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真空吸塑成型工艺的起步与今后的发展方向

来源:admin 日期:2010-8-26  点击:5160
真空吸塑成型工艺,早在20世纪初已为人所知,但应用于工业生产还只是20世纪40年代以后的事,而在60年代才有较大的发展。近20年来,它已发展成为加工包装材料的最重要的方法之一。这种技术迅速发展的原因是真空吸塑成型工艺及设备的不断创新,以及具有成型性能的新片材的开发;同时也是由包装工业的发展及真空吸塑成型包装本身的特点所决定的。

        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。在国外,真空吸塑成型是一种老的成型工艺,由于不断的开发和变化,目前已高度自动化、机械化,并做到了无任何废边料产生,100%的原辅材料变成制品。全流水线生产的成型系统工程。

        真空吸塑成型在下列条件中存在差别:

        ·加热成型材料至高弹态所需要的再成型温度

        ·吸塑成型时通常用的成型模具

        ·将制品冷却到其不发生尺寸变化的冷却温度

        ·尺寸稳定后制件脱模

        在大多数情况下,吸塑成型的后处理也是必须的,比如:

        ·修边

        ·熔接

        ·粘接

        ·热封

        ·涂层

        ·金属喷镀

        ·植绒

        ·印刷

        真空吸塑成型如今已经成为加工领域内大家普遍接受的一个术语:“真空成型”(vacuum forming)。而“压力成型”(pressure forming)是指一些特殊的利用空气压力加工过程的工艺。“热成型”(Thermo forming)是各种热塑性成型(包含真空和压力,或混合成型)的总称。

   一、真空吸塑成型的优缺点

        判断任何一种加工生产工艺过程是否成功,要与另外一种加工方法相比,用该种方法生产的制品的成本是否合适;或者是这两种方法生产的制品成本相同,但用这种方法生产的制品质量得到改进。在许多应用方面,注射模塑成型或吹塑成型都与真空吸塑成型相竞争。

        但就包装技术而言,除非是用纸板作为包装材料,否则真空吸塑成型技术是没有其他加工方法能与之相竞争的。真空吸塑成型主要的优点是它的工程经济性。成型复合片材、发泡片材和印刷片材的制品,以适当改变模具来代替变化真空吸塑成型机械。壁很薄的制品可以用高熔体黏度的片材真空吸塑成型,而注射相同壁厚的则需要低熔体黏度的粒料。对于少量的塑件,有利的模具成本是真空吸塑成型的又一优点,而对大批量的制件,制品能达到非常薄的壁厚及真空吸塑成型机器的高产出比则非常有利。

        真空吸塑成型可生产的最小制件是药片的包装材料或手表用的电池,也可以生产非常大的制品,比如3~5m长的花园水池。成型材料的厚度可以从0.05~15mm ,对于发泡材料,厚度可达到 60mm 。任何一种热塑性塑料或具有相似性能的材料都可以进行真空吸塑成型加工。

        真空吸塑成型所用的材料是厚度为0.05~15mm的片材,这些片材是用粒料或粉料制得的半成品。因此,与注射成型相比,真空吸塑成型的原料会增加额外的成本。

        在真空吸塑成型时需要对片材进行切割,这将会产生边角料。将这些边角料粉碎后,与原来的材料相混,可再一次制成片材。

        在真空吸塑成型中,片材只有一个表面与真空吸塑成型模具相接触,因此只有一个表面与真空吸塑成型模具几何尺寸相一致,制品另外一个表面的轮廓是由牵伸得到的。

        在塑料加工领域,真空吸塑成型被认为是一种具有很大发展潜力的加工方法。它采用模塑成型,适合塑料包装各领域。真空吸塑成型也是一种需要熟练操作与经验的加工方法。如今,通过模拟过程与必要的专业技术,真空吸塑成型已经发展成为在技术上可控的,并且可重复的一种加工方法。

近年来,在真空吸塑成型过程中产生的边角料的循环利用已日趋重要。如今,边角料通过破碎后与原生材料混合来进行回收利用已经形成了一种工艺。废弃的塑料模塑制品,比如说包装材料,甚至工程制件,它们的回收利用在很多条件下都是可能的,但有些仍有待发展。目前可进行的回收主要是一些化学材料和能源材料。要使循环利用得到突破,必须在加工过程的生态性和节约性上下功夫。

        真空吸塑成型制品具有价格低廉、生产效率高、形状及色彩选配自由、耐腐蚀、重量轻和对电的绝缘性能等优点,在文具、玩具、日常用品、五金交电、电子产品、食品、化妆品等产品的包装,现已发展到广告牌、汽车、工业配件、建材、安全帽、洗衣机和冰柜内衬、周转箱及农业用品等产品的应用。

        二、真空吸塑成型存在自身的局限性

        ·真空吸塑成型只能生产结构简单的半壳型制品,而且制品壁厚应比较均匀(一般倒角处稍薄),不能制得壁厚相差悬殊的塑料制品。

        ·真空吸塑成型制品深度受到一定限制。一般情况下容器的深度直径比(H/D)不超过1。

        ·制件的成型精度较差,相对误差一般在1%以上。采用真空吸塑成型法不仅很难得到不同制件间构型或尺寸的一致性,同一制件各部位壁厚的均匀性也很难保证,另外,真空吸塑成型过程中模具的某些细节并不能完全反映到制品中。

 

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