Termoformowanie negatywowe i termoformowanie pozytywowe to metody wytwarzania opakowań z tworzyw sztucznych, które pozwalają uzyskać rozsądny koszt produkcji oraz odwzorowywać nawet bardzo skomplikowane kształty. Dzięki termoformowaniu produkuje się m.in. opakowania z tworzyw takich jak politereftalan etylenu (PET), polistyren, polietylen, polipropylen czy polichlorek winylu (PVC).
Metody termoformowania
Technologie mające zastosowanie w procesie termoformowania opakowań z tworzyw sztucznych możemy podzielić ze względu na:
- stronę folii lub płyty z tworzywa sztucznego, która ma kontakt z formą,
- sposób w jaki opakowanie termoformowane (wypraska) jest poddawane ciśnieniu w celu otrzymania pożądanego kształtu.
Termoformowanie negatywowe
Polega na wciągnięciu folii lub płyty we wklęsłą formę matrycy. W takim przypadku kontakt z formą ma zewnętrzna strona wypraski i ona zostaje dokładnie odwzorowana.
Termoformowanie pozytywowe
Do tego rodzaju termoformowania używa się formy wypukłej. Na stempel naciągana jest folia lub płyta, a odwzorowaniu ulega wnętrze wypraski.
Termoformowanie negatywowe i termoformowanie pozytywowe mogą wykorzystywać w procesie kształtowania arkusza podciśnienie lub nadciśnienie. W pierwszym przypadku kształt formowany jest z wykorzystaniem próżni (termoformowanie próżniowe), a w drugim sprężonego powietrza.
Technologia termoformowania – jakie tworzywa są przy niej stosowane?
Opakowania termoformowane charakteryzuje duża różnorodność kształtów, pozwalająca na przechowywanie ich zawartości w wygodnych sposób w pomieszczeniach magazynowych. Sztywność opakowania, zapewniająca doskonałą ochronę, to efekt ochłodzenia materiału, który wcześniej poddaje się nagrzaniu w celu otrzymania pożądanego kształtu. Opakowania tego typu wykonywane są folii lub płyt z tworzywa sztucznego. Materiały te można podzielić na krystaliczne i bezpostaciowe. Ta klasyfikacja ma znaczenie ze względu na technologie użyte do produkcji opakowań i na wykorzystanie do formowania odpowiednich temperatur. Tworzywa krystaliczne charakteryzuje ściśle określona temperatura topnienia, w której lepkość i gęstość zmienia się bardzo dynamicznie. Tworzywa bezpostaciowe z kolei miękną stopniowo w miarę ich ogrzewania a w stan ciekły przechodzą tylko w ściśle określonym zakresie temperatur.
Termoformowanie – rozciąganie tworzyw sztucznych
Rozciąganie tworzyw sztucznych stosuje się, gdy współczynnik głębokości formowania negatywowego H/D przekracza wartość 0,4. Jest to stosunek głębokości formy (H) do jej średnicy (D). Mechaniczne rozciąganie folii zaczyna się od jej ogrzania do odpowiedniej temperatury. Następny krokiem jest uruchomienie stempla, który wciska elastyczną na skutek podwyższonej temperatury folię do formy, na głębokość wynoszącą 0,7 jej głębokości. Ostatnim krokiem jest włączenie próżni i nadanie folii bądź arkuszowi pożądanego kształtu.
Innym sposobem formowania rozgrzanej formy jest rozciąganie pneumatyczne. W tym przypadku sprężone powietrze oddziałuje na tworzywo od dołu, unosząc je do góry, podczas gdy od góry opuszczany jest rozgrzany stempel. Włączenie próżni odbywa się w momencie, gdy stempel opadnie na zadaną głębokość. Mechaniczne rozciąganie folii stosowane jest także w formowaniu pozytywowym. W nieruchomą ramę, gdzie znajduje się rozgrzana folia, wtłaczana jest forma. Obie części przylegają do siebie szczelnie, nie przepuszczając powietrza. Gdy folia uzyskuje nadany przez formę kształt, włączona zostaje próżnia. Usuwa ona powietrze z przestrzeni pomiędzy formą a folią, która ulega ochłodzeniu w celu utrwalenie kształtu.