真空成型は1930年代から既に始まっていますが、現在ますます重要になっています。
低コストで取り扱いが容易、プロトタイプ作成の効率性やスピードを備えていて、同等の条件で特定形状の小ロット作成を行える代替ソリューションはありません。真空成型の利点の１つは、射出成形などと比較してコストパフォーマンスが良いことです。
Formechはデュポン、BASF、ケンブリッジ大学、多くの国際的な技術センターと協力して、真空成型の可能性がもたらす新しい先進複合材料の研究を行っています。世界をリードする材料科学会社を通して、環境に優しい熱成型性プラスチックの開発に投資し続けています。
ツーリングの時間やコスト、必要部品の複雑さ、仕上げ、数量、納期などトータルで考えると真空成型は3D印刷や射出成形に代わる手段です。
複雑な形状の一回限りのプロトタイプの場合、3D印刷は、設計上の制約やトリミングを必要とせずに完成した完成部品を作成することができるため、真空成型や他のプロセスよりも優れています。
Formechでは、ほとんどの設計課題に対して、3D印刷を真空成型の補完的なプロセスとして採用しています。3D印刷は真空成型と組み合わせて使用することで、費用対効果が高く複製が簡単になり、成型技術に新たな可能性をもたらします。世界をリードする設計研究所のほとんどは、その両方の技術を利用しています。
真空成型は全てのデザインまたは形状が真空成型に適しているわけではありませんが、多様なプラスチックを加工するための最も費用対効果が高く、効率的な方法です。 Formechの真空成型機は、Apple、Google、Disney、Bolshoi Ballet、Ford、Tesla、Ferrero Rocher、Nestle、Makita、Royal Air Force、Philips、Yale University、Dupontなど、多くの電子機器、フィルム、およびお客様に使用されています。 劇場、自動車、航空宇宙、製菓、包装、教育など、これらの大手企業や機関の間で真空成型の人気が高まっていることは、真空成型プロセスがビジネス的にもナンバーワンの選択肢であり続けていることを示しています。
製品設計、包装および大量生産用途におけるプラスチックの使用は依然として大きな課題であり、しばしば論議を呼んでいます。紙からプラスチック、金属、再生利用までのあらゆる材料の選択は環境に影響を与えます。コスト、製品寿命、および内容物の保存などを考慮すると熱可塑性プラスチックが最も適した材料になります。
Formechは、石英加熱を導入することで、熱可塑性プラスチックの加工による環境への悪影響を最小限に抑えることを目的としています。Formechの機械には、可能な限りプラスチックの使用と無駄を最小限に抑えるために、セットする加工サイズを必要最低限に抑える為のオプションも準備しています。世界有数の材料科学企業や機関と密接に協力することで、環境への影響を軽減するための開発を完全サポートします。
Formechの真空成型機は、大学や高等教育カリキュラムで広く活躍しています。1930年代以降、現在でも真空成型は継続的に開発されている技術であり、私たちは新しい研究と技術の最前線に立っています。
真空成型には他の成型方法よりもいくつかの加工上の利点があります。低い成型圧力が使用されるので使用するツールも比較的低コストで準備できます。
低圧を使用するので、金型は安価な材料で作ることができ、金型製作時間もかなり短くすることができます。したがって、大型部品の試作や小ロットならびに中ロットの注文に対応しやすく、コストも抑えることができます。大量の商品を自動生産するためには、より高度な機械や金型が使用されています。
真空成型は押出プラスチックシートを使用しますので、それをトリミングするための二次工程が必要とされる可能性があります。
クランピングフレーム
クランピングフレームは、プラスチックシートが成型中にしっかりと固定します。シングルヒーターで最大6mm、ツインヒーター機械で最大10mmまでの資材で成型を行うことが可能です。自動成型を使用する場合は、偶発的な損傷を避けるために可動部品の操作を保護する必要があります。さらに、オペレーターを危険から守るために安全ガードを取り付ける必要もあります。
ヒーター（加熱）
ヒーターはアルミニウム製反射板内に取り付けられた赤外線素子です。ベストな真空成型結果を得るためには、シートがその全表面積にわたり、その厚さ全体にわたって均一に加熱されることが不可欠です。その為には、レギュレーターで温度・エネルギー管理を行う必要があります。セラミックは、ウォームアップが遅く（約１５分）そして温度調整時の応答時間も遅い欠点があります。
石英ヒーターだと小さな熱質量で温まり、温度調節の応答時間も早いです。高温計はシートの融解温度を感知し、正確に加熱温度を制御します。より厚い材料を形成するときにはツインヒーターを使用して、均一な熱浸透と早いサイクルタイムを実現します。
臨界成型温度を持つ高温材料を成型する場合にも、ツインヒーターを使用することをお勧めします。熱強度の領域を厳密に制御することによって、対流気流およびクランプ領域からの吸収によって引き起こされる端部周辺の熱損失の対策もなされています。以上の様に石英ヒーターは熱効率が良いので、フォーミング時のコスト削減も期待できます。
シートレベル（自動レベル調整） - すべてのマシンで利用できるわけではありません。
加熱中にプラスチックシートの下をセンサーで確認します。プラスチックシートが垂れ下がりセンサーに反応すると、少量の空気がシートの下の下部チャンバに注入され、シートの垂れ下がりを防ぎます。
プレストレッチ（バブル） - すべての機械で利用できるわけではありません。
プラスチックがその成型温度に達した時点で、真空成型が均一な厚みで行われるように成型前に均一に延ばすことができる。シートを均一に伸ばすことで成型時の気泡の発生を抑えることができます。真空、空気圧、およびプラグアシストなどのオプションを使用して、プラスチックの成型を補助します。
プラグアシスト - HDおよびTFシリーズでのみ利用可能です。
ストレート形状の成型を行う場合は、金型の全体にプラスチックシートを均等に設置する為にプラグアシスト真空成型を使用します。シートを型に押し込む時に均一にシート広げる役割があります。このプロセスは、より多くの熱可塑性材料を金型の底部に入れ込むことを可能にします。金型の隅部でプラスチックが薄くなるのを防ぐのに有効な機能です。
バキューム
材料が適切に加熱されたら、シートの形成を真空で行います。シートとモールドとの間にある空気を吸引するために真空ポンプが使用されます。真空ポンプは、ダイアフラムポンプから乾式および油入ロータリーベーンポンプまで様々です。大型の機械では、大容量の真空ポンプと共に真空リザーバが使用されます。これにより、（シート温度がその理想的な成型温度を下回る前に）加熱されたシートを素早く成型できる、２段階瞬間真空が可能になります。
冷却とリリース - すべてのマシンで利用できるわけではありません。
形成後、プラスチックは出される前に冷却されなければなりません。冷却が不完全だと、成型品は変形してしまう可能性があります。冷却サイクルを高速化するために、部品が形成されるとファンが取り付けられて作動します。ノズルをファンに取り付け、冷水の細かいミストをシートに向けるスプレーミストオプションもあります。これは、ファンと組み合わせて、冷却サイクルを最大30％スピードアップすることができ、成型部品の収縮を抑制するのにも効果的です。
金型内の温度を調整して、PP、HDPE、PETなどの結晶性および結晶性ポリマーを冷却する際の正確で一貫した冷却時間を確保する金型温度制御ユニットもあります。
トリミングと仕上げ
成型部品が冷却されて機械から取り出されると、余分な部分を取り除きます。次に、穴、スロット、および切り欠きを部品に穴あけします。その後、装飾、印刷、強化、補強および組み立ての工程があります。
シートから製品をトリミングするには、様々なトリミング方法が使用されます。最も適した方法は、切断の種類、部品のサイズ、延伸比、材料の厚さ、及び生産量によって異なります。細いゲージ部品は通常、機械式トリムプレス（ローラープレスとも呼ばれます）でトリミングされます。