真空吸塑成型基本原理

2021-02-14 玩具行

 導讀

本文將就吸塑真空成型的基本原理和相關術語進行介紹,對大家了解吸塑成型技術,知道吸塑是怎麼加工成型的。 

          

一、真空吸塑成型原理   

      

真空吸塑成型工藝(圖2-1)是一種熱成型加工方法。利用熱塑性塑料片材,製造開口殼體製品的一種方法。將塑料片材裁成一定尺寸加熱軟化,藉助片材兩面的氣壓差或機械壓力,使其變形後覆貼在特定的模具輪廓面上,經過冷卻定型,並切邊修整。

真空吸塑成型這種成型方法是依靠真空力使片材拉伸變形。真空力容易實現、掌握與控制,因此簡單真空成型是出現最早,也是目前應用最廣的一種熱成型方法。        


圖2-1 基本原理示意圖

 

 

二、吸塑無模成型         

真空無模成型過程如圖2-2所示,將片材加熱到所需溫度後,置於夾持環上,用壓環壓緊,打開真空泵閥門抽真空,通過光電管控制真空閥調節真空度,直到片材達到所需的成型深度為止。由於自由真空成型法中製件不接觸任何模具表面,製件表面光澤度高,不帶任何瑕疵。如果塑料本自身是透明的,製件可以具有最小的光吸收率和透明性,故可用於製造飛機部件如儀器罩和天窗等。        

真空無模成型法在成型過程中只能改變製件的拉伸程度和外廓形狀,因此不能成型外型複雜的製件。另外,成型過程中,隨著拉伸程度的增大,最大變形區(即片材中心)的厚度不斷減小,因此實際生產中拉伸比(H/D)一般應小於75%。        

在運用此法進行加工時,操作員必須有熟練的技巧,調節好真空度,以得到符合設計要求的輪廓和尺寸一致的產品。

 三、吸塑陽模(凸模)和吸塑陰模(凹模)成型         

對於真空吸塑成型,受熱的材料僅有一面與成型工具相接觸。這樣,材料與模具相接的面就具有與成型模具完全相同表面輪廓。而成型製件的未接觸面的輪廓和尺寸就只有取決於材料的厚度。根據成型材料與成型模具的接觸面的不同,成型過程可分為陽模和陰模成型。

        圖2-2 無模真空吸塑成型裝置

        圖2-3 無模真空吸塑成型壁厚分布 

        成型模

單陽模

單陰模

用柱塞協助成型

        允許牽伸比

>0.5

>1

>1

 表2-1 不同模具所允許的拉伸比

        真空吸塑陽模成型工藝過程如(圖2-4)所示。 

       

本法對於製造壁厚和深度較大的製品比較有利。    

    

製品的主要特點是:與真空陰模成型法一樣,模腔壁貼合的一面質量較高,結構上也比較鮮明細緻。壁厚的最大部位在陽模的頂部,而最薄部位在陽模側面與底面的交界區,該部位也是最後成型的部位,製品側面常會出現牽伸和冷卻的條紋,造成條紋的原因在於片材各部分貼合模面的時候有先後之分。先與模面接觸的部分先被模具冷卻,而在後繼的相關過程中,其牽伸行為較未冷卻的部位弱。這種條紋通常在接近模面頂部的側面處最高。

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