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塑料片材热成型常见故障的成因及对策

2025/1/17 10:43:50 阅读量:1220 来源:包装之家 作者:吴亚男
摘要:真空吸塑成型是塑料包装容器最常用的成型方法之一,它是一种以热塑性塑料片材为成型对象的二次成型技术。

吸塑模具一般分为石膏模、木模、铜模和铝合金模。

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                                                 (铜模)

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                                     (铝合金模)

本文主要介绍塑料片材热成型常见故障的成因及对策。

片材起泡

原因1:加热太快。

可采取以下方法排除:

适当降低加热器温度。

适当放慢加热速度。

适当加大片材与加热器的距离,使加热器离片材远一些。

原因2:受热不匀。

可采取以下方法排除:

用折流板、分风罩或筛网调节热风的分布,使片材各部分受热均匀。

检查加热器及遮蔽网有无损坏,并修复损坏部位。

原因3:片材潮湿。

可采取以下方法排除:

进行预干燥处理。

如厚度0.5mm的聚碳酸酯片材应在125~130°C温度下干燥1~2h,3mm厚的片材需干燥6~7h。厚度为3mm的ARS片材应在80~90°C温度下干燥1~2h,而且干燥后应立即进行热成型。

进行预热处理。

将加热方式改为两面加热。特别是当片材厚度在2mm以上时,必须采取两面加热。

不要过早拆开片材的防潮包装。应在热成型前拆封并立即成型。

原因4:片材中有气泡。

应调整片材的生产工艺条件,消除气泡。

原因5:片材类型或配方不当。

应选用适宜的片材及合理调整配方。

片材撕裂

1、模具设计不良,转角处圆弧半径太小时,易造成片材撕裂,应增大过渡圆弧的半径。

2、片材加热温度太高或过低。当温度太高时,应适当减少加热时间,降低加热温度,均匀和缓慢地加热,采用压缩空气微冷片材。当温度太低时,应适当延长加热时间,提高加热温度,预热片材,均匀加热。

片材烧焦

1、加热温度太高。应适当缩短加热时间,降低加热器的温度,增大加热器与片材的距离或采用遮蔽物隔离,使片材缓慢加热。

2、加热方式不当。在成型较厚的片材时,若采用单面加热,两面间的温差较大,当背面达到成型温度时,正面已过热烧焦。因此,对于厚度大于2mm的片材,必须采取两面加热的方式。

表面斑痕及污点

1、模具型腔表面光洁度太高,空气截留在光滑模面上,引起制品表面产生痘斑。应对型腔表面进行喷砂处理,可增设附加真空抽气孔。

2、抽空不良。应增设抽气孔。如果痘斑只产生在某一部位,应检查该处抽气孔有无堵塞或在该区域增设抽气孔。

3、当使用含增塑剂的片材时,增塑剂聚集在模具表面形成斑痕。


可采用以下方法排除:

使用可控温的模具,适当调整模具温度。

加热片材时,模具尽可能远离片材。

适当缩短加热时间。

及时清洗模具。

4、模具温度太高或太低。应适当调整。如果模温太高,应加强冷却,降低模温。如果模温太低,应提高模温,并对模具进行保温处理。

5、模具材质选用不当。当加工透明片材时,不要用酚醛树脂制作模具,应采用铝模。

6、模具表面太粗糙。应打磨型腔表面,提高表面光洁度。

7、片材或模具型腔表面不清洁,应彻底清除片材或型腔表面的污物。

8、片材表面有刮伤痕迹。应抛光片材表面,片材应夹纸储存。

9、生产环境的空气含尘量太高。应净化生产环境。

10、模具脱模斜度太小。应适当加大。

表面泛黄或变色

1、片材加热温度太低。应适当延长加热时间及提高加热温度。

2、片材加热温度太高。应适当缩短加热时间及降低加热温度。如果片材局部过热,应检查相关的加热器有无失控。

3、模具温度太低。应进行预热保温,适当提高模具温度。

4、助压柱塞温度太低。应适当加热升温。

5、片材拉伸过度。应采用较厚的片材或换用延展性较好、拉伸强度较高的片材,还可通过修改模具克服这一故障。

6、片材在没有完全成型前过早冷却。应适当提高片材的入模速度和抽空速度,模具应适当保温,柱塞应适当加热。

7、模具结构设计不当。


可采用以下方法排除:

合理设计脱模斜度。一般阴模成型时,没有必要设计脱模斜度,但设计一些斜度有利于制品壁厚均匀。阳模成型时,对于苯乙烯系和硬质聚氯乙烯片材,脱模斜度最好为1:20左右。对于聚丙烯酸酯系和聚烯烃类片材,脱模斜度最好大于1:20。

适当加大圆角半径。当制品棱角需有刚性时,可以斜面代替圆弧,然后把斜面用小圆弧连结起来。

适当降低拉伸深度。一般,制品的拉伸深度应与其幅宽结合起来考虑,当直接采用真空法成型时,拉伸深度最好小于或等于幅宽的一半。在需要深拉中时,要采用助压柱塞或气压滑动成型方法。即使采用这些成型方法,拉伸深度仍应限制在小于或等于幅宽的范围内。

8、再生料用量太多。应控制其用量及质量。

9、原料配方不符合热成型要求。应在制作片材时适当调整配方设计。

片材拱起及皱褶

1.片材太热。应适当缩短加热时间,降低加热温度。

2、片材的熔体强度太低。应尽量采用熔体流动速率较低的树脂。制片时适当提高片材的拉伸比。热成型时,尽可能采用较低的成型温度。

3、制片时拉伸比控制不当。应适当调整。

4、片材的挤出方向与模具间距平行。应将片材转动90°。否则,当片材沿挤出方向被拉伸时,会引起分子取向,即使成型加热也不能完全除去这种分子取向,从而导致片材皱褶和变形。

5、柱塞先顶到的料片局部位伸过度或模具设计不当。


可采用以下方法排除:

采用阴模成型。

增加柱塞等助压装置,将皱褶拉平。

尽可能增大制品的脱模锥度和圆角半径。

适当加快助压柱塞或模具的移动速度。

合理设计框架及助压柱塞。

    七

壁厚不均

1、片材熔塌严重。


可采取以下方法排除:

制片时采用熔体流动速率较低的树脂,并适当加大拉伸比。

采用真空快速回拉工艺或气胀真空回拉工艺。

采用遮蔽网控制片材中部的温度。

2、片材厚薄不均。应调整制片工艺,控制片材的厚薄均匀度。

3、片材受热不均匀。应改进加热工艺,使热量分布均匀,必要时可采用分风板等设施。应检查各加热元件是否工作正常。

4、设备周围有较大的气流。应屏蔽操作场地,阻隔气体的流动。

5、模具温度太低。应将模具均匀地加热到适当的温度,并检查模具冷却系统有无阻塞。

6、片材滑离夹框。


可采取以下方法排除:

调整夹框各部分压力,使夹紧力均匀。

检查片材厚度是否均匀,应使用厚薄均匀的片材。

夹料前先把夹框加热到适当的温度,夹框周围的温度必须均匀一致。

黏模

1、脱模时制品温度太高。应稍降模温或延长冷却时间。

2、模具脱模斜度不足。


可采用以下方法排除:

加大模具的脱模斜度。

改用阴模成型。

尽早脱模。如果制品脱模时尚未冷却至固化温度以下,可用冷却胎具在脱模后进一步冷却。

3.模具上有凹槽,引起粘模。


可采取以下方法排除:

采用脱模框辅助脱模。

增大气动脱模的气压。

设法尽早脱模。

4、制品粘附在木质模具上。可在木质模具的表面涂一层脱模剂或喷涂一层聚四氟乙烯涂料。

5、模具型腔表面太粗糙。应抛光处理。

热成型模具的验收及标准

模具整体材料为铝合金,对于抽芯块边缘应用铜镶件。模具型腔表面粗糙度Ra上限值0.8μm,非型腔表面粗糙度Ra上限值3.2μm,型腔表面不允许有直径大于0.2mm砂孔、气孔等缺陷。同时,模具编号应清晰完整,外观鲜明,符合有关工装管理要求。

模具表面光洁,不可有油污,无毛刺。

产品外观和尺寸满足产品设计图样的要求,制品吸塑后应顺利脱模,并保证在脱模时制品不被擦伤、变形、穿孔等不良现象。吸塑制品各部位拉伸基本均匀。

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