發(fā)泡成型模具.ppt

第9章發(fā)泡成型模具 泡沫塑料是以樹脂為基礎(chǔ)內(nèi)部含有無數(shù)微小氣孔的塑料 又稱為多孔性塑料 采用不同的樹脂和發(fā)泡方法可制成性能各異的泡沫塑料 它具有質(zhì)輕 防震 防潮 隔熱與吸音等優(yōu)點(diǎn) 在塑料工業(yè)中占有特殊的地位 泡沫塑料的發(fā)泡方法大致有三種 物理發(fā)泡法 化學(xué)發(fā)泡法 機(jī)械發(fā)泡法 三種發(fā)泡方法的共同點(diǎn)是 待發(fā)泡聚合物或復(fù)合物必須處于液態(tài)或粘度在一定范圍內(nèi)的塑性狀態(tài) 泡孔的形成是依靠添加能產(chǎn)生泡沫結(jié)構(gòu)的固體 液體或氣體發(fā)泡劑 或者幾種物質(zhì)混合的發(fā)泡劑 針對某種聚合物 應(yīng)根據(jù)其性質(zhì) 選擇適宜的發(fā)泡法與發(fā)泡劑 才能制成合格的泡沫塑料 9 1概述 9 2可發(fā)性聚苯乙烯泡沫塑料的生產(chǎn)過程 可發(fā)性聚苯乙烯是由聚苯乙烯與發(fā)泡劑所組成的半透明珠狀物 發(fā)泡劑為正丁烷 戊烷 庚烷 石油醚或二氯二氟甲烷等 最常用的是戊烷與石油醚 市售的可發(fā)性聚苯乙烯 發(fā)泡劑含量約6 表觀密度680g L 珠粒直徑0 25 2mm 應(yīng)用可發(fā)性聚苯乙烯粒料生產(chǎn)泡沫塑件的過程大致如下 1 預(yù)發(fā)泡預(yù)發(fā)泡是將可發(fā)性聚苯乙烯珠粒加熱 使其中發(fā)泡劑受熱氣化 從而使珠粒體積膨脹 以保證成型后的產(chǎn)品達(dá)到規(guī)定的密度及其均勻性 預(yù)發(fā)泡分間歇法與連續(xù)法兩種 其加熱設(shè)備可使用紅外線燈 水浴或蒸汽加熱器 實(shí)際在生產(chǎn)上大都采用連續(xù)法 其主要設(shè)備為連續(xù)蒸汽預(yù)發(fā)泡機(jī) 真空預(yù)發(fā)泡法優(yōu)點(diǎn)是密度的調(diào)節(jié)與控制簡單易行 節(jié)省原料 縮短或去除陳化時(shí)間 縮短模塑周期 避免發(fā)泡機(jī)內(nèi)結(jié)塊 塑件密度小且較均勻 2 熟化預(yù)發(fā)泡后的珠粒需要貯存一段時(shí)間 吸收空氣進(jìn)行熟化 防止成型后的收縮 通常熟化在大型料倉或開口容器中進(jìn)行 熟化溫度一般控制在22 26 熟化時(shí)間根據(jù)容量要求 珠粒形狀與空氣條件等而定 一般在室溫下為8 lOh 3 成型常用的成型方法是蒸汽加熱模壓法與擠出法 1 蒸汽加熱模壓法按加熱方式又分為蒸缸發(fā)泡與液壓機(jī)直接通蒸汽發(fā)泡兩種 蒸缸發(fā)泡法適宜生產(chǎn)小型 薄壁與形狀復(fù)雜的塑件 即將預(yù)脹物填滿模具后放入蒸缸中 然后通蒸汽加熱成型 蒸汽壓力與加熱時(shí)間應(yīng)視塑件大小與厚度而定 一般為0 05 0 10MPa 10 50min 模內(nèi)預(yù)脹物受熱軟化 經(jīng)膨脹互相熔接而成整體 冷卻脫模即制得泡沫塑料產(chǎn)品 此法所用模具簡單 但工人勞動強(qiáng)度較大 難于實(shí)現(xiàn)機(jī)械與自動化生產(chǎn) 如圖圖9 1 a 所示 圖9 1模壓發(fā)泡成型模具1 氣孔2 上氣室3 型芯4 加料管5 ?？? 下氣室 液壓機(jī)直接通蒸汽發(fā)泡法適宜生產(chǎn)厚度較大的泡沫板材 成型時(shí)常用氣送法將粒料加入液壓機(jī)上的模具中 模具開有若干個0 1 O 4mm的通氣孔 或槽 當(dāng)模具型腔裝滿預(yù)脹物后 直接通入O 1 O 2MPa的蒸汽 并使溫度升至11O 左右 此時(shí)模內(nèi)預(yù)脹物膨脹并粘接成整體 關(guān)閉蒸汽 保持一定時(shí)間 1 2min 通水冷卻后脫模 此發(fā)泡法的優(yōu)點(diǎn)是塑化時(shí)間短 冷卻定型快 塑件內(nèi)珠粒熔接良好 質(zhì)量穩(wěn)定 生產(chǎn)效率高 能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動化生產(chǎn) 如圖9 1 b 所示 2 擠出發(fā)泡成型法 擠出發(fā)泡成型法適宜生產(chǎn)片材和薄膜 圖9 2所示為可發(fā)性聚苯乙烯泡沫塑料紙的擠出吹塑過程 圖9 2可發(fā)性泡沫塑料紙的生產(chǎn)過程1 擠出機(jī)2 機(jī)頭3 泡沫塑料紙4 卷筒 9 3可發(fā)性聚苯乙烯泡沫塑料模具 1 可發(fā)性聚苯乙烯泡沫塑料典型模具 1 圖9 3所示為成型某防震包裝用發(fā)泡體的模具 用于水平開模式的發(fā)泡成型設(shè)備 圖9 3水平開模模具結(jié)構(gòu)1 陰模體2 進(jìn)料管3 陰模腔壁4 螺釘5 14 蒸汽進(jìn)口6 陽模體7 12 壓縮空氣進(jìn)口8 陽模底板9 模座10 11 冷水出口13 陰模底板 2 圖9 4所示為板材手動蒸箱壓模 一次可成型三塊板材 模套由件5和件8組成 并通過件12連接 圖9 4板材手動蒸箱壓模1 鉸鏈螺栓2 螺母3 上模板4 隔板5 模套6 下模板7 螺母8 模套組合件9 螺母10 銷11 軸12 長螺栓 3 圖9 5為包裝盒機(jī)動發(fā)泡模 使用臥式泡沫塑料成型機(jī) 圖9 5包裝盒機(jī)動發(fā)泡模1 4 12 15 螺釘2 回汽水管3 5 定模汽室板6 料塞7 擋銷8 動模汽室板9 17 密封環(huán)10 成型套11 外套13 14 型芯16 料套 2 由于模具原因而使制品出現(xiàn)的缺陷 1 發(fā)泡時(shí)脹模 2 填充不足 3 發(fā)泡不完全 4 脫模時(shí)局部膨脹或變形 5 脫模時(shí)有冷卻水從型腔中噴出 6 脫模困難 9 4低發(fā)泡注射成型模 1 低發(fā)泡注射成型模具基本結(jié)構(gòu)低發(fā)泡注射成型模的基本結(jié)構(gòu)與普通注射成型模具基本相同 其設(shè)計(jì)方法也與注射成型模具極為類似 由于發(fā)泡材料的物理性質(zhì)與非發(fā)泡料材有所不同 因此在個別部位的設(shè)計(jì)上有其特殊要求 1 澆注系統(tǒng) 2 型腔排氣 3 冷卻系統(tǒng) 4 脫模機(jī)構(gòu) 5 型腔數(shù) 2 模具設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng) 1 成型收縮率發(fā)泡材料由于在成型時(shí)體積膨脹 所以其成型收縮率要比同一種材料的非發(fā)泡材小 其實(shí)際收縮率隨發(fā)泡物質(zhì)的種類不同 在料筒中停留的時(shí)間不同 注射時(shí)的料溫不同 注射壓力和注射速度的大小不同 以及型腔的復(fù)雜程度不同而有所不同 有時(shí)甚至于不收縮 2 澆口的位置和數(shù)量與發(fā)泡率的關(guān)系發(fā)泡成型品多用于裝飾性外觀件 一般要求外觀良好 發(fā)泡均勻 澆口位置和數(shù)目對其有較大影響 一般地認(rèn)為使用多點(diǎn)澆口 短流程 小的澆口截面尺寸效果較好 3 普通注射機(jī)低發(fā)泡注射成型 在普通注射機(jī)上也可以進(jìn)行低發(fā)泡注射成型 一般有兩種方法 一是減量注射法 二是瞬間開模注射法 兩種方法都必須