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吸塑热成型工艺因素分析

发表时间:2014-10-25 16:11:42  浏览量:
一, 影响热成型工艺的几个因素
    热成型的主要工序是加热,成型和冷却。在热成型中所需要考虑的工艺因素有加热时间,成型温度,成型速度,成型压力,冷却条件等
    1,  加热
     加热时间是热成型工艺主要参数之一。将片材加热到成型所需的时间称为加热时间,一般约为整个成型工作周期的50%-80%。因此在成型过程中,如何缩短加热时间的考虑是有其重要意义的。
      加热所需的时间随片材厚度的增大而增加。此外,加热时间还受材料和热导率的影响。材料的比容越大,热导率越小者,加热时间就越长。当然,加热时间还与加热器的种类,表面温度,加热器与片材的距离,环境温度的诸多因素有关,故而是比较复杂。
    
    2,成型
    成型是继片材加热后印又一重要工艺过程,包括成型温度,成型速度,成型压力等重要的技术参数的控制
    1, 成型温度
    在材料,工艺类型和设备确定之后成型温度是影响制件质量的主要因素,它直接影响制件的最小厚度,厚度分布和尺寸误差。
    2, 成型压力
     只有施以压力才能使片材产生形变,但塑料有抵抗形变的能力,其弹性模量随温度升高而降低。在成型温度下,只有成型压力在材料中引起的应力大于才了在该温度下的弹性模量时,才能是材料产生形变。如果在某一温度下所施加的压力不足以使材料产生足够的伸长时,只有提高成型压力或升高成型温度才能顺利成型。由于各种塑料的弹性模量不同,对温度的依赖性不同,所以成型压力随塑料的品种,片材的厚度和成型温度而变化。一般来说,组成树脂的分子链刚性大,分子量高,存在级性集团的塑料,需要较高的成型压力


    3, 成型速度
    成型速度是指片材的牵伸速率,提高成型速度可以缩短成型周期,对提高生产率是有利的,但成型速度过大将影响到产品质量。
    热成型时,在压力或柱塞的推动下,塑料片材会拉伸变形,成型速度不同,材料受到的拉伸受到的拉伸速度也不同。当成型温度不高时,适当采用慢速成型,这时材料的的伸长率较大,这对于大型制件比较重要。但成型速度慢,材料易冷却,使成型变的困难,成型周期也会延长。所以对于一定厚度的片材,在适当提高加热温度的同时,应采用较快的成型速度。
    
    三 模具温度
    模具温度也是影响片材成型后制品质量的因素,一般来说,片材拉伸后最先接触大模具的部位最先冷却,在上模及抽真空时,该部分拉伸比最小,因而厚度较大,其相邻部位则拉伸比较大,厚度较小。模温对成型的影响表现在很多方面。模温高时,制品表面光泽度高,轮廓清晰,但成型周期延长。适当的模温还可以减少制品的内应力,减少制品拉伸皱痕。
    
    四  冷却脱模
    由于塑料导热性差,随着成型片材厚度的增加,冷却时会相应增长,所以必须采用人工冷却的方法来缩短周期。如前所述,冷却方式常见有内冷和外冷两种,它们既可以单独使用,也可以组合使用,这应根据制品的需要而定。不过因为外冷却简便易行而被经常被采用。不管用什么方式冷却,重要的是必须将形成成型制品冷却到变形温度以下才能脱模。
      除塑料片材因加热过度而分解或因模具表面过于粗糙外,使片材很少有黏附在模具上的表现。如果偶尔出现这种现象,可在模具表面涂抹脱模剂以消除这一弊病。但用量不得过多,以免影响制品的粗糙度和透明度。
    
    五  塑料材料
    塑料材料的成型性对于热成型来说是非常重要的。因为当材料与模具接触后即发生传热而降低温度,接触部分弹性模量增加,以至不易产生进一步的变形,而未接触部分则继续受拉伸而变薄,这会使深尺寸制件的侧壁变得很薄,甚至会拉伸破裂。
      一般来说塑料伸长率对温度敏感时,适于用较大压力和慢速成型,并且适于在单独加热箱中加热,在移于模具中成型。而塑料伸长率对温度不敏感时,适于用较小的压力和快速成型,这类片材易夹持在模具上,用可移动的加热器加热。
       综上所述,影响热成型的工艺因素有很多,总之,成型工艺的决定要从材料,片(板)材的厚度,制件的形状,对制件表面的精度要求,制件的使用条件,成型方式及成型设备结构等方面综合考虑。
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