Вакуумним формуванням називається процес виробництва серійних або одиничних виробів з листових полімерних матеріалів шляхом надання їм форми матриці під впливом температури і вакууму. У процесі виробництва вироби лист пластику нагрівається до температури розм'якшення і щільно облягає поверхню матриці за рахунок створення негативного тиску.

У серійному промисловому виробництві для вакуумного формування виробів застосовується сучасне високотехнологічне обладнання, що здійснює процеси розігріву сировини і відкачування повітря в режимі постійно діючого конвеєра.

В якості сировинних заготовок можуть використовуватися практично всі полімери, які мають властивості термопластів (поліпропілен, поліетилен, полівінілхлорид, полікарбонат та інші).
Методом вакуумного формування випускаються пластикові вироби для всіх напрямів і сфер діяльності, у тому числі:
• для авіаційної, автомобільної та суднобудівної галузей промисловості;
• для виробництва пакувальної тари і ємностей всіх видів;
• для потреб харчового виробництва, хімічної промисловості, медицини;
• для виробництва побутової техніки, приладів та обладнання;
• для потреб будівництва і дизайну.

Технологія виробництва
Особливістю методу вакуумного формування є можливість протікання виробничого процесу з невисоким негативним тиском. Такі процеси не вимагають наявності потужного устаткування, високоміцних матричних форм і значних витрат енергоносіїв. Внаслідок цього виробництво вважається економним, а готові вироби мають низьку собівартість.

Широкі можливості для застосування автоматизованих виробничих процесів дозволяють налагодити безперервний цикл виготовлення продукції самого різного призначення. Важливу роль відіграє і те, що для формування використовуються готові листові матеріали, які не потребують глибокої переробки сировини.
Стандартний метод вакуумного формування складається з декількох етапів, що включають в себе:
• фіксацію заготовки на матриці;
• нагрів полімерного листа;
• попереднє розтягнення листа;
• відкачку повітря з матриці і вдавлення заготовки;
• охолодження матеріалу;
• витяг вироби з матриці;
• остаточне доопрацювання вироби.

Для того щоб зрозуміти, що являє собою вакуумне формування пластика, необхідно детально розглянути всі стадії виробничого процесу.

Фіксація заготовки
Листи полімеру кріпляться до матриці за допомогою затискної рами. Фіксуючі елементи повинні забезпечувати притискне зусилля, достатнє для утримання листів завтовшки до 6 мм. При автоматизованої подачі заготовок на формовку робота рухомих елементів притискної рами повинна виключати можливість пошкодження готового виробу.

Нагрівання заготовки
Головною особливістю цього етапу робіт є забезпечення рівномірного прогріву всього обсягу заготівлі, оскільки в іншому випадку щільного прилягання матеріалу до форми матриці домогтися не вдасться. У технології вакуумного формування для нагріву заготовок застосовуються, як правило, інфрачервоні випромінювачі та кварцові лампи.
Загальна площа поверхні заготовки ділиться на кілька зон, кожна з яких нагрівається окремим елементом, а температура нагріву контролюється за допомогою спеціальних пірометрів. Дані про температуру обробляються комп'ютерною системою для своєчасного коректування різниці нагріву різних ділянок заготовки.

До закінчення процесу нагрівання лист полімеру повинен зберігати своє початкове положення. Провисання пластика фіксується фотоелектричним сканером, після чого система дає команду, і в апарат подається повітря для коригування форми заготовки. Завдяки цьому виключається можливість розриву матеріалу.
Попереднє розтягнення листа
У деяких випадках у процес виробництва включають попереднє розтягнення матеріалу, зване також роздуванням. Розтягування виконується після досягнення пластиком робочої температури формовки і служить для вирівнювання товщини заготовки. Процес роздування необхідний при формуванні заготовок на глибоких матрицях зі складною геометрією поверхні.

Відкачування повітря і вдавлення заготовки
Після попереднього нагрівання і розтягування закріпленої заготовки з апарату для формування виробляється відкачка повітря вакуумним насосом. При зниженні тиску всередині апарату полімерний матеріал, який досяг стану пластичності, починає облягати форму матриці.
Залежно від вимог, що пред'являються до кінцевого продукту, технологія вакуумного формування, може поєднуватися з технологією штампування за допомогою пуансона. У цьому випадку крім відкачування повітря на заготовку зверху впливає спеціальна конструкція, профіль якої повторює поверхню матриці.

Комбінацією цих методів можна добитися максимальної точності заданих форм деталей, а також забезпечити рівномірний розподіл полімерного матеріалу по поверхні матриці, повністю виключивши утворення складок і ділянок з різною товщиною.

Охолодження вироби та витяг з матриці
Щоб уникнути пошкодження деталі при вилученні з матриці необхідно дочекатися повного охолодження матеріалу. Якщо застосовуване для процесу вакуумне формування пластика обладнання оснащене системами повітряного охолодження, час охолодження виробів може бути скорочено на 20-30%.

Для виготовлення найбільш відповідальних деталей вакуумні матриці оснащуються системами керування температурними процесами.
Наявність таких систем дозволяє домагатися рівномірного охолодження вироби, що сприяє підвищенню його експлуатаційних якостей. Витяг остигнула деталі з матриці відбувається під впливом створюваного всередині тиску.

Остаточна обробка
Виріб, витягнуте з матриці необхідно відокремити по контуру від надлишків полімерного матеріалу. Сформована деталь може бути напівфабрикатом для подальшого складального виробництва. Для цього виріб може розрізатися, в ньому можуть висвердлюють отвори для кріпильних елементів і робитися пропили для вставок.

Для остаточної обробки матеріалу можуть використовуватися:
• механічний обрізний прес;
• стрічкова пила вертикального або горизонтального типу;
• верстат строгально-шліфувальний;
• фрезерний верстат;
• свердлильний верстат;
• ручний механічний і електроінструмент.