以下具体对于ABS树脂的真空吸塑成型进行分析 。
压料框将ABS板固定在承料板上,保证在吹泡时板材边缘不漏气,压料框的长宽尺寸根据板材尺寸决定,类型有:
①平压,整个压料框由厚20mm的钢板组装而成,特点是底部平面度及平面强度要高。缺点是需用铣、刨等加工设备再加工,制作成本高,当承料板弯曲变形后,无法均匀压到板材上。
②点压,象梳子形状一样,将板材压住,可用无数螺钉固定在角钢上形成一个方框,螺钉间距约50mm,压板部位最好是带尖状,或用气缸推动连杆机构,就象双手弹钢琴一样将板材压紧,分成数组,结构简单,并能弥补平压的缺点。
①加热方式
有红外线加热、电阻丝加热等,目前先进的加热是采用日本浅野公司的专利产品金属加热瓦,加热时间极短,从常温升到500℃ ,只需10s,所以调试比其他加热瓦方便。加热时,一般采用上、下同时加热,目的是使材料上、下表面受热均匀。加热温度的调节主要根据零件的形状、厚薄来决定,当温度调节的效果不明显时,还可采用其他办法,如在压料框边缘贴上铝箔,将热量反射到板材需加热的位置上。加热单元(红外线发热瓦)越小越好,每片发热瓦采用单独控制,温度控制精确。
②加热温度
ABS板从软化到成型温度为127℃ ~ 180℃,其随真空度和制品形状而变化,用快速真空成型低牵伸制品时,成型温度在140℃左右,深度较大的牵伸制品温度约为150℃ ,只有较为复杂的制品才取上限成型温度170℃。另外,发热瓦易受电压的波动而造成温度波动,需配置稳压电源,确保温度恒定。
③加热时间
板材越厚,加热时间越长,但加热时间要与加热温度对应,温度低,加热时间长;温度高,加热时间短。不能单纯理解为靠提高加热温度来缩短加热时间,提高生产效率。因为材料加热温度有一定范围,另一方面,加热时间长一点,对材料受热均匀有好处,这一点对板厚度大于3mm以上的厚板,尤其是有轻微受潮的板材极为有效。
将加热软化的板材经吹泡进行拉伸,再置于吸塑模具上,板料与模具间形成密封,通过模具上的真空孔抽真空,形成负压,板材被贴合在模具表面。
①吹泡:压缩空气经真空腔吹出,将受热后的板材象吹气球一样,将材料均匀拉伸,吹泡高度一般为模具高度的2/3。
②辅助成型:有的制品形状复杂,所以需配置辅助压料框,对板材进行预成型。
③真空度:通常真空度控制在0.1MPa以上,为在很短时间内将模内空气抽掉,需配置较大容积的真空罐。
④真空孔:一般直径为0.5~1.2mm,真空孔大小和数量与板材厚度有关,板厚在1.5mm以下时选直径0.5~0.8mm,板厚在3mm以上选直径1.2mm。孔径太大,吸塑后有真空孔痕迹,影响外观。真空孔数量越多,成型越容易。
⑤抽真空时间视制件大小和板厚度而定,厚度为1.5mm时可控制时间为10s,厚度不小于3mm时,时间要25s左右,时间长,材料定型好。在生产时,抽真空可与冷却同时进行。
⑥模具温度:通过模具温度控制机来控制,宽深比较小的部件如冰箱门胆,模具温度可控制在40~ 50℃ ;宽深比较大的部件如冷柜内箱,温度在80~ 90℃ ,特别是方形部件,如果四角处发皱,说明材料接触模具后冷却过快,须提高模具温度,但最高不得超过95℃ 。
板材定型后通过离心风机对工件进行冷却,因为板材冷却收缩,将模具包住引起脱模困难,此时将压缩空气通过模具真空孔进行反吹,使零件与模具分离,有时还可在模具表面喷脱模剂帮助脱模。