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ABS板材的吸塑成型原理简介

作者:admin    添加时间:2013-08-07 03:33:46    浏览量:5119

 

吸塑成型(也称热成型)方法是在ABS板材的熔融温度以下,玻璃化温度以上进行的,ABS板材始终表现为固相,因此属于固相成型。它与注射成型方法相比,具有成型设备简单、能源消耗少、成型工艺周期短、制品强度高以及能成型大型和复杂形状制品的优点。依据成型模具(阴模、阳模)、成型所需压力(真空、压缩空气)等不同可以分为十数种。但一般情况下热成型工艺过程都包括加热、成型、冷却、脱模等工序。ABS板材用于电冰箱内胆就是采用吸塑成型工艺进行加工的,由于其成型面积大,成型深度深,成型工艺较难控制。

 

冰箱内胆所用的ABS板材尺寸对制品性能有一定的影响。板材厚度增加,一般制品平均厚度要厚一些,制品最大厚度也增加。宽度尺寸影响制品侧面厚度,一般适当增加边宽,可以有效地提高制品侧面厚度分布均匀性,但也增加了边角料的回收比例,因此,要在两者之间进行适当的平衡。

 

制品壁厚均匀性与板材温度均匀性有关,板材温度均匀性又与加热区域设置及加热速度有关。加热效果对壁厚均匀性影响很大,它与板材厚度、加热速度、加热单元区域控制有关。板材越厚,加热速度越快,板材表面与内部温差越大,制品厚度分布均匀性也越差。在快速上模成型时可能会引起局部撕裂。ABS板材的加热速度,在双面加热的情况下一般为10 ~ 15mrn,板材两面的温差要在6℃以下。加热单元区域百分数的设置要使板材各部分的拉伸与制品特定的结构相吻合,以避免板材过度拉伸变得太薄或者拉伸不足面变厚。

 

成型过程中的工艺控制对制品影响也很大。成型过程包括吹泡、上模、压柱塞、成型、冷却、脱模等。其中板材温度、吹胀压力、吹胀高度、上模速度、柱塞移动速度、真空/压空的快慢等都对制品厚度分布有影响。阳模真空成型时,吹胀不足,上模太快及抽真空太快,容易造成制品顶部过厚及两侧过薄;吹胀太高及抽真空太慢,则结果刚好相反,因此合适的吹胀高度特别重要。要保证合适的吹胀高度,还要使板材温度、吹胀压力大小及上模快慢、真空快慢相互配合。

 

吹胀可以通过压缩空气进行。泡状物高度控制在阳模高度的(1:2)一(3:4)左右,或者阴模深度的70%一90%。阳模真空成型时吹泡高度顶部尺寸与制品底部要求尺寸相符即可。预拉伸的速度在200 ~ 300mm/s(以泡状物高度为依据)。吹泡的速度与板材温度关系很大,温度越高,越易吹泡,但局部温度过高时,容易造成区域过薄或穿孔。一般在较低温度下吹泡,此时熔体强度较高,操作稳定性也高。多槽模或多瓣模成型时,需要形成多个泡状物,一般在框架上设置分隔装置,必要时在面板上也可以设立支撑装置。必须控制合适的板材温度,以保证两个泡状物均匀地吹胀。吹胀也可以通过抽真空的方式进行,相应地设备密封装置和风冷却方式也不同。泡状物的大小可以通过真空阀门大小及时间来控制。抽真空吸泡与压缩空气吹泡相比,前者可以避免板材温度的降低及外界的污染,有一定的优势。

 

上模速度可以分级进行控制,一般选择先快后慢方式,速度调节在200 ~ 1000mm/s。模具动作快慢必须与预拉伸速度相配合,上模速度太慢板材温度降低不利于成型,太快则可能造成板材撕裂。

 

模温对制品厚度分布的均匀性也有影响,一般板材拉伸以后先接触到模具的部位最先冷却下来,在上模及抽真空时该部位拉伸最小,因而厚度较高,与其相邻的部位则拉伸要大一些,厚度较低。另外模温高,制品光泽高,但成型周期长。适当的模温还可以减少制品内应力,减少制品拉伸皱痕,模温对制品的收缩也有一定影响。复杂的模具的模温可以采用不同的部位控制不同的温度,以满足产品结构和成型周期的需要。

 

使预热好的板材贴向模具表面,可以在模具底部抽气产生负压或从板材上部吹压缩空气施以正压,前者产生的压差较小,一般小于0.1MPa,适于制造较浅的凹形产品,后者可产生较大压差。用于制造较深的产品。抽真空快慢与板材温度及上模动作相配合,一定条件下可以控制一些小的缺陷,优化厚度分布,一般选择100%真空,而在上模动作及加热单元控制上做调整,这样可以保证快而好的成型效果。真空时间的长短与成型制品容积大小及成型方式(阴模、阳模)有关。抽真空时间长,制品的尺寸稳定性会提高。

 

制品的冷却一般采用压缩空气或喷水雾方式,将其冷却到材料变形温度以下。在冰箱内胆成型时,制品边部应加强冷却。

 

热成型制品依靠制品强叔弹性变形后从模具脱出,一般果用0.05 ~ 0.15MPa压缩空气从模具真空孔中吹出来,使塑料制品脱模。一般脱模吹气道与真空管道相同,特殊结构的制品可能会不同。脱模吹气可以与下模动作相配合,采用分几级吹气或脉冲吹气的方式。