Pembentukan Vakum:Apa Artinya dan Cara Kerjanya

Pembentukan vakum adalah proses thermoforming yang menawarkan keuntungan seperti biaya produksi rendah, pengurangan biaya pencetakan, dan efisiensi tinggi dalam pembuatan berkualitas tinggi. Dari suku cadang yang lebih kecil seperti kemasan blister farmasi hingga suku cadang mobil yang lebih besar, pembentukan vakum digunakan di banyak industri.

Namun, ada beberapa seluk-beluk yang melingkupi proses tersebut, sehingga memerlukan pemahaman tentang proses tersebut sebelum memilihnya. Artikel ini menjelaskan proses, bahan dan mesin yang kompatibel, serta aplikasinya.

Pembentukan vakum adalah proses pembuatan plastik yang melibatkan penggunaan mesin untuk memanaskan polimer plastik hingga lentur sebelum ditarik ke atas cetakan. Ini adalah proses penting dalam produksi komponen plastik bervolume rendah.

Proses ini kompatibel dengan bahan termoplastik dan termoset meskipun terdapat perbedaan. Oleh karena itu, penggunaan apa pun hanya boleh dilakukan setelah pemahaman yang benar tentang sifat-sifatnya. Namun demikian, sebagian besar produsen lebih memilih termoplastik karena dapat didaur ulang.

Bagaimana Cara Kerja Pembentukan Vakum?

Pembentukan vakum adalah proses manufaktur langsung yang melibatkan lima langkah utama yang dijelaskan di bawah ini:

Langkah 1:Membuat Cetakan Pembentuk Vakum

Produsen menggunakan aluminium cor, kayu, busa struktural, atau plastik cetak 3D untuk membuat cetakan vakum. Setiap bahan memiliki kelebihan dan keterbatasannya masing-masing. Misalnya, plastik cetakan 3D lebih mudah dibuat, dan seseorang dapat membuat desain yang lebih rumit dalam cetakannya. Di sisi lain, aluminium mungkin merupakan pilihan yang tepat ketika kekuatan menjadi faktor penentu.

Seringkali, cetakan memiliki ribuan lubang ventilasi di dalamnya. Lubang-lubang ini merupakan saluran udara yang terperangkap selama pembentukan untuk mencegah terperangkapnya udara. Selain itu, cetakan harus mampu menghantarkan panas untuk mengurangi waktu pendinginan produk akhir. Seperti halnya pengecoran vakum uretan, cetakan harus dipanaskan terlebih dahulu sebelum proses pencetakan vakum plastik dimulai.

Langkah 2:Proses Penjepitan

Setelah cetakan dimasukkan ke dalam mesin, letakkan lembaran plastik di atas mesin dengan benar. Penjepit harus cukup kuat untuk menahan plastik selama proses pembentukan; kekuatannya tergantung pada mesinnya. Kebanyakan klem dapat menahan material dengan ketebalan berkisar antara 6-10mm.

Langkah 3:Proses Pemanasan

Ini melibatkan penggunaan pemanas untuk melelehkan lembaran plastik di bawah suhu transisi kaca. Pemanas dilengkapi dengan sumber radiasi untuk menjalankan fungsinya, dan waktu pemanasan bergantung pada jenis plastik yang digunakan.

Catatan:penting untuk menerapkan panas secara merata ke seluruh lembaran plastik.

Langkah 4:Proses Penyedotan Debu

Setelah meregangkan lembaran plastik yang dipanaskan menggunakan udara bertekanan, gunakan penyedot debu untuk menarik dan mendistribusikannya ke permukaan cetakan. Penyedot debu menghilangkan udara yang terperangkap saat lembaran plastik membentuk cetakan.

Bagian tersebut perlu didinginkan secukupnya karena pendinginan yang tidak memadai dapat menyebabkan deformasi bagian akhir.

Langkah 5:Pemangkasan dan Penyelesaian

Pemangkasan melibatkan pemotongan bahan plastik berlebih. Anda dapat memotongnya dengan pisau tangan atau gergaji pita tergantung ukuran dan teksturnya. Selain itu, produk pembentuk vakum mungkin memerlukan lubang tambahan atau desain lain untuk melengkapinya.

Oleh karena itu, pabrikan menggunakan pengeboran, pemotongan roller, permesinan CNC, dan banyak lagi untuk membuat lubang dan fitur yang presisi dan akurat. Selain itu, Anda dapat meningkatkan kualitas dan tampilan komponen menggunakan proses pasca penyelesaian seperti metalisasi vakum.

Jenis Mesin Pembentuk Vakum

Setiap mesin yang digunakan dalam proses manufaktur memiliki kualitas dan fitur yang unik. Oleh karena itu, Anda harus memahami berbagai mesin yang tersedia. Di bawah ini adalah tipe utama.

Mesin Pembentuk Vakum Industri

Jenis mesin ini memakan ruang yang besar dan paling cocok untuk manufaktur komersial. Selain itu, dapat menghasilkan suku cadang dengan bentuk dan desain yang rumit. Fitur penting mesin di kelas ini adalah desainer dapat memodifikasi parameter saat ini tanpa mengganggu siklus produksi.

Mesin Pembentuk Vakum Ukuran Sedang

Produsen menggunakan mesin di bawah kelas ini untuk memproduksi komponen plastik berukuran kecil hingga menengah untuk pembuatan prototipe dan produksi skala kecil. Dengan mesin pembentuk vakum ukuran sedang, seseorang memiliki otonomi lebih besar dalam prosesnya karena fitur semi-otomatis

Mesin Pembentuk Vakum Meja

Kelas mesin ini portabel, mudah digunakan, dan dirancang untuk aplikasi pembentukan pribadi. Mesin pembentuk vakum meja paling cocok untuk material dengan ketebalan tidak melebihi 6mm.

Mesin Pembentuk Vakum DIY

Ini adalah alat pendidikan yang sempurna untuk anak-anak dan remaja. Ini dioperasikan secara manual, dan hanya dapat digunakan untuk komponen dengan fitur sederhana.

Bahan untuk Pembentukan Vakum

Ada beberapa bahan yang kompatibel dengan proses pembuatannya. Masing-masing memiliki sifat unik misalnya polikarbonat memiliki kekuatan tarik yang tinggi sehingga dapat diterapkan pada bagian struktural. Bahan umum untuk proses ini meliputi:

• Akrilonitril Butadiena Styrene (ABS)
• Polikarbonat (PC)
• Polipropilena (PP)
• Polivinilidena fluorida (PVDF)
• Polietilen tereftalat glikol (PETG)
• Polivinil Klorida (PVC)
• Polistiren Berdampak Tinggi (HIPS)
• Akrilik (PMMA)
• Polietilen Densitas Tinggi (HDPE)

Keuntungan Pembentukan Vakum

Produsen menggunakan cetakan vakum karena manfaat berikut.

1. Hemat biaya

Pembentukan vakum adalah metode pemrosesan plastik paling terjangkau untuk produksi volume rendah. Hal ini terkait dengan hilangnya biaya pembuatan prototipe dan pembuatan cetakan pembentuk vakum. Biaya cetakannya rendah karena produsen membuatnya dari bahan yang terjangkau dan mudah didapat. Selain itu, saat membuat bagian serupa, Anda dapat menggunakan kembali cetakannya.

2. Waktu Penyelesaian

Jika dibandingkan dengan metode pengolahan konvensional, waktu pembuatan cetakan perkakas lebih singkat, bahkan lebih singkat lagi jika cetakan dicetak 3D. Dengan pembentukan vakum, waktu antara pembuatan desain untuk manufaktur dan produksi aktual menjadi singkat. Hal ini meningkatkan efisiensi produksi dan mengurangi waktu produk Anda sampai ke pasar.

3. Fleksibilitas dan Keserbagunaan Desain

Meskipun satu cetakan menghasilkan komponen dengan desain yang sama, desainer dapat memodifikasi cetakan ini agar lebih sesuai dengan kebutuhan mereka. Hal ini meningkatkan kreativitas karena seseorang dapat bereksperimen dengan ide-ide baru dan membuat prototipe tanpa biaya atau penundaan yang signifikan. Selain itu, pencetakan vakum menawarkan lebih banyak pilihan warna dan penyesuaian. Dengan ini, produsen dapat membuat desain unik dan suku cadang yang dipersonalisasi dengan harga yang wajar.

4. Akurasi dan Presisi

Pembentukan vakum plastik adalah proses pembuatan yang akurat. Bagian akhir mengambil bentuk cetakan yang tepat, sehingga menghasilkan konsistensi dalam bentuk dan ukuran dari batch ke batch ketika menggunakan cetakan yang sama. Akurasi dan presisi sangat penting untuk komponen yang harus masuk ke bagian lain. Hasilnya, ini dapat diterapkan pada perakitan suku cadang.

5. Kompatibilitas

Cetakan vakum kompatibel dengan sebagian besar bahan plastik. Misalnya, produsen dapat memproduksi komponen transparan dan tembus cahaya yang dapat digunakan dalam kemasan makanan. Bahan umum yang kompatibel dengan proses ini meliputi polikarbonat, propilena, dan polietilen densitas tinggi.

6. Ramah lingkungan

Proses pembentukan vakum tidak membahayakan lingkungan karena menghasilkan sedikit atau bahkan tidak menghasilkan limbah sama sekali. Selain itu, seseorang dapat dengan mudah mendaur ulang sisa bahan plastik dan menggunakannya untuk produksi di masa mendatang.

Kerugian Pembentukan Vakum

Pencetakan vakum memiliki beberapa keterbatasan meskipun menawarkan banyak manfaat. Ini termasuk:

Kesederhanaan

Meskipun Anda dapat membuat komponen yang disesuaikan, cetakan hanya menghasilkan begitu banyak detail, dan pembentukan vakum mungkin tidak efektif untuk komponen dengan tingkat detail yang tinggi. Makanya, bentuknya harus sederhana, dan desainnya harus lugas.

Tidak Cocok Untuk Produksi Skala Besar

Proses pembentukan vakum melibatkan produksi satu bagian pada satu waktu sehingga cocok untuk produksi volume kecil. Namun, hal ini mungkin memakan waktu lama untuk produksi skala besar.

Risiko Melengkung

Pembentukan vakum cocok untuk plastik dengan dinding tipis. Dinding yang lebih tebal meningkatkan risiko plastik melengkung. Untuk menghindari hal ini, lembaran plastik harus diregangkan untuk mengurangi ketebalan dinding.

Kecacatan Berkelanjutan

Keuntungan menggunakan kembali cetakan vakum untuk menghemat biaya dapat menjadi batasan, karena setiap kerusakan pada cetakan mengakibatkan kerusakan signifikan pada produk akhir, dan hal ini dapat menyebabkan penarikan kembali produk dan kerugian.

Aplikasi Pembentukan Vakum

Proses pembentukan vakum digunakan untuk memproduksi banyak produk di berbagai industri. Beberapa aplikasi yang umum adalah:

Otomotif dan Transportasi

Pembentukan vakum plastik adalah cara yang terjangkau untuk memproduksi suku cadang mobil karena dapat membuat desain suku cadang secara detail dan kompatibel dengan suku cadang mobil kecil dan besar. Selain itu, material plastik diregangkan menjadi lembaran yang sangat tipis, sehingga mengurangi bobot komponen dan meningkatkan efisiensi bahan bakar.

Produsen suku cadang mobil menggunakan pembentukan vakum untuk memproduksi blanko jendela, bemper, baki, panel interior, penutup roda cadangan, dan banyak lagi.

Kemasan Makanan

Cetakan vakum dapat diterapkan pada industri pengemasan makanan karena dapat dengan mudah mencetak plastik food grade. Karena kualitas plastik ini, seperti polikarbonat, mudah disterilkan, mencegah kontaminasi, mengurangi kerusakan makanan, dan menjaga kesegaran.

Barang Konsumsi

Ada banyak sekali daftar produk pembentuk vakum yang digunakan dalam pembuatan barang konsumsi. Hal ini karena pembentukan vakum sangat ideal untuk komponen yang harus ringan, tahan lama, dan estetis. Contohnya seperti mainan anak, tempat mandi dan pancuran, kotak penyimpanan, dan masih banyak lagi.

Bagian Khusus dan Efek Khusus

Produsen di banyak industri menggunakan cetakan vakum untuk menyesuaikan komponen unik, dan ini penting untuk menambahkan desain dan properti untuk efek khusus. Dengan pembentukan vakum, seseorang menambahkan logo dan simbol kompleks pada suatu bagian.

Apa Perbedaan Antara Pembentukan Vakum, Thermoforming, dan Pembentukan Tekanan?

Thermoforming adalah istilah umum yang menggambarkan pembuatan komponen 3D dari lembaran plastik. Pembentukan vakum dan pembentukan tekanan adalah dua jenis utama thermoforming. Perbedaannya terletak pada prinsip pembentukan, jenis, dan jumlah cetakan yang digunakan.

Prinsip

Pembentukan tekanan melibatkan penggunaan udara di bawah tekanan untuk mendorong lembaran plastik yang dipanaskan ke dalam satu cetakan sebelum menempatkan cetakan lainnya pada plastik yang dibentuk. Sebaliknya, pembentukan vakum menggunakan tekanan vakum untuk menarik plastik hangat ke atas atau ke dalam cetakan.

Jenis dan Jumlah Cetakan

Ada dua jenis cetakan yang digunakan yaitu cetakan jantan (yang berbentuk cembung) dan cetakan betina (yang berbentuk cekung) dalam thermoforming. Saat menggunakan cetakan jantan, lembaran plastik ditempatkan di atasnya agar pas di dalam bagian tersebut. Saat menggunakan cetakan betina, cetakan tersebut dipasang di sekitar lembaran termoplastik dan membentuk dimensi luarnya dengan tepat.

Umumnya, seseorang dapat menggunakan cetakan jantan atau betina dalam pembentukan vakum yang menggunakan cetakan tunggal dan tekanan vakum untuk memberikan bentuk yang diinginkan pada bagian-bagian tersebut.

Pembentukan tekanan bekerja secara berbeda. Alih-alih menyedot satu cetakan, lembaran plastik yang dipanaskan ditekan di antara dua cetakan. Hal ini berguna untuk membuat komponen plastik yang perlu dibentuk secara akurat pada kedua sisinya atau bila diperlukan penarikan yang dalam.

Konculsi

Pembentukan vakum adalah metode paling sederhana untuk membuat komponen plastik berulang secara ekonomis. Ia menggunakan tekanan vakum dan panas untuk melakukan operasinya. Produsen sering kali menggabungkan pembentukan vakum ini dengan proses manufaktur lainnya untuk meningkatkan fungsionalitas dan estetika.

Ada beberapa aspek pembentukan vakum yang menentukan keberhasilan operasi. Misalnya saja memilih cetakan dan bahan terbaik. Oleh karena itu, artikel ini membahas bagian dari pembentukan vakum. Di WayKen, teknisi dan desainer kami dapat memenuhi kebutuhan produksi suku cadang bervolume rendah mulai dari pembuatan prototipe hingga proses produksi penuh.

Selain itu, kami adalah produsen prototipe cepat bersertifikasi ISO dan meningkatkan keuntungan Anda dengan mempersingkat waktu tunggu dan menawarkan layanan kami dengan harga yang kompetitif. Apakah Anda memiliki proyek yang memerlukan bantuan? Jangan ragu untuk menghubungi kami hari ini.

FAQ

Kapan pembentukan vakum bukan pilihan yang tepat?

Meskipun pembentukan vakum menawarkan banyak manfaat, proses ini mungkin bukan yang terbaik jika suku cadang yang ingin Anda produksi memiliki desain dan fitur yang sangat kompleks, produk yang dimaksudkan berskala besar, waktu untuk memasarkan produk singkat. Dalam situasi ini, pertimbangkan alternatif lain yang sesuai.

Apa yang salah dengan pembentukan vakum?

Seperti proses manufaktur lainnya, penting untuk mengambil tindakan pencegahan saat membentuk komponen. Cacat seperti lengkungan dan ketebalan dinding yang tidak rata pada bagian akhir dapat terjadi. Cacat ini dapat mempengaruhi fungsi bagian tersebut. Oleh karena itu, seseorang harus menghindarinya dengan mengatur tekanan udara dan parameter lainnya.

Apakah pengecoran vakum dan pembentukan vakum adalah hal yang sama?

Meskipun prinsip keduanya mungkin sama, namun ada perbedaan. Dalam pengecoran vakum, bahan awalnya adalah resin cair sedangkan lembaran plastik padat dalam pembentukan vakum.