Виды электронагревателей для вакуумной формовки

Одним из важнейших факторов при вакуумной формовке на первых этапах является равномерный прогрев листа полимера. Недогрев или чрезмерные температуры при данном процессе негативно сказываются на качестве дальнейшей обработки и на готовом изделии в целом. 

Для обеспечения должного температурного режима необходимо правильно подобрать нагревательные устройства, которые должны обеспечивать следующие требования:

• Материал должен прогреваться равномерно по всей площади и толщине. При этом интенсивность нагрева от крайних точек до центра листа полимера должна уменьшаться;

• Нагревательные элементы должны быть регулируемыми. Иногда требуется неравномерное прогревание полимерной заготовки по ее площади.

Оборудование для вакуумного формования должно иметь регуляторы для обеспечения равномерной подачи температуры и также подстраиваться под технические требования заготовок разного вида. Качественный нагрев зависит от следующих параметров и критериев:

• Вид подобранного нагревателя и соответствие его температурной обработки конкретного типа материала;

• Длина тепловой волны инфракрасных нагревателей должна оптимально соответствовать виду выбранного сырья;

• Соблюдение правил расстановки нагревателей на оборудовании;

• Выдержка нужного расстояния между нагревателем и полимерным листом;

• Наличие отражателя;

• Наличие у нагревателей регуляторов производимой мощности;

• Наличие температурных регуляторов;

• Наличие дополнительных параметров для обеспечения равномерного распределения температуры по всему листу.

Этот список критериев является обязательным и напрямую влияет на качество готового полимерного изделия и его дальнейшую эксплуатацию.

Для нагрева материала, полученного вакуумным формованием, обычно используют один из пяти типов нагревательных элементов:

• Трубчатый электронагреватель;

• Лампа КГТ;

• Инфракрасный керамический нагреватель;

• Инфракрасный кварцевый излучатель;

• Галогенная евролампа.

Для понимания как тип нагревателя является самым подходящим для вас, рассмотрим технические характеристики каждого из них, но перед этим уточним, что на молекулярном уровне пластик способен поглотить инфракрасную волну длиной от 1 до 4 µ.

Трубчатый электронагреватель (ТЭН)

Данная категория нагревателей для вакуумной формовки представляет собой элементы открытого типа, тепловая длина волн которых составляет более 6 µ. Этот показатель в значительной степени превышает необходимый порог. Полимерный лист в толщину может сильно перегреваться. ТЭН имеет керамический корпус, но в его конструкции нет отражателя. По этой причине вырабатываемое тепло плохо рассеивается по поверхности полимера. При этом ТЭН считается небезопасным при эксплуатации на вакуумформовочных станках, да и работать с ним затруднительно. Бесспорным преимуществом трубчатых нагревателей является их невысокая стоимость. Применяют их сейчас только на устаревших моделях оборудования выпуском до 2000 года, более новые установки укомплектованы другими видами нагревателей.

Лампа КГТ старого образца

По сравнению с трубчатыми нагревателями лампы КГТ имеют другой недочет, абсолютно противоположный. Длина волны от лампы КГТ составляет менее 1 µ. Такие нагреватели не подходят для обработки цветных и прозрачных полимеров. Греющий элемент невысокого качества и дешевые комплектующие материалы, которые используют для ламп КГТ, плохо сказываются на равномерном распределении тепла. Лампы не оснащены отражателями, что не дает возможность рассеивать тепло, а при обработке полимеров противопоказан направленный обогрев. Применяют лампы КГТ обычно в самодельных установках для вакуумного формования.

Инфракрасный керамический нагреватель.

Вырабатывает волны длиной от 3 до 6 µ. Это отличный вариант для предварительной обработки полимеров при вакуумном формовании, т. к. длина волны оптимальная и даже без отражателя данные устройства способны создавать рассеянное тепло. Недочетом является то, что волны не способны проникнуть на достаточную глубину и заготовка полностью не прогревается. Высокое потребление электроэнергии, отсутствие выключателя в заднем положении и большая инертность нагревателя занимают много времени при перенастройке и увеличивают период выхода на рабочую температуру. С помощью ИК керамических нагревателей можно выполнить массу задач, но они не выгодны с экономической точки зрения. Обрабатывать толстостенные изделия и использовать их при длительных рабочих циклах, не рекомендовано.

Инфракрасные кварцевые нагреватели.

Это самый популярный тип нагревателей для промышленного вакуумного формования в современных установках. Большое оборудование сейчас в основном оснащено этими устройствами.

ИК кварцевые обогреватели имеют сбалансированный набор технических характеристик. Излучаемая волна находится в диапазоне 1.6 - 4 µ. Для листового полимера это самый оптимальный диапазон. Рабочая температура достигается через несколько минут, при изменении настроек обогреватель быстро настраивается на новые параметры, может включаться в заднем положении, отлично отводит тепло и способен длительное время работать в режиме ожидания.

Галогенные лампы.

Нагрев полимерной заготовки с галогенными лампами ранее вызывал много проблем, о которых мы упоминали в описании ламп KGT. Но современные обогреватели, изготовленные по европейской технологии, лишены таких недостатков. Современное производство исправило большинство технических аспектов. Галогенные лампы этой сборки генерируют волны длиной 1,2 мкм. Поэтому тепло проникает в материал гораздо глубже. 

Благодаря специальным добавкам, которые добавляются в непосредственный элемент нагрева, распыления, нового типа кварцевого стекла и внутренних отражателей, этот тип обогревателя легко справляется с нагревом толстых листов, цветных и прозрачных полимеров. 

При работе с галогенными лампами следует соблюдать некоторые правила: каждая отдельная лампа должна иметь свой собственный отражатель, нагреватели должны устанавливаться с определенной ступенчатой ​​экспозицией, регулировка мощности должна выполняться методом фазовых импульсов. Это отличный вариант для установки на промышленное оборудование, но как техническое обслуживание ламп, так и сами устройства довольно дороги.

Подводя итог, можно отметить, что галогенные и кварцевые излучатели используются в промышленных вакуум-формовочных машинах, которые обеспечивают равномерный нагрев и оказывают сильное влияние на материал. Их можно использовать для самых разных видов полимеров. Керамические инфракрасные нагреватели обычно используются при изготовлении продукции, которая не требует высокоточной детализации. Лампы KГT устанавливаются в основном на машинах бюджетного или домашнего исполнения.