設計鑑定團 : 最小也最接近工業規格的 FORMART 智慧真空成型機

真空成型是工業中常見的生產方式,是將熱塑性塑料板加熱軟化後,蓋到模具上並在下方抽真空,使板材平貼到模具上成形,工業應用多見於一些產品外殼或泡殼包裝。

隨著家用工具機行之有年,除了常見的 3D 列印或雷射雕刻,也開始有廠商投入小型真空成形機,許多玩家會自造吸塑器材,製作泡殼包裝或簡易模具。但這類桌上型工具往往在性能上不能和工業級產品比較,多被戲稱為「玩具」,而這次鑑定的「FORMART 智慧真空成型機」居然號稱有工業級的成型能力!?

鑑定團因為有參與了募資影片拍攝,前後使用約三個多月,也體驗了各種功能的演進,算是陪伴了這台機器走了一段路,就來帶各位詳細看看這台機器吧。

大致的使用流程就是:開機設定 > 放板材 > 加熱軟化 > 放上模具 > 抽真空 > 取得泡殼,
有多種應用方式

先看外觀

系列產品包括完整功能規格的 FORMART,以及體積較為小巧、價格較低的 FORMART Lite。其中 FORMART 有較大的成形尺寸,具備內建抽氣幫浦以及風冷系統;Lite 版本則是需要搭配吸塵器做使用。不過兩者都享有智慧型的數控系統以及高規格的加熱烤爐。

模組化設計

整體採用模組化設計,除四根圓柱外,主要可分為 : 上層的加熱器、下層的主機和幫浦、可滑動的板材固定托架、可更換尺寸的衝孔底板。打開主機更會發現各個機構都有獨立的單元模塊,簡易的拆裝可反映到維修的便利性。

特殊托架設計

FORMART 設計的快拆夾具操作上相當俐落,只要扭轉兩側的兩顆大旋鈕就能夠夾緊板材、移動托架接觸模具成型。四根支柱的穩定結構讓使用相當順暢,就算施力不均造成托架稍微扭曲也不會卡住。

另外還有獨門的煞車機構,可以讓托架停在任意高度,就能在不取下模具的情況替換板材,重複使用時的效率提升不少。

托架上一些顯眼的溝槽則是可以加上配件,改變可夾持的板材大小;加上底板的更換的話,FORMART 一共可以支援四種板材尺寸(Lite 版則為單一尺寸 ),除了視模型大小調整避免浪費,也能利用切剩的板材。

不過托架上升到加熱器時是利用磁吸固定,拉下時不免容易「暴衝」一下,若沒有練習控制力道可能會下壓過快或施力不均。雖說這部分改為手動卡榫能改善,但就不如直接拉下的磁吸結構直覺;稍加練習幾次之後,倒是可以習慣。

分別在四個角落的磁吸機構

加熱器設計 

以往接觸過的一些小型機種,好一點的採用陶瓷加熱片,陽春點的就只有很簡陋的電熱管;除了升溫耗時,有時候還有板材加熱不均勻的問題,而溫度不一的板材除了容易成型失敗,也會有變色或破裂問題。FORMART 在這部分使用了家用機少見的碳纖石英熱管,不管是加熱管的排列方式或鏡面處理的反射罩,都看得出用心。

圖中可以看到有雙層的加熱管還有鏡面反射罩

實際使用過後,一開始的機種還容易出現中央位置過熱的問題,但後來的版本已經改善。加熱速度受到台灣電壓 110V 的影響,以 0.5mm 的 PET來說,冷開機升溫到 120 度約需要 90 秒,第二次以後則只需要 55 秒左右。

雖然原廠已經內建許多板材預設參數,但是以 PET 為例,不同顏色乃至不同供應商的 PET 可能會有不一樣的最佳成型溫度,如果有特殊的成型需求,就需要依賴經驗或多次嘗試來微調修正。

冷開機加熱較慢,可到進階設定打開預熱功能
FORMART 採用紅外線感測器即時測溫,相較許多採用計時器的機種精確很多。

成型尺寸

FORMART 其中一個特色就是成型尺寸,最大成型尺寸可達 500mm x 300mm。我們用厚度 100mm,長寬各為 250 mm 的模具來測試,在這個尺寸長度部分幾乎是機器的臨界值,但依然順利成形 ! 不過在模具過厚、尺寸過大的情況下,若施力不當或是未選用延展特性適當的板材,塑板可能會在成形過程中滑脫,說不定日後會在托架的設計上增加夾持的張力。

圖片中可以看到模具幾乎抵在底板的邊緣了,但仍可完美成型!

操作介面

打開背面的電源後,機器先開始執行自我檢測,確認各部位連接運作正常,然後就會進到模式選擇頁面待命。無論 FORMART 或 FORMART Lite,機器都只有一顆單鍵飛梭 (Shuttle Wheel),可透過旋轉和點擊來操作螢幕上的選項,直觀的操作上並沒有太大問題。螢幕側邊有揚聲器,在重要步驟時會有提示音,在等待塑板加熱的時間可以去做點別的事,聽到通知再回來操作,算是相當貼心。

FORMART 最重要的特點,就是相當懶人的自動化設定。成型模式有三種,泡殼、標準和精細模式的分別其實就是三個吸力強弱的區間,對於不熟悉真空成型的使用者來說相當直覺。在精細模式時幫浦的吸力可達 85 kPa,已達工業生產標準,相當驚人。

而最後一個除溼功能,可透過適當烘烤板材來去除濕氣,減少成形時氣泡產生。選單基本上都有逐步指示,不用太過擔心操作純熟與否,而專業使用者也可以自行調整細節。

另一個超懶人功能,就是原廠提供的環保板材上都附有條碼,放上機器辨識後就會自動設定參數,讓對材料不熟悉的使用者也可以直接上手。稍有經驗後,也可以自行添購沒有條碼的非原廠板材,甚至能到進階選單中調整細項參數,自行設定的板材厚度範圍可從 0.3mm 至 3mm ,溫度最高可加熱到 230度,如 HIPS 一類的板材也能順利使用。

成型應用

由於此次鑑定團也負責協助募資影片的拍攝,在製作道具的過程中對 FORMART 成型功力有很深的認識。若是使用 3D 列印製作造型單純的模具,在泡殼模式下成功率可達百分之百,能產出不亞於量產水準的透明泡殼,用於展售自製產品非常方便 。

試試形狀特殊、立體形狀的公仔,由於不是平底面,有倒鉤的彎角,以常理模具來說是比較不適當的,但利用泡殼模式稍微測試個幾次,還是可以做出相當不錯的泡殼。

搭配現成的相框就可以做許多展示的應用

進一步應用泡殼模式的低真空吸力,搭配簡單的幾何母模,藉由不完全的成形做出滑順曲面,可以做出一些不同的創意商品,例如道具中的棚頂建築模型、立體春聯等,或透過一些現成物件的搭配,也可以做出 R 角,相當有趣。

但如圖中這種高而尖細的形狀,在成形過程中相當容易產生肋狀變形而失敗,除了操作者的技術和模具的適合性之外,其實還可以透過吸力參數的微調來修正問題。

強勁的吸力在部分物件的表現上更是令人震撼 ! 如精細模式下完成的毛玻璃杯墊模具,可以看到玻璃上的紋路都如實呈現。在成形較複雜或較高的物件時,吸力強弱也攸關是否能成功做出上面的細節。

自動脫模

一般的真空成型作業是手動用氣槍輔助脫模。FORMART 則是採用雙向幫浦,除了抽真空外也可以向上吹氣,在完成成形後會幫你自動脫模 ! 在大量的重複作業時是個相當方便的功能。

機器會在成品冷卻時反向吹氣脫模,並舉起板材

說到脫模便不得不提一些模具的小眉角,自動脫模如果失敗時,不妨先檢視下模具的設計是否有問題。製作真空成型用的模具時,得注意拔模角的問題,一般為了脫模順利會有 3° 以上的角度建議值;加上熱成型的本質原理,若用 3D 列印模具也須留意材質耐溫與支撐強度,避免在吸塑過程中模具變形甚至塌陷。

另外如果模具上有較多內凹的造型,如這次鑑定團也嘗試成形的大樂高積木,會需要在模具上鑽出一些輔助抽氣的小孔洞,會比較容易呈現出內凹的細節。

在凹處鑽出抽氣細孔可幫助成形細節

總而言之

整體而言 FORMART 是相當強大的真空成形機種,光是高性能的加熱器跟輔助使用的智慧介面就非常值回票價,更擁有接近工業規格的真空幫浦與自動脫模能力。 相當 「居家」 的外觀和尺寸也落實「書桌創業」的理念,創業初期想要完全依賴這台機器做產品自產自銷也不是不可能(辛苦一點)。即使是較小型的 Lite 也都有良好的使用體驗,輕巧的體積在空間運用上更有彈性。

本身已經擁有 3D 列印機或 CNC 等設備的專業使用者,可以考慮添購一台 FORMART 搭配運用,可以如上圖中的面具一般,快速製出複雜又堅固的薄殼結構,協助原型開發或作為少量包裝打樣;快速製模的特性加上原廠提供食品等級的塑板,也非常適合應用烘培業、小型的手作課程和幼教,降低模具開發的成本。

目前 FROMART 正在募資中,開賣幾分鐘就順利達標,邁雅設計團隊也經常舉辦粉絲見面會推廣使用,有興趣的朋友不妨追蹤他們的專頁,到下一場體驗活動中實際感受看看 FORMART 優異的性能

募資頁面:嘖嘖 x FORMART
官方網站 : MY YARD
臉書專頁 : MY YARD – Home

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