Termoformowarka próżniowa - od projektu po budowę by hs2 :)

[hs2]

Witam!

Po przeczytaniu zagranicznej książki jak budować maszynę do formowania próżniowego uznałem że chcę zrobić własną.

Zakładam ten temat licząc na wasze uwagi do mojego pomysłu , szczególnie błędów w nim popełnionych, druga sprawa muszę mieć gdzieś miejsce gdzie na gromadzę wiedzę o tej maszynie.

Założenia maszyny:
- Praca na 2 formach pozytywnych - obie są częścią jednego przedmiotu
- Pole pracy: 98x48 cm,
- Zakładam obróbkę arkuszy 50x100 cm wykonanych z hips grubości 2 mm
- Obecnie maszyna bez wydmuchu wstępnego formy

w wolnych chwilach podrzucę tu moje obliczenia i fotki z wykonywania.

Wstępnie dobrane elementy główne:
- butla 28 L
- Pompa próżniowa 57l/min, próżnia końcowa 0,1 Bar
- Promienniki podczerwieni o mocy 1,5 kW (zakładany czas grzania to 44 - 58 sek ale to obliczenie jeszcze weryfikuję)

Cykl pracy:
0. Włączenie pompy do otrzymania ciśnienia 0,1 Bar

1. włożenie formatki 50x100
2. najechanie elementem ruchomym z promiennikami na formatkę
3. nagrzewanie przez określony czas
3. odsunięcie elementu z promiennikami
4. podnoszenie stołu z formami
5. Otwarcie zaworu równoznaczne z wytworzeniem podciśnienia między materiałem obrabianym a stołem
6. Po ułożeniu formy zamknięcie zaworu
7. Uruchomienie pompy na czas stygnięcia tworzywa
8. Zdjęcie tworzywa formowanegoi przejście do 1


Jutro wrzucę obliczenia, będę wdzięczny za uwagi.

[Mariuszczs]

sądze że pompa powinna chodzic albo cały czas albo w zadanym zakresie ciśnienia, a napewno jak mały zbiornik to musi chodzic w czasie formowania

[podrzeźbi]

Właśnie zapewnie w celu przyspieszenia cyklu stosuje się nawiew chłodzący. Często z delikatną mgłą wodną.

[Mariuszczs]

Dla produkcji seryjnej nawiewy mają ogromne znaczenie dla podniesienia wydajności maszyny. Pytanie czy to będzie taka produkcja, czy czas schłodzenia tej płyty 2mm ma znaczenie ?
Taki układ można dobudowac potem jak się okaże że jest potrzebny.

[hs2]

produkcja jednostkowa w porywach do 80-90 sztuk na miesiąc.

podrzeźbi - puki co podchodzę do tej maszyny jak do prototypu bo:
- nie wiem co daje większy zbiornik - sprawdzę doświadczalnie
- Nie wiem jak będzie spisywała się dobrana pompa - sprawdzę doświadczalnie
- nie wiem czy nie będzie potrzebne sterowanie temperaturą generowaną przez promienniki po przez zmienne załączanie ich ale to prosty układ który mogę zrobić na mikrokontrolerze
- nie wiem jakich problemów w samym formowaniu się spodziewać


więc innej drogi jak ciągłe korekty błędów jakie się mogą pojawić nie widzę - już mam za sobą jeden większy projekt robiony całkiem w ciemno. Puki co zakładam najprostszą wersję, później myślę o dodaniu:
- Regulacji stałej temperatury w komorze - układ na mikrokontrolerze atmega8 do sterowania przekaźnikami na lampy
- Regulacji ciśnienia - tutaj podziękowania do kolegi Mariuszczs za pomysł jak to zrobić.
- Wydmuch formy - jak zakończy się formowanie i wszystko ostygnie to wygeneruję nadciśnienie i wydmucha plastikową gotową kształtkę.
-w sumie chłodzenie to praktyczny pomysł - mógł bym dorzucić wentylator i nadmuch powietrzem z zewnątrz.



Obiecane obliczenia w załączniku, w razie pytań chętnie odpowiem w wolnej chwili (zwykle wieczorem)

Podana energia to energia jaką muszę dostarczyć do formatki aby była plastyczną masą.
Obliczenia są dla 3 różnych początkowych temperatur materiału którym będzie hips (0* , 10 * i 20*)

Do tej wartości trzeba dodać ciepło topnienia materiału ale niestety tych danych nigdzie dla hiipsu nie ma więc szacuję je na ok 15-20 % dodatkowej energii.

Dodatkowo należy uwzględnić straty energii w procesie wymiany ciepła między promiennikiem a materiałem (szacuję je na 10 %) w szacowaniu je pominołem - 30% energii łatwo dodać po za obliczeniami.



załączone obliczenia z obliczania energii do stopienia hipsu.

[ Dodano: 2011-04-24, 12:02 ]
Witam po przerwie

Projektuję dalej maszynę -teraz konstrukcję mechaniczną - budowa planowana za miesiąc bo mam sporo roboty i nie mam czasu na maszynę.

Wstępnie projekt ramy skończony, wymyśliłem jak zrobić maszynę szczelną ale pojawił się problem w postaci prowadnic - mianowicie teraz projektuję stół na którym będę umieszczał formy i zastanawiam się jak go prowadzić góra dół. Planowany zakres ruchu to 10-15 cm (planuję wstępnie pracę na małych kilku cm formach)

Poniżej rysunek renderowany projektu
Na dole maszyny będą jeszcze kółka żeby móc ją przemieszczać bo będzie używana średnio raz w tygodniu przez parę godzin.



To wyżej to stół


Przeliczyłem że objętość całego układu to ok. 0,024m^3 czyli 24L, zmniejszę stół (wysokość) o połowę aby docelowo cały układ miał objętość około 13-15L więc przy tym butla sobie myślę że poradzi, zastanawiam się czy nie poprowadzić w środku stołu jakichś tras podciśnienia aby najpierw podciśnienie powstało po brzegach a później na reszcie - to przeanalizuję po zbudowaniu maszyny, zobaczę jak tworzywo będzie się układało na formie.

[ Dodano: 2011-04-25, 20:49 ]



Projekt podstawy skończony
Zakres zmian wysokości jaki zakładam to 10 cm dla tego prototypu - później łatwo będzie to zwiększyć do 30-40 cm.

Jutro skoczę do sklepu bo mam pomysł na prowadnice ale nie jestem pewny czy ten pomysł wyda

[ Dodano: 2011-04-26, 21:01 ]
Prowadnice stołu rozkminione całość 24 zł za 4 prowadnice - w sumie silnie nie związane z branżą ale działające pięknie

[ Dodano: 2011-04-30, 20:04 ]
90% projektu za mną:



Pozostała tylko dokładka z promiennikami podczerwieni, po zaprojektowaniu tej części biorę się za składnie