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真空吸塑成型工藝的起步與今后的發展方向

來源:admin 日期:2010-8-26  點擊:5334
真空吸塑成型工藝,早在20世紀初已為人所知,但應用于工業生產還只是20世紀40年代以后的事,而在60年代才有較大的發展。近20年來,它已發展成為加工包裝材料的最重要的方法之一。這種技術迅速發展的原因是真空吸塑成型工藝及設備的不斷創新,以及具有成型性能的新片材的開發;同時也是由包裝工業的發展及真空吸塑成型包裝本身的特點所決定的。

        真空吸塑成型是塑料包裝容器最常用的成型方法之一。它是一種以熱塑性塑料片材為成型對象的二次成型技術。在國外,真空吸塑成型是一種老的成型工藝,由于不斷的開發和變化,目前已高度自動化、機械化,并做到了無任何廢邊料產生,100%的原輔材料變成制品。全流水線生產的成型系統工程。

        真空吸塑成型在下列條件中存在差別:

        ·加熱成型材料至高彈態所需要的再成型溫度

        ·吸塑成型時通常用的成型模具

        ·將制品冷卻到其不發生尺寸變化的冷卻溫度

        ·尺寸穩定后制件脫模

        在大多數情況下,吸塑成型的后處理也是必須的,比如:

        ·修邊

        ·熔接

        ·粘接

        ·熱封

        ·涂層

        ·金屬噴鍍

        ·植絨

        ·印刷

        真空吸塑成型如今已經成為加工領域內大家普遍接受的一個術語:“真空成型”(vacuum forming)。而“壓力成型”(pressure forming)是指一些特殊的利用空氣壓力加工過程的工藝。“熱成型”(Thermo forming)是各種熱塑性成型(包含真空和壓力,或混合成型)的總稱。

   一、真空吸塑成型的優缺點

        判斷任何一種加工生產工藝過程是否成功,要與另外一種加工方法相比,用該種方法生產的制品的成本是否合適;或者是這兩種方法生產的制品成本相同,但用這種方法生產的制品質量得到改進。在許多應用方面,注射模塑成型或吹塑成型都與真空吸塑成型相競爭。

        但就包裝技術而言,除非是用紙板作為包裝材料,否則真空吸塑成型技術是沒有其他加工方法能與之相競爭的。真空吸塑成型主要的優點是它的工程經濟性。成型復合片材、發泡片材和印刷片材的制品,以適當改變模具來代替變化真空吸塑成型機械。壁很薄的制品可以用高熔體黏度的片材真空吸塑成型,而注射相同壁厚的則需要低熔體黏度的粒料。對于少量的塑件,有利的模具成本是真空吸塑成型的又一優點,而對大批量的制件,制品能達到非常薄的壁厚及真空吸塑成型機器的高產出比則非常有利。

        真空吸塑成型可生產的最小制件是藥片的包裝材料或手表用的電池,也可以生產非常大的制品,比如3~5m長的花園水池。成型材料的厚度可以從0.05~15mm ,對于發泡材料,厚度可達到 60mm 。任何一種熱塑性塑料或具有相似性能的材料都可以進行真空吸塑成型加工。

        真空吸塑成型所用的材料是厚度為0.05~15mm的片材,這些片材是用粒料或粉料制得的半成品。因此,與注射成型相比,真空吸塑成型的原料會增加額外的成本。

        在真空吸塑成型時需要對片材進行切割,這將會產生邊角料。將這些邊角料粉碎后,與原來的材料相混,可再一次制成片材。

        在真空吸塑成型中,片材只有一個表面與真空吸塑成型模具相接觸,因此只有一個表面與真空吸塑成型模具幾何尺寸相一致,制品另外一個表面的輪廓是由牽伸得到的。

        在塑料加工領域,真空吸塑成型被認為是一種具有很大發展潛力的加工方法。它采用模塑成型,適合塑料包裝各領域。真空吸塑成型也是一種需要熟練操作與經驗的加工方法。如今,通過模擬過程與必要的專業技術,真空吸塑成型已經發展成為在技術上可控的,并且可重復的一種加工方法。

近年來,在真空吸塑成型過程中產生的邊角料的循環利用已日趨重要。如今,邊角料通過破碎后與原生材料混合來進行回收利用已經形成了一種工藝。廢棄的塑料模塑制品,比如說包裝材料,甚至工程制件,它們的回收利用在很多條件下都是可能的,但有些仍有待發展。目前可進行的回收主要是一些化學材料和能源材料。要使循環利用得到突破,必須在加工過程的生態性和節約性上下功夫。

        真空吸塑成型制品具有價格低廉、生產效率高、形狀及色彩選配自由、耐腐蝕、重量輕和對電的絕緣性能等優點,在文具、玩具、日常用品、五金交電、電子產品、食品、化妝品等產品的包裝,現已發展到廣告牌、汽車、工業配件、建材、安全帽、洗衣機和冰柜內襯、周轉箱及農業用品等產品的應用。

        二、真空吸塑成型存在自身的局限性

        ·真空吸塑成型只能生產結構簡單的半殼型制品,而且制品壁厚應比較均勻(一般倒角處稍薄),不能制得壁厚相差懸殊的塑料制品。

        ·真空吸塑成型制品深度受到一定限制。一般情況下容器的深度直徑比(H/D)不超過1。

        ·制件的成型精度較差,相對誤差一般在1%以上。采用真空吸塑成型法不僅很難得到不同制件間構型或尺寸的一致性,同一制件各部位壁厚的均勻性也很難保證,另外,真空吸塑成型過程中模具的某些細節并不能完全反映到制品中。

 

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