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优选吸塑设计及其制造注意点
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真空吸塑成型工艺(图1)是一种热成型加工方法。利用热塑性塑料片材,制造开口壳体制品的一种方法。将塑料片材裁成一定尺寸加热软化,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
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图1:基本原理示意图
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二、无模成型
真空无模成型过程如图2所示,将片材加热到所需温度后,置于夹持环上,用压环压紧,打开真空泵阀门抽真空,通过光电管控制真空阀调节真空度,直到片材达到所需的成型深度为止。由于自由真空成型法中制件不接触任何模具表面,制件表面光泽度高,不带任何瑕疵。如果塑料本自身是透明的,制件可以具有最小的光吸收率和透明性,故可用于制造飞机部件如仪器罩和天窗等。
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图2:无模真空吸塑成型装置
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无模成型
真空无模成型法在成型过程中只能改变制件的拉伸程度和外廓形状,因此不能成型外型复杂的制件。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%。
        在运用此法进行加工时,操作员必须有熟练的技巧,调节好真空度,以得到符合设计要求的轮廓和尺寸一致的产品。
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图3:无模真空吸塑成型壁厚分布
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(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。
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阳模成型
真空吸塑阳模成型工艺过程如图4所示。
   本法对于制造壁厚和深度较大的制品比较有利。
      制品的主要特点是:与真空阴模成型法一样,模腔壁贴合的一面质量较高,结构上也比较鲜明细致。壁厚的最大部位在阳模的顶部,而最薄部位在阳模侧面与底面的交界区,该部位也是最后成型的部位,制品侧面常会出现牵伸和冷却的条纹,造成条纹的原因在于片材各部分贴合模面的时候有先后之分。先与模面接触的部分先被模具冷却,而在后继的相关过程中,其牵伸行为较未冷却的部位弱。这种条纹通常在接近模面顶部的侧面处最高。
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图4:阳模成型
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阴模成型
真空吸塑阴模成型工艺过程如图(图5)所示。
        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。
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图5:阴模成型
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阳模和阴膜的对比
对于阴模成型,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,对于阳模成型,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如
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1-厚部位;2-薄部位;3-成品的内尺寸;4-外尺寸
图6:a阳模成型(简图)和b阴模成型(简图)
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对于阳模制件注意如下问题
①在使用高的角式模具进行加工时,特别是当模具与夹持框架间的距离很大时,容易产生皱褶(图7)
②在角落处容易产生冷却条纹(图7);
③在凸缘处壁厚不均匀(图7);
④由于侧壁斜度不够而使脱模困难;
⑤在成型区(夹持模框)多腔模具的嵌件和下夹持器之间会产生小的缝隙;
⑥阳模成型模具通常比阴模价格低廉。
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1-冷却痕迹;2-皱褶;
3-薄部位;4-厚部位
图7:阳模制件中的缺陷及其典型特征
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