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重庆吸塑片材成型的冷却工艺

作者:管理员 来源:本站原创 点击:769 次 发布时间:2015-06-26

对于真空吸塑成型来说,冷却时间与下列因素有关:塑料的种类;拉伸后的材料厚度;成型温度;材料性能对吸塑加工的影响真空吸塑成型模具的材质;模具间的接触程度;由空气或其他介质冷却,制品表面不接触模具的冷却方式。由于具体加热量(材料的热容值)不同,塑料种类对冷却性有很大的影响,HIPS为0.361W·h/ (kg·K)或1.3kJ/(kg·K), PP为0.555W·h/(kg·K)或2.0kJ/( kg·K ),也就是说,冷却过程中,PP消耗的热量是HIPS的1.5倍。塑料自身消耗的热传导也是不同的,各级各类的塑料材料均可如PP那样,与标准值类比。若已知标准HIPS的冷却时间为tR,相同厚度的另一种材料的冷却时间tx可按下式计算:冷却时间tX = tR·材料的冷却时间系数式中tR―标准材料HIPS的冷却时间;tX―不同塑料材料的冷却时间。由于成型材料与模具表面直接接触的热传导作用,使得拉伸后的厚度非常重要,即片材越拉伸,面积越大,厚度越薄,冷却时间越短。

一旦在真空吸塑包装成型机上完成加热过程,比如将加热源从真空吸塑成型机上移走,或者是成型材料从机器上的加热部分传送到成型部位,材料开始冷却。但是到真空吸塑成型开始时,成型材料仍然具有必要的成型温度。事实上,在加热结束到开始成型这段时间必须尽可能短。这段时间越长,成型材料就需要越热。然而有些塑料不能被加热到成型温度以上,因为它们在高温下会被破坏,加工性能得不到保证。从单工位机器上移走热源应尽量快,带有独立加热、成型工位的加热片材也要快速移出,开始进人真空吸塑成型工序。预成型采用吸或吹的方式预拉伸,然后通过热辐射、对流开始冷却,并且与模塞助压局部接触。由于与成型模具接触,真空吸塑成型一开始,冷却就很迅速。随着与模具的接触,冷却加剧。在成型周期中,薄制品只花十分之一秒,厚制品要花几秒,因此,为使制品良好,片材应保持足够的温度。

自动卷片的真空吸塑成型机,模具部分由铍-铜合金制造,单工位型吸塑机的辐射加热这使得导热性比铝材有所改进,薄片达到0.5mm,冷却时间减少了15%~20%。低温真空吸塑成型模具需要的冷却时间较短,但模具温度不能随便降低。最低模温取决于:塑料材料;所需的型腔斜度;板坯材料的厚度,若模塑件不能在各向等速冷却,随壁厚的增加,变形的可能性增加;换言之,壁越厚,模具的温度就应越高;制品的形状,轴向对称的制件比一侧的制件脱模温度高。当塑件和模具间夹带空气时,接触不良且冷却时间增加。当模具表面太滑或排气槽太少时,会存在接触不良。若真空吸塑成型制品畸变,说明与模具存在不良接触,其结果是导致冷却时间延长,否则,制品太软会变形。对于真空吸塑成型,片材与模具接触一侧的冷却通常比不接触的更有效。当然,若双面均匀冷却,效果更优。

请注意:静止的空气几乎没有冷却效果。对于卷喂料的真空吸塑成型机的模具冷却,空冷和接触式冷却区别很小,每个周期的最大冷却时间为3s,使用冷却的空气对减少冷却时间不明显。空气冷却的改进由下述条件达到:加强空气流动;气流直接对着塑件厚的部位;尽可能排出制件中的空气;加水产生气流;使用过冷的空气。

请注意:当拉伸最小,制品壁最厚处冷却充分时,冷却工序即告结束,制品可以脱模了。对于厚制品,芯部材料的实际温度无法测出,这种情况下,可以参考塑件变形的时间,如逐步减少冷却时间,直至得到制品不再变形和回复的时间。成型所需的温度越高,冷却过程排出的热越多,冷却周期就越长。由于这个原因,真空吸塑成型机的操作循环时间比压力热成型系统长。大多数情况下,脱模温度仅低于玻璃化转变温度,冷却时间越长,制品刚性越大。真空吸塑成型模具的材质导热性越好,冷却时间越短,因此,环氧树脂、铝和热平衡铝材质模具的冷却时间比为18:12:7。

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