Welke soorten producten of vormen zijn geschikt voor het thermovormproces?

Thermovormen is een veelzijdige productietechniek waarbij thermoplastische platen worden verwarmd en in verschillende producten worden gegoten door vacuüm of druk toe te passen, gevolgd door afkoeling om de vorm vast te zetten. Dit proces wordt geroemd om zijn kosteneffectiviteit en efficiëntie, waardoor het niet meer weg te denken is uit de verpakkings-, automobiel- en apparatenindustrie. De geschiktheid hangt echter sterk af van de soorten producten en vormen die het effectief kan produceren.

Thermovormen is ideaal voor producten zoals verpakkingstrays¹, autopanelen²en apparaatvoeringen, met vormen die relatief ondiep zijn, zachte rondingen hebben en scherpe hoeken of ondersnijdingen vermijden.

In deze blogpost duiken we in de veelvoorkomende producten en vormen die het goed doen met thermovormen³De belangrijkste ontwerpoverwegingen en vergelijkingen met andere productiemethoden. Of je nu een nieuw product ontwerpt of de productie optimaliseert, deze gids laat zien wanneer thermovormen uitblinkt.

Wat zijn de meest voorkomende producten die met thermovormen worden gemaakt?

Thermovormen blinkt uit in het produceren van lichtgewicht, duurzame voorwerpen met een groot oppervlak, voor een breed scala aan industrieën. Omdat het geschikt is voor zowel dunne als zware materialen, is het een goede keuze voor toepassingen waarbij kosten en snelheid zwaarder wegen dan de noodzaak voor uiterst nauwkeurige toleranties.

Veel voorkomende thermogevormde producten zijn onder andere verpakkingstrays, interieurpanelen voor auto's⁴Koelkastvullingen en behuizingen voor medische apparatuur, die allemaal profiteren van het vermogen van het proces om grote, ondiepe ontwerpen efficiënt te verwerken.

Type product	Industrie	Opmerkingen
Trays voor verpakking	Voeding, Elektronica	Dunwandig, wegwerpbaar
Automobielpanelen	Vervoer	Zwaar uitgevoerd, duurzaam
Toestelvoeringen	Huishoudelijke Apparaten	Hittebestendig, groot
Medische behuizingen	Gezondheidszorg	Steriel, nauwkeurig

Trays voor verpakking

Thermovormen domineert de productie van verpakkingstrays, blisterverpakkingen en clamshells, waarbij meestal dunne platen worden gebruikt (minder dan 0,060 inch). Deze producten zijn perfect voor grote volumes en toepassingen voor eenmalig gebruik in voeding en elektronica, omdat ze snel geproduceerd kunnen worden en minimaal materiaal gebruiken. Bedrijven zoals Amcor Maak gebruik van thermovormen voor beschermende verpakkingsoplossingen op maat.

Interieurpanelen

In de automobielsector maakt thermovormen interieuronderdelen zoals deurpanelen en dashboardafdekkingen van zware platen⁵ (meer dan 0,060 inch). Deze onderdelen vereisen duurzaamheid en esthetiek, vaak verbeterd door drukvorming⁶ voor gedetailleerde texturen. Faurecia gebruikt dit proces om lichtgewicht, robuuste panelen te maken die voldoen aan strenge normen.

Toestelvoeringen

Thermovormen produceert naadloze voeringen voor koelkasten en ovens, waarbij materialen zoals ABS worden gebruikt voor hittebestendigheid en isolatie. Het vermogen om grote onderdelen uit één stuk kosteneffectief te vormen is een belangrijk voordeel. Whirlpool vertrouwt op deze methode voor de efficiënte productie van apparaten.

Behuizingen voor medische apparatuur

In de gezondheidszorg maakt thermovormen nauwkeurige, steriele omhulsels en trays van materialen zoals PETG. De compatibiliteit met sterilisatieprocessen maakt het van onschatbare waarde. Tek Pak is gespecialiseerd in dergelijke oplossingen en garandeert functionaliteit en veiligheid.

Welke vormen zijn geschikt voor thermovormen?

De vormen die het meest geschikt zijn voor thermovormen komen overeen met het feit dat het proces gebaseerd is op het uitrekken van een vlakke plaat over of in een mal. Geometrische beperkingen zoals diepte, hoeken en kromming spelen een cruciale rol bij het bepalen van de haalbaarheid.

Geschikte vormen voor thermovormen zijn relatief ondiep met zachte rondingen, een trekverhouding tot 3:1⁷en opdrukhoeken van 1,5-5 graden⁸ om te zorgen dat de vorm gemakkelijk loslaat.

Trekverhouding

De trekverhouding - vormoppervlak gedeeld door het oorspronkelijke plaatoppervlak - mag idealiter niet meer dan 3:1 zijn. Dit betekent dat de diepte van een onderdeel niet meer dan drie keer de breedte mag zijn om overmatige uitdunning te voorkomen. Een 6 inch diepe tray moet bijvoorbeeld minstens 2 inch breed zijn.

Opzethoeken

Constructiehoeken (1,5-5 graden) versmallen de zijwanden om het werkstuk gemakkelijker uit de matrijs te halen. Diepere vormen hebben grotere hoeken nodig. Voor een onderdeel van 4 inch diep is bijvoorbeeld 3 graden nodig, terwijl voor een ondiep onderdeel 1,5 graden nodig is.

Scherpe hoeken en ondersnijdingen vermijden

Scherpe hoeken verdunnen het materiaal ongelijkmatig en ondersnijdingen bemoeilijken het loslaten van de mal. Royale radii en vereenvoudigde ontwerpen hebben de voorkeur, hoewel beweegbare matrijsonderdelen tegen extra kosten ondersnijdingen aankunnen. Een bakje met afgeronde hoeken vormt beter dan een bakje met scherpe hoeken.

Complexe vormen met drukvormen

Vacuümvormen is geschikt voor eenvoudige vormen, drukvormen gebruikt een hogere druk⁹ voor gedetailleerde onderdelen met structuur, zoals autopanelen met ingewikkelde ontwerpen. Producten van Ray laat deze mogelijkheid effectief zien.

Wat zijn de ontwerpoverwegingen voor thermovormen?

Succesvol thermovormen hangt af van een doordacht ontwerp om een evenwicht te vinden tussen maakbaarheid en prestaties. Dit proces wordt gestuurd door belangrijke parameters.

Belangrijke ontwerpoverwegingen voor thermovormen zijn onder andere het handhaven van een trekverhouding tot 3:1, het inbouwen van trekhoeken van 1,5-5 graden en scherpe hoeken en ondersnijdingen vermijden¹⁰.

Ontwerpparameter	Aanbevolen waarde	Opmerkingen
Trekverhouding	Tot 3:1	Vermijd overmatig dunner worden
Opzethoeken	1,5-5 graden	Groter voor diepere functies
Hoekradius	≥ Materiaaldikte	Zorgt voor een gelijkmatige verdeling
Ondersnijdt	Vermijd of gebruik beweegbare kernen	Verhoogt kosten en complexiteit

Materiaalkeuze

Materialen zoals PET (voor een heldere verpakking), ABS (voor slagvastheid) en PP (voor hittebestendigheid) bepalen de vervormbaarheid en eigenschappen. De keuze van het juiste materiaal moet worden afgestemd op de behoeften van het product.

Wanddikte

In uitgerekte gebieden treedt uitdunning op, dus beginnen met een dikkere plaat (bijvoorbeeld 0,125 inch voor een uiteindelijke dikte van 0,060 inch) of ribben toevoegen zorgt voor sterkte zonder overtollig materiaal.

Toleranties

Met toleranties rond ±0,020 inch is thermovormen geschikt voor minder nauwkeurige toepassingen. Voor strakkere specificaties kan secundaire machinale bewerking nodig zijn, zoals in sommige medische behuizingen.

Hoe verhoudt thermovormen zich tot andere productieprocessen?

De sterke punten en beperkingen van thermovormen worden duidelijk in vergelijking met alternatieven als spuitgieten en blazen.

Thermovormen biedt lagere gereedschapskosten¹¹ en snellere levertijden¹² dan spuitgieten, maar is minder nauwkeurig en niet geschikt voor zeer complexe of holle onderdelen.

Thermovormen vs. Spuitgieten

• Toolingkosten: Thermovormen is 50-90% goedkoper-$10.000 vs. $100.000 voor een groot paneel.

• Doorlooptijden: Weken vs. maanden voor het maken van tools.

• Nauwkeurig: Spuitgieten wint het van krappe toleranties en complexiteit.

• Materiaalgebruik: Thermovormen is ideaal voor grote, dunwandige onderdelen.

Thermovormen vs. blazen

• Meetkunde: Blaasvormen is geschikt voor holle voorwerpen (zoals flessen); thermovormen is geschikt voor open, ondiepe onderdelen.

• Efficiëntie: Thermovormen verwerkt grotere onderdelen beter.

• Snelheid: Beide zijn snel, maar thermovormen schaalt efficiënt voor platte ontwerpen.

Conclusie

Thermovormen schittert voor het produceren van grote, lichtgewicht onderdelen¹³ zoals verpakkingstrays, autopanelen en voeringen voor toestellen, vooral in kleine tot middelgrote volumes. De kosteneffectiviteit en snelheid maken het een opvallende verschijning, hoewel het minder geschikt is voor complexe, precieze of holle ontwerpen. Als je de geschikte producten, vormen en ontwerpoverwegingen onder de knie hebt, kun je het volledige potentieel benutten.