Goed thermoformeren begint met een perfecte mal

werken met solid surface vereist enige ervaring

Solid Surface is kwalitatief en duurzaam: het is in de massa gekleurd, vocht- en vlekbestendig, hygiënisch, brandveilig, uv-bestendig ... Uniek is evenwel dat het thermoformeerbaar is, wat wil zeggen dat u het plaatmateriaal na verhitting tot elke gewenste vorm kunt brengen. Maar wat heeft u echter precies nodig om Solid Surface te thermoformeren? En hoe gaat u concreet te werk?

thermoformering: het proces

VOORBEREIDING VAN HET MATERIAAL

Solid Surface is een materiaal dat vrij veel werkt onder invloed van temperatuurschommelingen. Het spreekt voor zich dat het verhitten van dit materiaal van pakweg 20 tot circa 130 à 160 °C (zie de specifieke instructies van de leverancier), om het vervolgens opnieuw te laten afkoelen tot 20 °C, een gevoelige impact kan hebben op de dimensies van de plaat. Vandaar dat het aan te raden is om het materiaal met een zekere overmaat te verzagen.

Pas als u het element in de juiste vorm heeft gebracht en opnieuw heeft laten afkoelen, kunt u met een freesmachine tot de gewenste eindmaat komen. Zorg er ook voor dat uw plaat geen scherpe randen of hoeken vertoont die het membraan van de vacuümpers kunnen beschadigen. Zelfs in de voorbereidingsfase is enig schuurwerk dus al vereist.

VERHITTEN IN DE OVEN

Het te thermoformeren stuk Solid Surface wordt 'koud' in een oven geplaatst die op voorhand is opgewarmd tot een temperatuur van ongeveer 165 à 180°C (zie de instructies van uw leverancier en de resultaten van uw eigen kalibratietest). De tijd dat de plaat in de oven moet blijven, hangt af van de dikte van de plaat en het type van de oven. Grosso modo moet u één à twee minuten per millimeter plaatdikte rekenen.

Die timing mag echter geen nattevingerwerk zijn. Wie het plaatmateriaal te weinig verhit, riskeert immers materiaalbreuk of zichtbare stretch plekken. Wie de plaat te lang in de oven laat zitten, loopt kans op uitstulpingen, blisters of zelfs kleurveranderingen. Wie geen ervaring heeft of wie een nieuwe oven gebruikt, maakt dus het best eerst enkele kleinere proefstukken. Daarbij kunt u bijvoorbeeld zaagresten gaan gebruiken.

VACUUMPERSEN

U moet het ijzer smeden wanneer het heet is. Manipuleer het soepel geworden stuk Solid Surface met grote voorzichtigheid en uiteraard ook met de gepaste handschoenen. Zoals met veel zaken, is het makkelijker als u met twee personen bent, want Solid Surface is erg zwaar (zelfde soortelijk gewicht als glas of beton). Leg het plaatmateriaal op de mal in de membraanpers, sluit deze en wek het vacuüm op. Dit dient zich geleidelijk op te bouwen. Gebeurt alles te snel, dan levert dit witte stretchmarks of andere zichtbare beschadigingen op. Verloopt het proces te traag en koelt het materiaal af, dan riskeert u materiaalbreuk.

Ondertussen duwt u met de handen of met behulp van een zacht stuk gereedschap (bv. een rubberen hamer) het soepele plaatmateriaal in de gewenste vorm rond de mal. Zorg ervoor dat er geen luchtbellen tussen het werkstuk en het membraan gevangen komen te zitten. U dient vervolgens het vacuüm een tijdje in stand te houden, toch zeker tot het stuk is afgekoeld tot minder dan 70 à 80 °C. Dit neemt doorgaans ongeveer 25 minuten in beslag. Breekt u het vacuüm te vroeg af, dan is de kans groot dat het Solid Surface materiaal 'terugveert.' Hoe lang deze afkoelingsfase moet duren, dient u opnieuw proefondervindelijk te bepalen.

NABEWERKING VAN HET GETHERMOFORMEERDE STUK

Nadat u het gethermoformeerde stuk van de vacuümpers heeft genomen, zal het afhankelijk van de grootte en de dikte van het stuk nog een half uurtje moeten afkoelen en uitharden. Pas daar­na kunt u het gaan bewerken. Eerst en vooral kunt u alle randen omfrezen met een bovenfrees, tot die mooi haaks, netjes af­gewerkt en tot op de juiste maatvoering zijn gebracht. Een (vijfassige) CNC-machine die wordt aangestuurd door een flexibel 3D-CAD/CAM-pakket is ideaal. Indien u niet over een CNC-machine beschikt, of indien het stuk niet op de machine past, dan kunt u het ook gaan omfrezen met een manueel te bedienen elektrische bovenfrees. Het gebruik van een sjabloon is daarbij sterk aangewezen. Zo bent u er zeker van dat het gethermoformeerde stuk straks perfect past binnen het geheel van uw te realiseren meubelstuk!

Hoever kunt u gaan met het thermoformeren van Solid Surface?

Solid Surface materialen zijn uiteraard niet onbeperkt thermoformeerbaar. Er zijn duidelijke grenzen aan wat mogelijk is. Zo staat de minimaal vereiste radius bij buiging in nauwe relatie met de dikte van het werkstuk. De regel luidt: hoe dunner het Solid Surface plaatmateriaal, hoe kleiner de minimale radius. Zo bedraagt de minimale radius van een 6 mm dik werkstuk slechts 25 mm, terwijl dit voor een werkstuk van 18 mm dik 127 mm is. Opgelet: dit betekent niet dat een radius van 25 mm bij een 18 mm dikke plaat onmogelijk zou zijn! U kunt in de plaat immers een rabat van 12 mm diep frezen. Zo komt u ter plaatse van de buiging uit op een dikte van 6 mm. Het beste is dan wel om de ge­maakte uitsparing achteraf opnieuw op te vullen met een ingelijmd verstevigingsstuk. Algemeen gesteld kunnen we zeggen dat het materiaal niet meer dan 25% mag worden gecomprimeerd of uitgerekt.

twee types OVENS

Heteluchtoven

We kunnen twee verschillende types ovens onderscheiden. Eerst en vooral is er de heteluchtoven, waarbij de warmte gelijkmatig over de oven verspreid wordt door middel van één of meerdere kleine ventilatoren. Het belangrijkste voordeel van dit type oven is dat die vrij snel operationeel is. Het nadeel is dan weer dat het Solid Surface plaatmateriaal iets trager zal opwarmen.

Oven met twee hete platen

Een tweede type is de oven met twee hete platen: een boven- en onderplaat. Deze platen worden elektrisch of via een systeem met hete olie verwarmd. Het Solid Surface materiaal wordt tussen de twee platen geplaatst en zo via geleidingswarmte verhit. Het belangrijkste voordeel van dit type oven is dat het plaatmateriaal iets sneller opwarmt. Het nadeel is de langere opstarttijd van de oven.

Verschillende zones

De meeste ovens zijn ook onder­verdeeld in verschillende zones die men makkelijk kan in- of uitschakelen naargelang de grootte van het werkstuk. Die zonering speelt uiteraard een belangrijke kosten­besparende rol. Hou er wel rekening mee dat u het volledige werkstuk moet opwarmen, niet enkel het gedeelte dat u wil thermoformeren!

Keuzefactoren

De kostprijs, de grootte en het verbruik van de oven zijn belangrijke factoren in het keuzeproces, maar kijk zeker ook eens naar de aard van uw productie. Wie slechts sporadisch iets moet thermoformeren, is misschien beter af met een sneller op te warmen heteluchtoven. Wie daarentegen veel thermoformeert, zal veelal voor het type met verwarmde platen opteren, gezien men daarmee de 'productietijd' gevoelig kan inkorten.

VACUUMMEMBRAANPERS

Net zoals de oven is de vacuümmembraanpers eigenlijk een vrij eenvoudig toestel. Het opgewekte vacuüm hoeft niet bijzonder krachtig te zijn en is enkel bedoeld om alles netjes op zijn plaats te houden en aan te drukken. De tafel van de membraanpers bestaat doorgaans uit een vlakke HPL-plaat, uiteraard voorzien van de infrezingen die nodig zijn voor het tot stand brengen van het vacuüm. Het membraan zelf is gemaakt uit een dik vel silicone. De belangrijkste aandachtspunten bij het gebruik van de membraanpers zijn:

• zorg ervoor dat het vacuüm relatief traag tot stand komt. Dat geeft u net voldoende tijd om het warme, soepele Solid Surface materiaal mooi rond of in de mal te leggen;
• hou het vacuüm lang genoeg aan. Het materiaal moet tot in de kern kunnen afkoelen tot een temperatuur van ongeveer 70 à 80 °C. Wie het proces vroeger stopt, riskeert dat het Solid Surface materiaal 'terugveert'.
  Wie met plaatsgebrek in het atelier kampt, kan ook investeren in een combitoestel: een oven én pers in één!

COMBITOESTELLEN

Veel schrijnwerkers en interieurbouwers kampen met plaatsgebrek in het atelier. In dergelijke gevallen is de aanschaf van een combitoestel een goede oplossing. Ook toestellen die op wielen staan en die u dus makkelijk in een hoek van het atelier kunt plaatsen, brengen soelaas.

KAN HET OOK ZONDER?

Is het mogelijk om zonder oven en vacuümpers Solid Surface te gaan thermoformeren? Voor vrij beperkte, smalle stukken kunt u het ovenproces ook uitvoeren met eenvoudige verwarmingslatten. Ook de vacuümpers is in bepaalde gevallen niet echt noodzakelijk. U kunt immers steeds met een mal en tegenmal werken, in combinatie met spanvijzen. Voorwaarde is dan wel dat de twee mallen perfect gemaakt moeten zijn. Corrigeren is vrijwel onmogelijk. Een oven en een vacuümpers met membraan zijn m.a.w. quasi onmisbare hulpmiddelen voor wie regelmatig wil thermo­formeren.