Over het vacuümvormen van kunststof modellen met vacuüm en perslucht van Atlas Copco
Kunststof onderdelen voor de ballasttanks van de U-boat, de cockpit van de Chessna-simulator en de ecovoertuigen van de TU Delft en TU Eindhoven’. Aan al deze projecten heeft Plastica Thermoforming de afgelopen jaren meegewerkt. Voor het op maat vervaardigen van kunststof modellen voor dergelijke projecten zijn vacuüm en perslucht onmisbaar.
Voor elk nieuw te maken product wordt bij Plastica Thermoforming - in minder dan 24 uur – eerst een mal vervaardigd uit kunsthars (lees: PU-schuim) of aluminium. Een dergelijke mal kan een maximale afmeting hebben van 2,50 x 1,50 x 1,00 meter. PU-schuim mallen worden gebruikt voor het vervaardigen van prototypes tot 50 stuks. Voor grotere aantallen worden mallen van aluminium gemaakt, omdat deze langer meegaan en vormvaster zijn.
Het productieproces
Plastica Thermoforming in zijn productiehal vier installaties voor vacuümvormen en vijf freesinstallaties opgesteld staan. Na het opspannen van de juiste kunststofplaat, wordt het geheel verwarmd tot 180 °C. Vervolgens wordt de werktafel met de mal in enkele seconden omhooggeduwd in het verwarmde kunststof. Met behulp van vacuümtechnologie wordt de lucht tussen de mal en het kunststof weggezogen, zodat de plaat over de mal wordt getrokken en deze de gewenste vorm aanneemt. Alvorens het kunststof product gelost kan worden, moet het worden afgekoeld naar een temperatuur waarop het product niet meer vervormt. Het afkoelen gebeurt met watermist en perslucht. Na afkoeling wordt het kunststof product gelost met behulp van perslucht. Een volgende stap is het vervaardigen van een freesoplegmal. Met vacuüm wordt het vormdeel op de freesmal vastgehouden, als de 5-assige freesmachine de contouren van het werkstuk bewerkt met een nauwkeurigheid van 0,1 mm.
Vacuüm
Voorheen werd voor het vacuümproces gebruik gemaakt van vier oliegesmeerde schottenpompen van elk 5,5 kW voorzien van een volgorderegeling. Elke opgestelde schottenpomp had een capaciteit van 220 m3/uur. Afhankelijk van de vacuümvraag in het proces waren 1, 2, 3 of 4 drukgeschakelde schottenpompen in bedrijf. Deze situatie was verre van ideaal. De schottenpompen vroegen veel onderhoud, produceerden veel geluid en lieten energetisch veel te wensen over. Om die reden heeft Plastica Thermoforming ervoor gekozen de vier schottenpompen te vervangen door één GHS 730 VSD+ frequentiegeregelde, oliegeïnjecteerde vacuümpomp van 11 kW. Met deze compacte, stille ‘plug and play’-vacuümschroefpomp van Atlas Copco wordt, afhankelijk van de toepassing, maar liefst 33 tot 50% bespaard op het energiegebruik. Deze vacuümpomp reduceert - in combinatie met een inlaatfilter en een grafische controller in een geluidgedempte omkasting - het geluidniveau tot meer dan de helft. Bovendien is de vacuümdruk aanmerkelijk stabieler en zijn de onderhoudskosten gehalveerd. De vacuümpompt wordt volledig op afstand gemonitord met behulp van het online conditiemonitoringssysteem SmartLink.
Perslucht
Voor productieproces van Plastica Thermoforming is 30 tot 35 liter perslucht per seconde nodig en het persluchtverbruik fluctueert sterk. In de regel geldt: hoe groter de mallen, hoe meer perslucht nodig is. Rekening houdend met de fluctuerende persluchtbehoefte, de te behalen energie-efficiëntie en het geringe vloeroppervlak dat beschikbaar was, is gekozen voor de oliegeïnjecteerde GA15 VSD+ FF schroefcompressor met geïntegreerde droger van Atlas Copco. Dankzij het verticale ontwerp van deze compressor kan worden volstaan met een klein vloeroppervlak van 63 x 98,5 cm. De capaciteit van dit model varieert van 7,1 liter tot 41,8 liter bij een werkdruk van 7 bar. Deze keuze voor deze compressor heeft intussen geleid tot een halvering van het energiegebruik en bedraagt nu nog maar 20.000 kW per jaar. Verder is fors bespaard op onderhoudskosten, is geen extra investering meer nodig voor de aanschaf van een losse koeldroger én is het geluidsniveau teruggebracht tot 64 dBA.
Plastica Thermoforming realiseert met zijn nieuwe vacuüm- en persluchtinstallatie aanzienlijke besparingen op zijn energiegebruik. Bovendien maakt de compressor deel uit van een warmteterugwininstallatie, die de warmte van de compressor benut voor de verwarming van productieruimte.
