吸塑成型是将热塑性塑料板材或者片材固定在模具上,靠加热器将材料加热到软化温度,用真空泵快速抽取掉板材与模具之间的空气,让材料吸附在模具表面,冷却后脱模得到所需塑料产品。
1、吸塑的原理
真空吸塑成型原理:是一种热成型加工方法。将塑料片(卷)材裁加热软化,借助片材两面的气压差或机械压力,使其变形后覆贴在特定的模具轮廓面上,经过冷却定型,并切边修整。
真空吸塑成型这种成型方法是依靠真空力使片材拉伸变形。真空力容易实现、掌握与控制,因此简单真空成型是出现最早,也是目前应用最广的一种热成型方法。
吸塑盒的原材料主要有:PVC、PS、PP、PET、ABS、BOPS、PETG及植绒、抗静电、导电等材料。
另外,成型过程中,随着拉伸程度的增大,最大变形区(即片材中心)的厚度不断减小,因此实际生产中拉伸比(H/D)一般应小于75%。所以很多客户经常会有一个误区:就是明明按照供应商报价选择0.8mm厚度的材料,怎么成品要薄很多。
2、模具
阳模(凸模)和阴模(凹模)成型对于真空吸塑成型,受热的材料仅有一面与成型工具相接触。这样,材料与模具相接的面就具有与成型模具完全相同表面轮廓。而成型制件的未接触面的轮廓和尺寸就只有取决于材料的厚度。根据成型材料与成型模具的接触面的不同,成型过程可分为阳模和阴模成型。
阳模成型过程
真空吸塑阴模成型工艺过程:真空阴成型法生产的制品与模腔壁贴合的一面质量较高,结构上也比较鲜明细致,壁厚的最大部位在模腔底部,最薄部位在模腔侧面与底面的交界处,而且随模腔深度的增大制品底部转角处的壁就变得更薄。因此真空阴模成型法不适于生产深度很大的制品。
阴模成型过程
对于阳模成型,制件的内尺寸是很精确的,因为它是与真空吸塑成型工具相接的一面。相反,对于阴模成型,制品的外尺寸是很精确的,因为其外部与真空吸塑成型模具相接触
3、加热设备
4、真空设备
真空系统由真空泵、储气罐、阀门、管路以及真空表等组成,在真空成型中常采用单独机型真空泵,此种泵的真空度应达到0.07~0.09Mpa(520mmHg)以上。储气罐一般是用薄钢板焊接的圆柱形箱体,底是椭圆形的。蓄气罐的容量至少应比最大成型室的容量大一半。真空管路上,必须装有适当的阀门,以控制真空容量。真空泵的转动功率由成型设备的大小和成型速度决定,较大或成型速度较快的设备常用大致2~4KW的。真空中央系统的大小视工厂具体生产和发展的要求而定。
5、空压设备
压缩空气设备:气动系统可由成型机自身带有压缩机、储气罐、车间主管路、阀门等组成。成型机需要压力为0.6~0.7MPa的压缩空气,各种真空吸塑成型机广泛采用活塞式空气压缩机。也可以用大型的螺旋式空气压缩机整厂供给。压缩空气除大量应于成型外,还有一部分用于脱模、初制品的外冷却和操纵模具框架和运转片材等机件动作的动力。
6、冷却设备
冷却设备:为了提高生产效率,真空吸塑成型制品脱模前常需进行冷却。理想的情况是制件与模具接触的内表面和外表面都冷却,而且最好采用内装冷却盘管的模具。对于非金属模具,如木材、石膏、玻璃纤维增强塑料、环氧树脂等模具,因无法用水冷,可改用风冷,并可另加水雾来冷却真空吸塑成型制件的外表面。生产中若采用自然冷却可以获得退火制件,有利于提高制件的耐冲击性。用水冷却虽然生产效率高,但制件内应力较大。
7、吸塑机设备的分类概要
根据吸塑成型加压方式的不同,主流的吸塑设备主要分为下列三类:
(1)真空负压吸塑机,主要通过负压抽真空的方式,使塑料片贴合在模具上;
(2)正压吸塑机,通过空压机在塑料片正面加大气压,使软化的塑料片贴合在模具上;
(3)正负压吸塑机,则是通过加压和抽真空的方式,在塑料片两边形成强大的压力差,使软化塑料片成型的方式。这三种设备,各有其优缺点,需根据产品的特性对机器进行选择。
同时吸塑成型机还根据成型步法分为两类:
(1)一步法成型机,是把塑料片加热、吸塑成型、模切加工融为一体,生产效率高,适用于质量要求高,需求量大的吸塑制品;
(2)两步法成型机,是把塑料片加热、吸塑成型工序与模切加工分开处理,适用于要求不高或特殊外形尺寸要求的吸塑产品。