Даём старт циклу статей, посвященных вопросам самостоятельного изготовления вакуумного пресса для производства мебельных фасадов из МДФ, покрытых пленками ПВХ (пленочных фасадов), а также декоративных дверных накладок. Весь материал статей основал на личном опыте по организации производства пленочных фасадов с нуля, включая изготовление подавляющего большинства оборудования и приспособлений своими руками. Материал статей не претендует на абсолютную точность и верность, а лишь описывает один конкретный (частный) случай и индивидуальное видение рассматриваемых вопросов.

В статьях будут затронуты вопросы, касающиеся непосредственно изготовления и эксплуатации самодельного вакуумного пресса, сопутствующие же темы (например, фрезеровка фасадов, нанесения клея и т.п.) планируется рассмотреть в других, отдельных статьях.

План изложения информации:

Перед тем, как начать повествование, необходимо предупредить потенциальных повторителей пресса о возможном риске для их здоровья. Самостоятельно изготовление - дело хорошее, мы его всегда приветствуем, но не нужно забывать о технике безопасности. В ходе работы над изготовлением пресса, придется иметь дело с электрическим напряжением до 400 В, высокими температурами, электроинструментом высокой степени опасности, массивными, тяжелыми металлическим конструкциями. Отдавайте себе отчет в собственных действиях! Трезво оценивайте свои знания и умения! Если есть сомнения в правильности выполнения той или иной операции, то обязательно посоветуйтесь со специалистом или полностью передайте работу ему. Не пренебрегайте средствами индивидуальной защиты, лучше заранее приобрести все самое необходимое: одежда и маска сварщика, очки или маска для защиты глаз и лица, прочные перчатки для работы с металлом, наушники для снижения звукового давления на слух.

Теоретические основы вакуумного прессования пленок ПВХ.

Пленочные фасады очень давно применяются при изготовлении корпусной (иногда, жестких элементов мягкой) мебели, но до сих пор пользуются большой популярностью благодаря богатой цветовой гамме, разнообразию форм и невысокой цене. В отличие от некоторых других типов мебельных фасадов (например, рамочных), пленочные фасады изготавливаются только с применением специализированного оборудования, требующего немалых производственных площадей и энергообеспечения. Главным станком в производстве фасадов из МДФ, покрытых пленками ПВХ, по праву считается вакуумный пресс. Вакуумный (его часто называют термовакуумным) пресс выполняет усаживание пленки ПВХ на поверхность заготовки из МДФ (фасада, дверной накладки и др.).

Любой термовакуумный пресс для производства пленочных фасадов, состоит из двух основных элементов: вакуумной камеры (стола, ванны) и нагревателя (термомодуля). Вакуумная камера, как правило, имеет прямоугольную форму (параллелепипед), все стенки (за исключением верхней) изготавливается из жесткого материала (например, стали), не подверженного сжатию под воздействием искусственно создаваемого отрицательного давления внутри камеры. Сверху камеры кладется пленка ПВХ, края пленки герметизируются с рамой. Таким образом, мы получаем герметичный объем: сверху лежит лист пленки ПВХ, снизу и с боков - жесткая вакуумная камера. Перед накрытием пленкой ПВХ и герметизации внутреннего объема вакуумной ванны, во внутреннее пространство вакуумной ванны определенным образом укладываются заготовки будущих мебельных фасадов, предварительно покрытые специальным термоактивируемым клеем. При комнатной температуре пленка ПВХ весьма жесткая, без разогрева она не сможет обогнуть весь рельеф заготовки. Также, без нагрева пленка не сможет приклеиться к заготовке, так как температура активации клея начинается от 50°C. Для разогрева пленки применяют электронагревательные приборы (инфракрасные лампы накаливания или ТЭНы). Суммарная мощность всех нагревательных приборов высокая и составляет, как правило, от одного до нескольких десятков киловатт.

Термовакуумный пресс заводского изготовления с вертикальным поднятием термомодуля.
Основные элементы.

Примечание: существуют прессы с т.н. верхним давлением, у них, помимо окачивания воздуха из герметичной камеры снизу, сверху над пленкой располагают еще одну камеру, в которую нагнетают воздух сверх атмосферного давления (дополнительно давят на пленку сверху). Подобные прессы, конечно, выгодно отличаются рядом характеристик на фоне прессов без верхнего давления. Однако, такое оборудование на порядок сложнее в самостоятельном изготовлении, в данном цикле статей рассматриваться не будет.

Итак, процесс усаживания (еще говорят, протяжки) пленки состоит из следующих последовательных основных операций:

1. Укладывание заготовок на стол пресса.
2. Накрытие пленкой ПВХ, герметизация.
3. Разогрев пленки до определенной температуры.
4. Откачивание воздуха.
5. Охлаждение.
6. Вырезание заготовок, удаление излишек пленки с фасадов.

При отлаженном процессе производства, на типовую протяжку одного стола (от накрытия пленкой и до вырезания готовых фасадов) расходуется времени не более 10 минут. Однако, чтобы добиться таких результатов, работая на самодельном вакуумном прессе, необходимо наличие весьма большого навыка, ряда экспериментальных данных по протяжке того или иного типа пленки, полученных на основе собственных проб и ошибок. Настоятельно рекомендуется основательно взвесить все «за» и «против», браться за изготовление пресса своими руками только в условиях жесткой экономии денежных средств, наличия свободного времени, большого желания, уверенности в собственных силах.

Постановка целей. Какой пресс строим?

Прежде чем приступить непосредственно к изготовлению пресса, необходимо поставить конечную цель, то есть определить с какими характеристиками, возможностями и за какую себестоимость мы должны получить в итоге самодельный вакуумный пресс.

Каждый, кто хоть раз серьезно задумывался над изготовлением любого промышленного оборудования своими руками, в первую очередь сравнивал себестоимость самостоятельного изготовления с ценой на аналогичный готовый промышленный (заводской) образец. Здесь очень важно сделать правильный выбор, постараться ответить на вопрос «стоит ли игра свеч?». Переоценив собственные силы, можно безвозвратно потерять не только вложенные деньги, но и много бесценного времени. Сделав обоснованный выбор в пользу самостоятельного изготовления, можно хорошо сэкономить, получив новые знания и жизненный опыт.

На сегодняшний день, купить термовакуумный пресс начального уровня можно за относительно небольшие деньги. Для любого успешного предприятия не стоит остро вопрос о максимально-экстремальной экономии денежных средств, потраченное время и другие аспекты важнее, поэтому без раздумий принимается решение о приобретении готового оборудования. А что же делать начинающему частному (индивидуальному) предпринимателю или новоиспеченной небольшой организации, которые только выходят на рынок и нередко вынуждены считать каждый рубль? Профессиональные экономисты могут предложить разработать грамотный бизнес-план, провести маркетинговые и иные исследования, взять кредит в банке на нужную сумму. Такая стратегия, возможно, более правильная и всё чаще используемая в наше время, предполагающая быстрый старт и скорый выход на окупаемость. Однако, каждый конкретный случай индивидуален. Иногда, в силу совокупности множества причин, логичнее принять менее популярное решение: минимум заёмных средств, максимум вложений собственных сил и умений. В основном, последователям такого пути и адресован данный цикл статей.

Если увлекательный процесс изготовления пресса не является самоцелью, а главное - скорейшее получение прибыли от будущей его эксплуатации, то не нужно пытаться копировать какую-либо самую последнюю, продвинутую модель заводского пресса известного производителя. Будем делать пресс, обладающий только самыми необходимыми функциями, имеющий себестоимость близкую к минимально возможной (при разумной экономии). Закрепим основные постулаты постройки пресса:

1. Срок эксплуатации пресса около пяти лет. В дальнейшем предполагается покупка более совершенного оборудования или глубокая модернизация существующего.
2. Высокая ремонтопригодность. Сжатые сроки устранения возможных неисправностей, в том числе касаемо сроков покупок запчастей.
3. Отсутствие автоматического или программного управления, только ручной контроль.
4. Использование самых распространенных, легкодоступных материалов и комплектующих.
5. Дизайн и внешняя красота вторичны.
6. Удобство и скорость работы на прессе должны быть сравнимы с подобными характеристиками заводских аналогов.
7. Сэкономленная денежная разница между себестоимостью изготовления пресса и цены заводского аналога должна быть для предприятия, как минимум, весомой.

Примерное время, которое будет потрачено на закупку комплектующих и выполнение всех работ, составляет один-три месяца. Мы должны будем получить надежный и неприхотливый в эксплуатации термовакуумный пресс для изготовления самых ходовых (имеющих традиционно хороший спрос) видов мебельных плёночных фасадов и дверных накладок на основе МДФ. При грамотном планировании закупок и выполнении работ надлежащего качества, себестоимость самодельного пресса (на момент публикации статьи) должна быть, как минимум, в два раза ниже цены любого аналогичного вакуумного пресса заводского изготовления.

В наши дни повсеместно можно видеть изделия, которые изготавливаются по технологии вакуумной формовки. Такой подход позволяет быстро изготавливать пластиковую посуду, упаковку, манекены, тротуарную плитку и многое другое. Чтобы заняться вакуумной формовкой дома, понадобится специальный станок. Стоят такие приспособления дорого, да и слишком они громоздкие. В этой статье будет рассмотрен пример создания простого станка вакуумной формовки, в котором используется лишь пылесос и духовка.

Само собой мощность такого станка будет невелика, поэтому изготавливать громоздкие предметы или просто делать большое количество изделий за короткое время не выйдет. Но ради интереса и небольших бытовых потребностей такого станка вполне хватит. К тому же с помощью подобного станочка можно отлично делать корпуса для различных моделей, будь то корабли, самолеты или машины. Также можно изготавливать элементы для различных самоделок . Это устройство является неким своеобразным аналогом «3D-принтера».

Материалы и инструменты для самоделки:
- пылесос (чем мощнее, тем лучше);
- духовка (нужна для разогревания пластика);
- деревянные бруски;
- дрель;
- саморезы;
- шуруповерт или отвертка;
- фанера или ДСП (толщина 16 мм);
- силикон (в качестве герметика);
- ДВП для рабочей поверхности (подойдет и фанера);
- алюминиевый скотч;
- дерево, гипс (или другие материалы для создания формы).

Процесс изготовления станка:

Шаг первый. Размеры вакуумного станка
Основным элементом вакуумного станка можно считать рамку, на которой разогревается пластик, а также вакуумная камера. Размеры рамки должны быть такими, чтобы она помещалась в духовке. Также нужно учитывать размеры листов пластика, из которых будут создаваться будущие изделия. Рамка изготавливается из деревянных брусков.

Шаг второй. Изготовление вакуумной камеры
Вакуумная камера нужна для «всасывания» пластика, который, в свою очередь, будет обволакивать форму, находящуюся под ним. Для изготовления вакуумной камеры будет нужен лист ДСП толщиной 16 мм или фанера. Технически вакуумная рамка представляет собой короб, его размеры должны соответствовать размерам рамки, которая будет на него ложиться.

Сперва из бруса изготавливается рама, а затем к ее дну прикручивается фанера. Поскольку камера должна быть герметичной, все швы при сборке нужно промазывать герметиком.

Еще вакуумная камера имеет рабочую поверхность, то есть место, где происходит формирование изделий. Она представляет собой лист с равномерно просверленными отверстиями. Для этих целей хорошо подойдет ДВП, но можно использовать и фанеру. Важно понимать, что рабочая поверхность не должна прогибаться, поэтому по центру устанавливается распорка.

Шаг третий. Подключаем пылесос
Чтобы удобно подключать пылесос к вакуумной камеры, автор использовал насадку от пылесоса. Ее нужно прикрутить к вакуумной камере, предварительно проделав в ней отверстие для откачивания воздуха. Насадка крепится с помощью саморезов, ее предварительно нужно тоже смазать силиконом или другим герметиком.
Если есть сомнения в плане герметичности конструкции, ее можно сверху обклеить алюминиевым скотчем или другой клейкой лентой.

Шаг четвертый. Формы для самоделок. Процесс создания изделий
Для создания формы можно использовать различные материалы, к примеру, гипс, дерево и прочие. Если формы не обязаны быть идеально гладкими, то для этих целей идеально подойдет полиуретан, поскольку он легко обрабатывается канцелярским ножом.

Если на форме есть вогнутые места, то здесь нужно просверлить отверстия, чтобы пластик могло «засосать» в эти углубления. Подойдет сверло диаметром 0,1 - 0,5 мм.

После того как форма будет изготовлена, можно приступать непосредственно к процессу формовки. Работы будут проводиться на кухне, поскольку нужен доступ к духовке.
Сперва нужно подключить пылесос к вакуумной камере и установить в центре рабочей поверхности форму. Снизу формы нужно подложить прокладки толщиной 1 мм, подойдут монетки. Это делается для того, чтобы пластик более качественно облегал форму внизу.

Затем по периметру рамки нужно вырезать лист пластика, подойдет ПВХ, ПЭТФ и другие виды. В связи с тем, что пылесос создает не сильно высокое разрежение, использовать толстые пластики не получится. Толщина пластика для этой самоделки должна находиться в пределах от 0.1 до 0.4 мм.
Лист пластика нужно прибить скобами, выдерживая между ними расстояние, минимум 2 см. Жалеть скоб не нужно, так как разогретый пластик может легко вырваться из своих креплений.

Теперь можно помещать пластик в духовку, прогретую до 190 градусов (для каждого типа пластика есть оптимальная температура размягчения). Через некоторое время пластик нагреется и станет провисать в рамке. Теперь его нужно вынимать и устанавливать на вакуумный станок. Впоследствии включается пылесос и пластик начинает обволакивать форму. При работе нужно использовать перчатки, так как рамка будет достаточно горячей.

Пылесосу нужно дать поработать порядка 20-ти секунд, потом рамку можно снимать извлекать изделие. Если в некоторых местах пластик плохо прилег к форме, можно воспользоваться строительным феном.

Термовакуумная формовка – это серийная формовка из листовых пластиков с помощь отрицательного давления и высоких температур. В качестве исходного материала используются пластики ПВХ, полистирол, ПТГ, а так же ABS пластика.

Специальное вакуумно-формовочное оборудование стоит весьма дорого, но вы можете легко изготовить самодельный станок для вакуумной формовки своими руками.

Как сделать самодельный станок для вакуумной формовки

Для изготовления станка вакуумной формовки своими руками понадобится следующее:

Листовая фанера 15-20 мм или ДСП

Деревянные бруски

Профилированная труба 20*20

Компрессор от пылесоса

Нагревательный тен (например от духовки)

Железные ножки от стула

Конструкция весьма простая, над теном мы нагреваем пластик, а потом переносим его на вакуумный стол, где компрессор притягивает разогретый пластик к рабочей поверхности. Пластик встречает на своем пути модель, по которой и принимает форму.

Итак, приступаем к изготовлению.

Для начала изготавливается держатель для компрессора, используются обычные бруски из хозмага.

Стенки самодельного вакуумного станка собираются с помощью имеющейся под рукой фурнитуры.

В боках стенок прорезаются отверстия для выхода воздуха от компрессора.

Рабочая поверхность просверливается отверстиями с шагом 20 мм.

Перед креплением рабочей поверхности на стенки укладывается уплотнитель. Можно использовать и силиконовый герметик.

Рамки для зажима пластика так же оснащаются уплотнителем. Его назначение – уменьшить количество утекаемого воздуха через щели конструкции.

Для зажима листа пластика используются обычные болты и гайки. Для облегчения съема и установки листов можно использовать барашковые гайки.

В качестве корпуса нагревателя использован старый корпус от видеомагнитофона, внутренняя поверхность выложена листом ГВЛ, можно использовать и асбестовый лист. Мощность нагревателя 1КВт, мощность избыточна, поэтому у нагревателя не сделаны высокие боковые стенки.

Вот и все. Как видите – изготовить самодельный станок термовакуумной формовки совсем не сложно!

Если из фотографий не все понятно, посмотрите видео по изготовлению вакуумного станка и его использования. В этом станке в качестве нагревателя используется духовой шкаф обычной электроплиты. А в качестве вакуумного двигателя – обычный пылесос.

Как видите – не смотря на простоту конструкции, она вполне работает.

Лео32 комментирует:

Зачетно, только, как понимаю - такой станок актуален тем, кто делает партии деталей по одной модели?
Для разового изготовления пригоден только в том случае, если нужно высокое качество и легкость изделия.
Иначе можно и из бутылки осаждением сделать.

Артем комментирует:

Отличная вещь для любителя RC моделей!
Можно самодельные кузова для RC машинок формовать!

Для изготовления объемных пластиковых изделий имеющих специфичную форум используется так называемый вакуумно формовочный станок.

Они предназначены для изготовления самых разнообразных пластиковых изделий, которые применяются в строительстве, быту, а так же используются в легкой, пищевой и автомобильной промышленности.

Основные виды вакуумно-формовочного станка

В основе работы вакуумно формовочного станка, лежит процесс вакуумного формирования. Он позволяет придать пластиковой заготовке необходимую форму.

Суть его сводиться к тому что специальную заготовку из пластика, которая подвергается высокотемпературному нагреву, помещают в изолированную специальную вакуумную камеру над матрицей необходимой формы.

Затем под действием перепада давления образующегося при откачивании воздуха из камеры, заготовка принимает форму матрицы и таким образом образуется изделие необходимой формы.

Видео: принцип работы вакуумно-формовочного станка

В зависимости от размеров изготовляемых с его помощью деталей такие станки можно разделить на станки для производства:

• крупногабаритных изделий, обычно применяемые в крупносерийном производстве и используемые в промышленных масштабах;
• среднегабаритных – используются для среднесерийного и единичного производства изделий в промышленных масштабах;
• мелкогабаритных – используемые для мелкосерийного и одиночного изготовления деталей.

Так же станки вакуумного формирования можно условно разделить на автоматические и полуавтоматические. В последних процесс подачи и выемки заготовки осуществляется вручную.

В зависимости от технических характеристик и возможностей создания определенного давления и температуры, станки вакуумного формирования могут работать с заготовками из ПВХ, ABS, PMMA, акрил и тому подобные материалы, что позволяет изготавливать с его помощью самые разнообразные изделия, любых форм и обеспечивая высокое качество продукции.

Основные узлы станка вакуумного формирования

Среди основных узлов, которые могут входить в комплект станка можно выделить:

• насосный узел или как его еще называют вакуумная система, обеспечивающая откачку воздуха из камеры и создание в ней перепада давления;
• нагнетающие воздух вентиляторы, которые обеспечивают равномерный нагрев и охлаждение пластиковой заготовки;
• электрические тэны (нагреватели), которые обеспечивают необходимую для работы температуру заготовки;
• прижимной узел состоящий из системы рам, для придания заготовки необходимой формы;
• подставка станка;
• станина, на которой располагается вакуумная камера;
• герметичная камера для процесса вакуумирования;
• компрессор, откачивания воздуха из камеры;
• система датчиков и регуляторов, для изменения параметров нагрева матрицы, проведения контроля за режимами вакуумирования и обработки заготовки.

Для проведения процесса вакуумного формирования, необходимым элементом является наличие специальной матрицы, на основе которой производится изделие. Такая матрица делается по размерам и форме необходимого для изготовления изделия. Ее материалом служат специальные термоустойчивые и прочные составы, которые позволяют проводить работу по вакуумированию, не один раз.

В зависимости от степени автоматизации процесса вакуумного формирования, такие станки могут оснащаться различным дополнительным оборудованием таким как:

• система управления панелью нагрева заготовки;
• датчиками защищающими заготовку от провисания;
• система управления растяжением заготовки (куполом установки);
• система управления механизмом изменение уровня стола и аварийными линиями концевых герконовых датчиков с возможностью отключения систем;
• датчик и регулятор времени проведения операций по формированию;
• датчик и регулятор времени проведения операций по охлаждению заготовки;
• системой управления процесса «отстрела» заготовки от матрицы;
• система приключения с автоматического на полуавтоматический режим работы.

Вакуумно-формовочный станок своими руками

Если возникла необходимость в изготовлении пластиковых изделий из заготовок толщиной пластика не более 4 мм, то можно сделать вакуумно формовочный станок своими руками. Он позволит изготавливать пластиковые изделия в единичных или мелкосерийных вариантах и послужит хорошей заменой в целях экономии заводским станкам.

Для изготовления самодельного станка понадобятся следующие детали и материалы:

1. Листы фанеры.
2. Металлопрофильная труба.
3. Компрессор (можно использовать центробежный вентилятор например от пылесоса).
4. Электрические тэны.
5. Автоматическое реле, кнопки включателя, светодиод.
6. Саморезы.
7. Асбестокартон.
8. Лист нержавеющей стали.
9. Вакуумный стол.

Сборка станка осуществляется в такой последовательности:

– изготовления прижимной рамы из металопрофильной трубы;
– изготовление фанерного короба, герметичного короба в котором располагается компрессор, а сверху устанавливается перфорированный формовочный стол;
– изготовления короба из нержавеющей стали, для расположения нагревательных элементов, сверху которого будет располагаться заготовка;
– установка реле и выключателей;
– соединение между собой одной части прижимной рамы и формовочного стола.

Доброго дня мозгоремесленники ! Понадобился как-то нашей команде стол вакуумной формовки для создания разнообразных самоделок , но в продаже крупногабаритного стола не оказалось. Недолго думая мы сделали его сами своими руками !

Шаг 1: Коробка стола

Вакуумный стол это, по сути, полая коробка с множеством небольших отверстий, через которые откачивается воздух из рабочего пространства. Для создания этой коробки мы выбрали МДФ, но подойдет любой прочный листовой материал. Итак, из МДФ создаем короб стола и в лицевой панели сверлим маленькие отверстия, можно на станке, а можно как мы обычной мозгодрелью .

К коробу крепим ножки, и устанавливаем перегородки с большими отверстиями, около 7.5см. Эти перегородки будут держать плоскость стола, и не будут позволять ей прогибаться.

Шаг 2: Источник тепла

Изначально мы планировали использовать нихромовую проволоку в качестве нагревателя, но это достаточно дорого, да и труднодоступно. Поэтому мы остановились на галогеновых лампах GU10, которые дают мало света, но вот тепла дают достаточно.

В металлическом листе высверливаем отверстия под керамические патроны ламп и устанавливаем эти патроны. Далее для простоты монтажа цепи, чтобы уменьшить количество пайки, создаем из печатных плат токопроводящие дорожки, монтируем их, а уже дорожки спаиваем в цепь. Для этой панели с лампами из МДФ делаем короб со съемной мозгокрышкой для обслуживания, и соответственно помещаем световую панель в этот короб.

Шаг 3: Управление

Выбранный нами вариант источника тепла позволяет нагревать не только весь стол, но и если нужно, только некоторые его участки при формовании небольших поделок. Конечно подключение ламп при этом становиться более сложным.

Блок управления столом состоит из нескольких элементов:

• Передняя панель на которой установлены буквенно-цифровой ЖК-дисплей, светодиодная индикация каждого нагревательного ряда, ключ включения стола, кнопка аварийной остановки работы стола, и включатели режимов работы стола.
• Плата микроконтроллера ATmega644, который работает с прошивкой, написанной на С. К этой плате подключаются датчик температуры в столе, датчик давления, ЖК-дисплей, включатели режимов с передней панели, а также реле управления мощностью нагревателей (линиями лампочек).
• Плата контроллера переменного тока, которая синхронизирует сигнал от микроконтроллера, симистор и линию переменного тока.
• Плата с реле, которая состоит из 6-ти электромеханических реле, управляемых микроконтроллером. Одна из реле включает вентилятор, а остальные линии нагревателей.
• Плата реле нейтрали, которая состоит из 7 реле, управляемых микроконтроллером и подключающие линии нагревателей к нейтральному проводу, а также датчик температуры в пространстве стола.
• Симистор, состящий из двух оптоизолированных тиристорных твердотельных реле, рассчитанный на 20А, 240В, который регулирует вентилятор и нагрев пространства стола.

Шаг 4: Установка опор

На наш короб стола поделки , а он, кстати, размером 600х900мм, монтируем опоры для панели нагревателей и устанавливаем саму панель с лампами. Так же делаем рамку для пластика и вставляем ее в опоры на подшипники, места соединения короба стола и рамки уплотняем изоляционной пористой лентой.

Шаг 5: Вакуумный вентилятор

К нижней стороне короба мозгостола крепим источник вакуума, попросту вентилятор. Для своего вакуумного вентилятора мы сделали дополнительную пластину из МДФ и с ее помощью, а так же с помощью неопреновых прокладок, установили его.

Шаг 6: Окончательная сборка и тестирование

На заключительном этапе подсоединяем все элементы, проверяем все ли правильно установлено и переходим к тестированию. В рамку вставляем лист пластика для формования, включаем стол и формуем!

А вот как функционирует наш стол:

Удачных самоделок и надеюсь, наше руководство поможет вам в этом!