزر: لاینرها اجزایی هستند که از طریق آنها میتوان اقدام به مرتب کردن فضای داخلی یخچال و فریزر کرد. این لاینرها نیز توسط روش ترموفرمینگ ساخته و عرضه می‌گردند.
تفاوت وکیوم فرمینگ و ترموفرمینگ بر اساس مراحل انجام کار
دو روش مورد نظر ما، در نحوه انجام کار کمی تفاوت دارند. برای پی بردن به تفاوت این روش‌ها به شرح جداگانه هر یک از آنها می‌پردازیم.
فرآیند وکیوم فرمینگ
در این روش ابتدا یک ورق پلاستیکی در موقعیت مناسب نسبت به قالب بسته شده و به آن گرما اعمال می‌شود تا به حالت منعطف و نرم برسد. پس از آن به وسیله وکیوم و عمل مکش، پلاستیک روی قالب قرار می‌گیرد و در جای خود نگه داشته می‌شود. پس از آن باید به وسیله ابزارهای موجود، پلاستیک را خنک کرده و سپس آن را از قالب جدا کرد. در نهایت مواد اضافی از اطراف محصول بریده شده و آماده عرضه به بازار می‌گردد.
فرآیند ترموفرمینگ
ترموفرمینگ فرآیندی است که یک ورق پلاستیکی را تا نقطه ذوب آن گرم می‌کنند و آن را روی یک قالب قرار داده و در حالی که سرد می‌شود، به شکل صحیح خود در می‌آورند. در این روش ورق پلاستیکی به یک گیره وصل می‌شود و از طریق یک کوره با تشعشع و اعمال حرارت نرم می‌شود. سپس با استفاده از فشار وکیوم، ورق را به صورت افقی روی قالب قرار داده و با فشار وارد قالب می‌کنند. ورق نرم شده به شکل قالب درآمده و تا زمانی که سرد شود، در جای خود نگه داشته می‌شود.
تفاوت وکیوم فرمینگ و ترموفرمینگ از نظر قالب سازی و ابزار
ابزار قالب مورد استفاده در وکیوم فرمینگ
در وکیوم فرمینگ، از یک قالب به همراه پمپ وکیوم استفاده می‌شود. ورق پلاستیکی گرم شده در قالب وارد شده و برای اطمینان از قرار گرفتن صحیح آن در قالب، از مکش (وکیوم) استفاده می‌شود. به جای استفاده از وکیوم به جای پمپ وکیوم، ورق در قالب قرار داده شده و سپس به شکل دلخواه در می‌آید.
ابزار قالب مورد استفاده در ترموفرمینگ
با قالب درست ترموفرمینگ، می‌توانید خطوط تیز، لبه‌ها، زبری و سایر ویژگی‌ها را از قطعه‌ای به قطعه دیگر به دست آورید. به روز رسانی یا طراحی مجدد ابزار قالب برای محصولات ترموفرم شده، آسان‌تر است. قالب‌های قابل تعویض، تطبیق پذیری بیشتری را فراهم کرده و به شما امکان می‌دهد ویژگی‌های ظاهری را تغییر دهید یا مدل‌های متعددی را در یک سری محصول ایجاد کنید.
تفاوت وکیوم فرمینگ و ترموفرمینگ از نظر کاربرد
کاربردهای وکیوم فرمینگ:
- کشاورزی: این روش معمولاً در صنعت کشاورزی برای ساخت قطعات پلاستیکی برای ماشین آلات سنگین استفاده می‌شود.
- پزشکی: تامین کنندگان مواد مصرفی آزمایشگاهی، از وکیوم فرمینگ در تولید جعبه پزشکی، چرخ دستی، پد و غیره استفاده می‌کنند.
- بسته بندی: پلاستیک‌های مورد استفاده در وکیوم فرمینگ برای بسته بندی عالی هستند.
کاربردهای ترموفرمینگ:
ترموفرمینگ کاربردهای گسترده‌ای در تولید و صنایع مختلف دارد. اگرچه این موارد کامل نیستند، اما به مهمترین کاربردهای ترموفرمینگ در صنعت اشاره دارند.
- خودرو: برای تولید قطعات خودرو مانند داشبورد، دستگیره خودرو، جا لیوانی و غیره.
- هوافضا و هوانوردی: برای تولید قطعات داخلی و خارجی تجهیزات هوافضا
- تجهیزات تجاری: جهت تولید قطعات کوچک و بزرگ تجهیزات تجاری
- تجهیزات پزشکی: تولید انواع لوازم و تجهیزات پزشکی
- حمل و نقل: تولید لوازم مربوط به نشیمن و پوشش داخلی
- ساختمان و ساخت و ساز: برای پوشش ماشین آلات، جعبه ابزار و نورگیر
- تجهیزات تفریحی: تولید مواردی چون تجهیزات بدنسازی و دستگاه‌های ورزشی
تفاوت وکیوم فرمینگ و ترموفرمینگ از نظر مزایا و ویژگی‌ها
مزایای وکیوم فرمینگ:
برخی از مزایای استفاده از روش وکیوم فرمینگ برای تولید عبارت است از:
- هزینه تولید پایین
- ساخت قطعه به موقع
- هزینه قالب گیری پایین
- شکل و اندازه‌های کاملا یکسان
- قابل تطبیق و تنظیم بودن فرم‌های قالب
- افزایش یا کاهش تولید مقیاس و ایجاد اجزای جدید
مزایای ترموفرمینگ:
برخی از مزایای استفاده از ترموفرمینگ عبارتند از:
- هزینه ابزار کم
- سرعت بالا برای ساخت به موقع قطعات
- تولید آسان قطعات بزرگ‌تر
- انعطاف‌پذیری بیشتر در طراحی
- بهینه شدن فرآیندها و مواد برای صرفه جویی در هزینه
- دسترس بودن توسعه نمونه اولیه با هزینه کم و زمان کوتاه
تفاوت وکیوم فرمینگ و ترموفرمینگ از نظر هزینه
در حالی که روش وکیوم فرمینگ کمی پیچیده‌تر است، اما ابزارسازی آن هزینه کمتری دارد. همچنین زمان ساخت و تولید کوتاه‌تر است. طبق آمار موجود این فرآیند از هزینه بین 4000 تا 7000 دلار برخوردار است. حال هزینه ترموفرمینگ بر اساس عوامل متعددی از جمله طراحی محصول، ابزار، مواد و نیروی کار تعیین می‌شود. یک قالب ترموفرمینگ ممکن است از 2000 تا 10000 دلار قیمت داشته باشد.
جمع بندی
در این مطلب به بررسی کامل وکیوم فرمینگ و ترموفرمینگ پرداختیم و با تفاوت‌های آنها به خوبی آشنا شدیم. همانطور که اشاره کردیم، در این فرآیندها از اعمال حرارت و گرما برای نرم کردن پلاستیک و شکل دهی به آن استفاده می‌کنند. با این حال از نظر نوع فرآیند و موارد دیگر با هم تفاوت دارند. از تفاوت‌های فرآیند ترموفرمینگ و وکیوم فرمینگ میتوان به قالب سازی و ابزار، مراحل انجام کار، کاربردها، مزایا و معایب، هزینه و مواد مورد استفاده اشاره کرد. بنابراین شما باید بر اساس کاربرد و اهداف مورد نظر خود، یکی از این روش‌ها را انتخاب کنید و از آن برای تولید استفاده نمایید.
