Prasy membranowe
Prasa Lock-Form Air System produkowana przez firmę Italpresse została opracowana dla uszlachetniania materiału fornirem lub PVC. Maszynę wyposażono w liczne urządzenia chronione patentem, które czynią ją wyjątkowo wielostronną w zastosowaniu. Spośród nich warto wymienić: urządzenie dla częściowego wykorzystania powierzchni zasobnika w przypadku, gdy zamierza się poddać dociskowi niewielką liczbę płyt, urządzenie autokompensacyjne, dla zrównoważenia wpływu różnej grubości PVC czy urządzenie uniemożliwiające tworzenia się zmarszczek na PVC w trakcie fazy pokrywania płyty.
Charakterystyka maszyny
Prasa ma geometrię pierścieniową, bez spawów, co zapewnia wysoką wytrzymałości na naprężenia mechaniczne oraz ogranicza wpływ rozszerzalności termicznej. Użytkowe wymiary płaszczyzny wynoszą 1334 x 2684 mm. Górna, ruchoma płaszczyzna oraz stała płaszczyzna dolna posiadają rektyfikowane powierzchnie wykonane z masywnej stali o dużej grubości. System listew zębatych, umieszczonych w kierunku podłużnym oraz poprzecznym, gwarantuje jednorodność i równoległość opuszczania płaszczyzny ruchomej, zaś cylindry przemieszczania zapewniają jej szybszą pracę. Zasobniki załadowania i rozładunku przemieszczają się niezależnie i automatycznie. Prasę wyposażono w wydajną instalację podciśnieniową, pozwalającą na użytkowanie także w zastosowaniach, które byłyby niemożliwe do wykonania na innych tego typu maszynach.
Prasa sterowana jest z tablicy elektrycznej, na której znajdują się wszystkie urządzenia sterujące dla łatwego posługiwania się prasą. System PLC zapewnia zarządzanie podstawowymi sekwencjami roboczymi, a z tablicy można łatwo ustawić podstawowe parametry pracy: czas wstępnego podgrzania (jeżeli jest to konieczne), fazę odwrócenia ciśnienia (jeżeli jest taka potrzeba), czas prasowania, temperaturę działania.
Cykl pracy prasy przy pokrywaniu elementów przestrzennych folią PVC z zastosowaniem podciśnienia bez membrany.
Materiałem pokrywającym może być folia PVC o grubości od 0,2 do 1 mm, PE polietylen (mniejszy koszt, ale trudniejsze nałożenie), PPE polipropylen oraz ABS. Elementem pokrywanym bywa najczęściej MDF frezowany. W procesie nakładania stosuje się klej PU poliuretanowy, pozwalający na elastyczny kontakt pomiędzy folią i elementem. Klej jest nanoszony na element od 4-8 godzin przed prasowaniem. Element z klejem może być składowany aż do 1 miesiąca. Nakładanie kleju odbywa się przy użyciu pistoletów, najczęściej 2 razy na brzeg elementu i 1 raz na płaszczyznę.
Faza nagrzewania wstępnego - ciśnienie od dołu powoduje uniesienie folii PVC i jej kontakt z nagrzaną górną półką. Czas nagrzewania zależy od rodzaju folii i jej właściwości, folia powinna być plastyczna, ale zachowywać strukturę. Najczęściej trwa to od 60 do 120 sekund. Ponadto tworzenie "balonu" z folii PVC musi być na tyle pewne, aby nie występowały pęcherze powietrzne pomiędzy folią a górną półką prasy, co powoduje późniejsze defekty niedoklejenia. Różnica temperaturowa osiągana pomiędzy górną a dolną płaszczyzną folii najczęściej wynosi 20C (100-120 C).
Faza podciśnienia - podciśnienie od dołu powoduje powleczenie folii PVC na elemencie profilowym. Energia cieplna przekazana poprzez folię na element powoduje aktywację kleju. Jest to faza krytyczna, z jednej strony musi przebiegać bardzo szybko, aby nie następowała strata ciepła, z drugiej zaś zbyt szybkie powlekanie powoduje marszczenie się PVC. W fazie tej nie stosuje się ciśnienia od góry, aby nie dopuścić do nadmiernego wyziębienia folii.
Faza nacisku całkowitego - następuje nacisk powietrza z góry, powodując stabilizację powłoki na elemencie. Trwa to około 40-50 sekund.
Faza stabilizacji - zostaje wprowadzone zimne powietrze przed otwarciem prasy w celu stabilizacji folii PVC.
Cykl pracy przy pokrywaniu elementów przestrzennych okleiną naturalną (membrana, którą tworzy 3-4 mm guma, jest środkiem przenoszącym ciepło i wykonującym nacisk).
Faza nagrzewania wstępnego - ciśnienie od dołu powoduje uniesienie membrany i jej kontakt z nagrzaną górną półką.
Faza nacisku - ciśnienie od góry powoduje dociśnięcie poprzez membranę okleiny wcześniej ułożonej na elemencie profilowym, energia cieplna przekazana poprzez membranę na element powoduje aktywację kleju.
W przypadku stosowania membrany nie jest możliwe uzyskanie tak ostrych krawędzi, jak w przypadku powlekania folią z użyciem podciśnienia. Możemy uzyskać jednak znacznie większe naciski rzędu 16-20 barów przy prasach olejowych, stosowanych szczególnie przy materiałach z połyskiem (ABS na meble łazienkowe).
Czas trwania cyklu, w przypadku PVC, jak i forniru, jest funkcją zmienną różnych parametrów, takich jak: grubość arkusza, typ płyty, format płyty oraz rodzaj stosowanego kleju. W sposób bardzo przybliżony czas ten można określić na około 120-180 sekund (załadunek - 10 s, zamknięcie prasy - 5 s, prasowanie - 140-150 s, otwarcie prasy - 5 s, wyjście półki - 10 s).
Znaczenie temperatury przy laminowaniu PVC
Teoretycznie arkusz PVC może zostać w różny sposób zastosowany na płycie profilowanej i rezultat może wydawać się dobry lub wręcz znakomity. Ale prawdziwym punktem krytycznym jest temperatura zastosowania PVC. Wyjątkowo ważnym czynnikiem jest aktywowanie kleju w wysokiej temperaturze, niezależnie od grubości arkuszy PVC, jak też kształtu pokrywanej płyty. Jedynie wysoka temperatura aktywacji powoduje silne przyleganie, które nie pozwala na wystąpienie zjawiska delaminacji. Niska temperatura może spowodować delaminację także po kilku miesiącach od zastosowania na arkuszu PVC, a więc wtedy, gdy płyta została już sprzedana, wysłana i zainstalowana, co oczywiście spowoduje straty ekonomiczne oraz utratę wizerunku firmy.
Gwarancją jakości oraz długotrwałości płyt jest jedynie wysoka temperatura aplikacji arkusza PVC. Różnica pomiędzy skrajnymi punktami prasy nie powinna przekraczać 1°C.
W celu uzyskania takich warunków w opisywanej maszynie konstrukcja półki składa się z czterech warstw: półki pełnej stalowej, profili aluminiowych, w których krąży olej, stołu z grzałkami elektrycznymi oraz powłoki z czarnej folii (ewentualnie stosuje się folię dla materiałów ekologicznych, powoduje ona jeszcze łagodniejsze rozłożenie temperatury na powierzchni płyty grzewczej).
Oprócz temperatury występują inne parametry, które odpowiednio ustawione, mają decydujący wpływ na otrzymanie płyt wysokiej jakości. Są to przede wszystkim: ilość oraz prędkość powietrza wprowadzanego do prasy, czas podgrzania, czas cyklu próżniowego i prasowania oraz wartości podciśnienia oraz ciśnienia.
Firma Italpresse zbudowała i rozwinęła specjalne urządzenie dla sterowania przepływem powietrza, które składa się z profilu aerodynamicznego dla skanalizowania powietrza. Urządzenie te umożliwia przepływ laminarny powietrza, gwarantujący stopniową ekspansję powietrza wewnątrz prasy. W ten sposób unikamy jakichkolwiek uderzeń w arkusz PVC, który mógłby spowodować powstanie pewnych zmarszczek lub otworów na powierzchni płyty. Wszystkie parametry są stale monitorowane poprzez PLC tablicy sterującej, za pomocą specjalnego programu narzędziowego.