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环氧树脂模具又称树脂模具(泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物),它具有制造周期短、成本低、特别适合形状复杂的制品和产品更新换代快速的工业领域;因此,在国外先进国家已得到广泛的应用,特别在汽车制造业、玩具制造业、家电制造业、五金行业和塑料制品等工业系统使用得更为普及。环氧树脂模具按不同的结构和用途,采用各种性能的环氧树脂、固化剂、增韧剂和填料(铁粉、铝粉、硅微粉、重晶石粉等)等配制成模具树脂,同时以玻璃纤维布和碳纤维布作增强材料而制成的。 环氧树脂模具按不同用途和技术要求,能设计出不同的环氧模具树脂配方组份。从国内、外环氧树脂模具实际应用统计,环氧树脂适合于制作以下几种类型的模具,在冷压模具方面有:弯曲模、拉延模、落锤模、铸造模等;在热压模具方面有:塑料注射模、注腊模、吹塑模、吸塑模、泡沫成型模、皮塑制品成型模等。环氧树脂模具的制造特点,是制造简易,快速,成本低;例如一些外形复杂、难成形的金属模具,用环氧树脂制造,采用浇注法或低压成形法,就能一次成形,无需大型精密切削机床,也可不用高级钳工。有些金属模具制造的周期要几个月至半年,采用环氧树脂模具一般只要3~5天就可完成,其成本仅仅是钢模的15~20%左右,而且树脂模具使用寿命很长,磨损了还可以很快修补好,继续使用。因此,环氧树脂模具的制造是一项打破传统机械加工工艺的新技术、新材料和新工艺。环氧树脂模具,在国外都是大型工厂设立的专门研制中心制造的,而在国内仅在于国防工业单位研制了一些,一般工厂企业都缺乏这方面的制造工艺技术和配方,所以在我国环树脂模具的应用、普及和发展的速度很缓慢。今后随着新材料、新技术的发展,环氧树脂应用技术的推广,环氧树脂模具的综合性能和制造技术被广泛了介和认识,环氧树脂复合材料性能的提高,树脂模具的制作工艺和应用工艺的简化,环氧树脂模具必然会得到飞跃的发展,成为新的高效率的低成本的先进模具。
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快速成型技术(一) 快速成型:它结合了数控技术,CAD技术,激光技术,材料科学技术,自动控制技术等多门学科的先进成果,利用光能,热能等能量形式,对材料进行烧结,固化,粘结或熔融,最终成形出零件的三维实物模型。激光烧结深度:是直接影响烧结成型质量的重要因素之一,合适的烧结深度是获得良好烧结成型质量的前提,烧结深度必须大于铺粉厚度,以保证激光能量能够溶透当前层,使相邻两层产生烧结,否则就会产生分层导致成型强度精度变差,甚至无法成型,所以对影响烧结深度的因素进行研究,通过合理选择工艺参数来控制烧结深度具有十分重要的意义。烧结深度主要由激光能量参数及粉末材料的特征参数决定。其中激光能量参数又包括激光功率激光束,扫描速度,激光线束,长度及宽度;粉末材料的特征参数则包括粉末材料对激光的吸收率,粉末熔点比热容,颗粒尺寸及分布,颗粒形态及铺粉密度。成型精度:是指成型工件的精度,而非快速成型机的机器精度,是保证成型件精度的重要前提,成型精度主要包括形状精度,尺寸精度与表面精度,即烧结成型件在形状尺寸和表面相互位置三个方面指标与设计要求的符合程度。 直接/间接快速制模;直接快速制模是制用SLS,FDM,LOM等快速成型工艺方法之间制造出树脂模,陶瓷模和金属模具。间接快速制模是指用快速成型作母件或过度模具,再通过传统的每模具制造方法来制造模具。软模技术;采用各种快速成型技术包括SLS,FDM,LOM可直接将CAD模型(虚拟模型)转换为具有一定机械性能的非金属的原型(物理原型),在许多场合下可作为软模具使用,用于小批量塑料零件的生产。 桥模技术;是将环氧树脂与有机或无机复合材料作为基体材料,以原型为基准烧浇模具的一中间接制模方法。覆模陶瓷金属粉:是经混粒-挤压-球磨粉碎制得的,大块的有机树脂与陶瓷粉末的混合替经球磨粉碎后呈不规则的形状,颗粒尺寸从零点几微米到几十微米,大颗粒是由大量有机树脂与陶瓷基本颗粒构成的团粒(聚集体)。 2 、SLA/LOM基本原理及特点: LOM原理也称薄型材料选择性切割它根据三维模型每一个截面的轮廓线,在计算机的控制下,用二氧化碳激光束对薄型材料(如底面涂胶的纸)进行切割,逐步得到各层截面,并粘结在一起,形成三维产品。特点:这种方法适合成形大中型零件,翘曲变形小,成型时间较短,但尺寸精度不高,材料浪费,大,且清除废料困难。SLA使用二氧化碳激光器烧结粉末材料(如蜡粉,PS粉,ABS粉,尼龙粉,覆膜陶瓷和金属粉等)。成型时先在工作台上铺一层粉末材料,激光束在计算机的控制下,按照截面轮廓的信息,对制件的实心部分所在的粉末进行烧结。一层完成后,工作台下降一个层厚,再进行后一层的铺粉烧结。如此循环,最终形成三维产品。特点:这种方法适合成型中小型零件,能直接制造蜡模或塑料,陶瓷和金属产品。制件的翘曲变形比SLS工艺小,但仍需对容易发生变形的地方设计支撑结构。这种工艺要对实心部分进行填充扫描烧结,因此成型时间较长。和、可烧结覆膜陶瓷粉和覆膜金属粉,得到成型件后,将制件置于加热炉中,烧掉其中的粘结剂,并在孔隙渗入填充物。它最大的优点在与适用材料很广,几乎所用的粉末都可以使用,所以其应用范围也最广。 3 、STL文件格式规则: (1)共顶点规则。在一个小三角形平面必须与每个小三角形平面共用两个顶点,也就是说,一个小三角形平面的顶点不能落在相邻的任一个三角形平面的边上。(2)取向规则。对于每一个平面,其法向量必须向外,3个顶点连成的矢量方向按右手法则确定,而且对于相邻的小三角形平面,不会出现取向矛盾。(3)取值规则。每一个小三角形平面的顶点坐标必须是正数,零和负数是错误的。(4)充满规则。在三维模型的所有表面上,必须布满小三角形平面,不得有任何遗漏。 4、 SLS直接成型精铸蜡模工艺步骤: (1)首先在CAD环境中,将设计好的蜡模三维实体模型直接翻成零件的反型,经过适当的处理,得到压型的CAD图形;(2)对覆模金属粉,如树脂包覆的不锈钢粉进行激光烧结成型,得到压型的原型件;(3)由于原型件中含有大量有机树脂,需在真空炉中经过脱脂处理彻底清除;(4)为了保证一定的连接强度,以便进行金属处理过程中不致被破坏,对脱脂件要进行预烧结,对不锈钢预烧结温度大约为900℃;(5)在真空中对上述处理件进行渗金属,以提高其密实程度,在经过表面打磨,抛光处理,即可制得蜡模的金属压型。 5、 快速模具优点: 快速成型技术不仅能适应各种生产类型特别是单件小批量的模具生产,而且能适应各种复杂程度的模具制造。它既能制造塑料模具,也能制造压铸模等金属模具。因此快速成型一问世,就迅速应用与模具制造上。 意义:应用快速成型方法快速制作模具的技术称为快速模具制造技术,而基于RP技术的快速模具制造由于技术集成程度高,从CAD数据到物理实体转换过程快,因而同传统的数控加工方法相比,加工一件模具的制作周期比前着的1∕3~1/10,生产成本也仅为1/3~1/5。所以国外发达国家已将RT技术作为缩短模具制作周期和产品开发时间的重要研究课题和制造核心技术之一。 6、 直接制作金属模具成型金属工艺方法。 1)利用SLS工艺制造金属模具1金属粉末大功率激光烧结成型技术2混合金属粉末激光烧结成型技术3金属-树脂粉末激光烧结成型法2)利用LOM工艺制造金属模具3)用FDM(熔积成型)法也可直接制造金属模具 7 、模技术特点,步骤常用材料,材料特性? 特点:硅胶模制模过程简单,不需要高压注射机等专门设备,脱模容易。一套硅胶模能制造20个左右零件。一般在真空中浇注,以去除气泡。硅胶模的主要优点是成本低,许多材料都可以用硅胶模成型,适宜于蜡、树脂,石膏等的浇注成型,广泛应用于精铸蜡模的制作、艺术品的仿制和生产的制备。硅胶模的主要缺点是制模速度慢,硅胶一般需24小时才能固化,为缩短这个时间,可以预加热原材料,将时间缩短一半。反应注射模就是针对龟甲们的缺点设计的。它采用自动混合快速凝固材料的方法,用单一模具,每天能制20-40件,若用多套模具,产量还将大大增加。常用材料:室温硫化硅橡胶,硫化硅橡胶种类很多但模具用的RTV要有如下的特征,伸长率和抗撕强度特别高,对原模具优异的兼容性,对于大多数化学物品有极好忍受能力,只有具有上述的RTV特性才能有较长的模具寿命和较低的模具成本(1)TE-1089硅橡胶,属于双组分试问硫化硅橡胶,具有优异的柔软性,极强的抗撕强度,及耐高温、耐化学腐蚀性。(2)甲基乙烯基硅橡胶,耐高温性,低温弹性,耐气候性,具有卓越的电性能,优良的物理机械性能,耐化学物质性能,透气性,生理惰性。(3)RTV358,是一种室温硫化非透明硅橡胶,它在25度加入固化剂,经24小时后初步固化成弹性体。(4)RTV141,是一种室温硫化透明硅橡胶,它在25度加入固化剂,经24-48小时后初步固化成弹性体。(5)TEKSIL高温硫化硅橡胶,它比室温硫化硅橡胶哟更好的性能,硬度HSA55-75,抗拉强度12.4-62.1MPA,工作温度可以达到150-500度。(6)聚氨酯树脂与工程塑料,是三种聚氨酯树脂SG95、SG200、2170与三种工程塑料ABS、Nylon6、聚丙烯PP的性能。 9 、金属粉激光烧结成型技术状况? 1利用高功率激光(1000w以上)对金属粉末进行扫描烧结,逐层叠加成型,成型件经表面后处理即完成模具制作,制作的模具可作为压铸模、锻模使用。2optomec公司于1998年和1999年分别推出了LENS-50、LENS-1500机型,以钢合金、铁镍合金、钛镍合金、钛钽合金镍铝合金为原料,采用激光技术,将金属直接熔化沉积成型,其生产的金属零件强度达到了传统方法生产的金属零件,精度在x-y平面可达0.13mm,z方向0.4mm,但表面粗糙度高,相当于砂型铸件的表面光洁程度,在使用前需进行精加工。3国内今年来也开展了这方面的研究工作,西北工业大学、北京航空航天大学利用这种方法制作了高温合金零件,清华大学也正在开展这项工作。华中科技大学在国际上提出了一种激光-等离子复合成型技术,即利用大功率激光逐层烧结熔化金属粉末,利用等离子逐层对实体进行轮廓整形,以得到表面精度较高的金属零件或模具。 10、 覆膜金属粉激光成型件后处理工艺? 1)先用稀碳酸钠溶液清洗金属粉表面油脂,再用稀盐酸清洗表面氧化物,用清水洗涤,最后用润湿剂进行表面处理;2)包覆溶液制备。将增滑剂、脱模剂、润湿分散剂、不同熔点的热熔胶按一定比例在卤代烃中加热溶解成溶液;3)将包覆溶液和表面处理后的金属粉按一定比例在双锥回转真空干燥机中混合、烘干、回收溶剂;4)将包覆的金属粉在球磨机中进行粉碎加工,过筛得到一定粒度的粉末;5)在加工好的粉末中添加纳米粉末降低粉末粘度、改善粉末流动性,得到适合选择性激光烧结的覆膜金属粉(CMP1) 13、 铝填充环氧树脂膜?刘光富P134 11、电弧喷涂快速制摸原理及基本结构? 原理:将两根待喷金属丝作为自耗性电极,利用两根金属丝端部短路产生的电弧使丝材熔化,用压缩气体把已熔化的金属雾化成微滴,并使其加速沉积到基本表面形成涂层。以这种金属涂层作为模具的型腔表面,背衬加固并设置相应的钢结构后就形成了简易的快速经济模具。基本结构:金属喷涂层,背衬层和钢结构部分。 快速成型技术(二) 1、快速成型:快速成型技术,又称实体自由成型技术,快速成型的工艺方法是基于计算机三维实体造型,在对三维模型进行处理后,形成截面轮廓信息,随后将各种材料按三维模型的截面轮廓信息进行扫描,使材料粘结、固化、烧结,逐层堆积成为实体原型。 激光烧结深度:是直接影响烧结质量的重要因素之一,主要由激光能量参数及粉末材料的特征参数决定的。其中,激光能量参数又包括激光功率、激光束扫描速度、激光线的长度及宽度;粉末材料的特征参数则包括粉末材料对激光的吸收率、粉末熔点、比热容、颗粒尺寸及分布、颗粒形态及铺粉密度。 成型精度:是评价成型质量最主要的指标之一,它是快速成型技术发展的基石。精度值一般的指机器的精度,即使给出制作也是专门设计的标准件的精度,而并非以为着制作任何制件都能达到的精度。 直接制模:用SLS、FDM、LOM等快速成型工艺方法直接制造出树脂模、陶瓷模和金属模具。 间接制模:用快速成型件作母模或过度模具,在通过传统的模具制造方法来制作模具。 软模技术:采用各种快速成型技术包括SLA、SLS、LOM,可直接将模型(虚拟模型)转换为具有一定机械性能的非金属的原型(物理模型),在许多场合下作为软模使用,用于小批量塑料零件的生产。 桥模制作:将液态的环氧树脂于有机或无机复合材料作为基体材料,以原型为基准浇注模具的一种间接制模方法。 覆模陶瓷:与覆模金属粉末类似,包覆陶瓷粉末(Al2O3等)。 金属粉:按其组成情况分为三种:(1)单一的金属粉(2)两种金属粉末的混合体,其中一种熔点较低起粘结剂的作用(3)金属粉末和有机粘结剂的混合体。 2、SLA/LOM基本原理及特点: (1)SLA基本原理: SLA技术是交计算机CAD造型系统获得制品的三维模型,通过微机控制激光,按着确定的轨迹,对液态的光敏树脂进行逐层扫描,使被扫描区层层固化,连成一体,形成最终的三维实体,再经过有关的最终硬化打光等后处量,形成制件或模具。特点:可成型任意复杂形状,成型精度高,仿真性强,材料利用率高,性能可*,性能价格比较高。适合产品外型评估、功能实验、快速制造电极和各种快速经济模具。但该技术所用的设备和光敏树脂价格昂贵,使其成本较高。(2)LOM基本原理: LOM技术是通过计算机的三维模型,利用激光选择性地对其分层切片,将得到的各层截面轮廓层层粘结,最终叠加成三维实体产品。特点:成型速度快,成型材料便宜、成本低,因无相变,故无热应力、收缩、膨胀、翘曲等,所以形状与尽寸精度稳定,但成型后废料块剥离较费事,特别是复杂件内部的废料剥离。该工艺适用于航空、汽车等和中体积较大制件的制作。 3、STL文件格式规则: (1)共顶点规则:一个小三角形平面地顶点不能落在相邻的任何一个三角形平面的边上(2)取向规则:对于每一个小三角形平面,其法向量必须向外,3个顶点连成的矢量方向按右手法则确定,而且对于相邻的小三角形平面,不能出现取向矛盾(3)取值规则:每一个小三角形平面的顶点坐标值必须是正数,零和负数是错误的(4)充满规则:在三维模型的所有表面上,必须布满小三角平面,不得有任何遗漏。缺点:(1)出现违反共顶点的三角形(2)出现错误的裂缝或孔洞(3)三角形过少或过多(4)微小特征遗漏或出错。 4、SLS直接成型精铸蜡模工艺:快速成型精铸蜡模工艺流程如下所示:CAD原形-----分层处理-----快速成型蜡模----涂壳-----脱模----培烧----浇注----精铸零件。(1)在计算机中建立要加工蜡模的三维试题CAD模型,然后用分层软件进行切片处理,得[1]到每一加工曾面的信心,并将其转化为电信号控制激光扫描系统工作。(2)在成型工作平台上铺设一层致密均匀的成型粉末材料,激光束在计算机控制下根据切片层面信息对成型粉末材料进行扫描烧结,被激光束早社的粉末熔化并在随后的冷却进程中粘结在一起,完成第一个层面的加工(3)逐层铺粉,逐层扫描烧结,采用上述叠加成型法,最后制造出三维试题零件----蜡模。 5、快速模具优点和意义: 优点:快速经济制模技术与传统的机械加工相比,具有制模周期短、成本低、精度与寿命又能满足生产上的使用要求,是综合经济效益比较显著的一类制造模具的技术。意义:以RPM为技术支撑的快速模具制造RT(Rapid Tooling)也正是为了缩短新产品开发周期,早日向市场推出适销对路的、按客户意图定制的多品种、小批量产品而发展起来的新型制造技术。由于产品开发与制造技术的进步,以及不断追求新颖、奇特、多变的市场消费导向,使得产品(尤其是消费品)的寿命周期越来越短已成为不争的事实。例如,汽车、家电、计算机等产品,采用快速模具制造技术制模,制作周期为传统模具制造的1/3~1/10,生产成本仅为1/3~1/5。所以,工业发达国家已将RPM/RT作为缩短产品开发时间及模具制作周期的重要研究课题和制造业核心技术之一,我国也已开始了快速制造业的研究与开发应用工作。 6、直接制作金属模具、成型金属型工艺方法: (1)利用激光烧结快速成型机制作COPPER PA 金属中空暂时模(2)利用高温树枝和硬化剂,依照一定比例调配耐高温金属树脂溶液(3)将调制完成只来高温金属树脂,灌注于中空金属模具中以强化其强度(4)以高温振动机,将金属树脂内气泡清除,完成后,再用高温烤箱以一定规范使高温金属树脂加热硬化(5)取出金属树脂硬化后之金属暂时模,放于室温使整个模具完全硬化(6)以CNC加工机切除模具毛边,装置于模座上完成暂时制作。 7、硅胶模技术特点、常用材料、材料特性: 特点:成本低,许多材料都可以用硅胶模成型,适合于蜡、树脂、石膏等浇注成型,广泛应用于精铸蜡模的制作、艺术品的仿制和生产样的制备。制作步骤:A、根据实体造型、正确选择分模线,以确保制品能够顺利脱模,在分模线处贴上胶带并涂以颜色以示分区。B、从四方以包围母样的方式组合板状的模框。C、计算硅胶主剂所需的剂量,将主剂与硬化剂按10:1比例均匀混合,放入真空浇注机中进行真空脱泡。D、取出硅橡胶注入模框直至母样被完全包围。E、将注入硅橡胶时带的空气再次放入真空注型中进行脱泡。F、室温下放置约24小时硅橡胶可完全硬化,35℃时完全硬化所需时间为10小时。尽量使用室温硬化,加温硬化会引起硅橡胶收缩。G、取下模框用手术刀将硅橡胶模具剖开,取出母样。H、在上模部分作气孔。如果发现模具有少量缺陷,可以用新配置的硅橡胶修补,并经固化处理即可。常用材料:材料特性: 8、快速铸造技术实现途径: 主要有以下四种:(1)直接成型熔模铸造用蜡模或树脂消失模(2)直接成型砂型铸造用砂型(芯)或木模(3)直接成型陶瓷型精密铸造用陶瓷型壳(芯)(4)直接制造消失模或蜡模用模具。 9、金属粉激光烧结成型技术状况: 现状:美国DTM公司金属粉末产品主要特点(1)材料成分:覆模1080碳钢(2)应用:制作注塑模的金属型芯及金属压铸模(3)制作主要特点:完全密实,达到铝材的强度和硬度;模量同钢相似,导热性好;能进行机加工、焊接、表面处理及热处理;抛光后表面粗燥度达到Ra=0。1?m;主要尺寸公差为0。25mm(4)应用实例:塑料件的注射成型模具;挤压模和注塑模试制用的模具;有色金属零件压制模(5)铸模生产率:正常条件下,生产100000件以上的塑料模;200~500件铝、锌或镁制品模。国内中北大学和华中科大开展了覆模金属粉的激光烧结技术研究。中北大学研究的覆模金属粉主要性能:(1)成分:覆模1Cr18Ni9Ti粉末(2)外观:灰色粉末(3)粒度:160目~300目(4)激光烧结成型温度140℃,烧结件变形很小,成型尺寸精度±0。15mm。 10、rp在铸造模具快速制作中的应用: 快速模具能用作低压铸造模、利用SLS技术直接成型精铸蜡模。 11、lom(对叠层实体制造)原型制作误差分析、提高精度措施: (1):CAD模型的前处理造成的误差(2):快速成型机的误差(3):成型过程中的误差(4):成型后环境变化引起的误差①材料状态的变化②不一直的约束③叠层高度的累积误差④成型功率控制不当⑤工艺参数不稳定等(5):制件后处理不当造成的误差。 12、覆膜金属粉激光成型中后处理: (1)对烧结原型件进行清理,清除掉多余虚粉(2)按比例配制后处理液,并利用电动搅拌器混合均匀(3)用过滤网对混制的后处理液进行过滤(4)对烧结原型件进行涂渗处理(5)将涂渗处理的原型件放入真空干燥箱保温,以保证渗透(6)清理原件表面,将残存的后处理液去掉(7)将处理好的烧结原型件放置在空气中干燥(8)用细纱纸对原型件的表面进行打磨处理,降低表面粗燥度。 13、铝填充环氧树脂模: 金属树脂模实际生产中是用环氧树脂加金属粉(铁粉或铝粉)作填充材料,这种用铝粉作填充材料的就是铝填充环氧树脂模。 14、电弧喷涂快速制模原理及其基本原理: 基本原理:以两根分别连接直流电源正负极的金属丝作自耗性电极,利用其端部产生的电弧将金属丝熔化;处于电弧正后方的喷嘴射出高速、高压空气使熔化的金属脱离且雾化成微粒,以极高速度[2]撞击基体表面,使其平化,形成光滑、致密、低气孔率的金属喷涂层。工艺过程:制备原型----涂刷隔离剂----金属喷涂----放置加强件浇注填充料----脱模----表面抛光。 1、何谓快速成型?快速成型的原理是什么? 快速成型技术,又称实体自由成型技术,快速成型的工艺方法是基于计算机三维实体造型,在对三维模型进行处理后,形成截面轮廓信息,随后将各种材料按三维模型的截面轮廓信息进行扫描,使材料粘结、固化、烧结,逐层堆积成为实体原型。快速自动成型(Rapid Prototyping)技术是近年来发展起来的直接根据CAD模型快速生产样件或零件的成组技术总称,它集成了CAD技术、数控技术。激光技术和材料技术等现代科技成果:是先进制造技术的重要组成部分。与传统制造方法不同,快速成型从零件的CAD几何模型出发,通过软件分层离散和数控成型系统,用激光束或其他方法将材料堆积而形成实体零件。快速成型技术是一种离散一堆积的成形过程。这种加工过程可分为前期数据处理(离散)和物理实现(堆积)。在离散过程中,将三维形体的CAD模型沿一定方向分解,得到一系列截面数据,再根据各自具体的工艺要求,获得控制成形头运动的轨迹;在堆积过程中,成形头在运动轨迹的控制下,加工出层片,并将层片与层片堆积、连接,重复上述2个过程,加工出零件。 5、快速成型技术能给制造业带来什么效益? (1)RP技术在制造方式上具有革命性的突破不同于传统成型加工方法,利用RP技术加工零件,不需要刀具和模具,而是利用光、热、电等手段,通过固化、烧结、聚合等作用,实现材料的堆积,并从液态、粉末态过渡到实体状态从而完成造型过程。(2)RP技术优化了产品开发过程,是快速市场响应的重要保证RP技术为产品开发提供了一种"新柔性",不仅缩短了开发周期,而且大大隆低下产品开发中失误的可能性。(3)产品在设计阶段接受设计评估与校审传统产品开发过程中,用户一般要等待5-6个月才能看到新产品的试件原型。利用RP技术,可以在很短的时间(几小时或几天)内精确地生成产品的原型(4)产品在设计阶段就可进行功能试验RP技术使用新型光敏树脂材料等制成的试件原型具有足够的强度,可用于传热、流体力学等方面的试验,还可用于受载应力分布分析。5)可进行快速模具制造或成品制造以RP原型作模心或模套,结合快速精铸、金属喷涂、粉末烧结或电极研磨等技术可以快速制造出企业生产所需要的模具或工装设备,其制造周期比数控加工缩短30% 一4o% 以上,成本却下降35%一70%。 6、快速成型技术有哪些应用? 快速成型的应用主要体现在以下几个方面:(1)新产品开发过程中的设计验证与功能验证。2)可制造性、可装配性检验和供货询价、市场宣传,对有限空间的复杂系统,如汽车、卫星、导弹的可制造性和可装配性用RP方法进行检验和设计,将大大降低此类系统的设计制造难度。(3)单件、小批量和特殊复杂零件的直接生产。对于高分子材料的零部件,可用高强度的工程塑料直接快速成型,满足使用要求;对于复杂金属零件,可通过快速铸造或直接金属件成型获得。该项应用对航空、航天及国防工业有特殊意义。(4)快速模具制造。通过各种转换技术将RP原型转换成各种快速模具,如低熔点合金模、硅胶模、金属冷喷模、陶瓷模等,进行中小批量零件的生产,满足产品更新换代快、批量越来越小的发展趋势。快速成型应用的领域几乎包括了制造领域的各个行业,在医疗、人体工程、文物保护等行业也得到了越来越广泛的应用。 7、快速模具制造及其应用对制造业有何重要性? 以RPM为技术支撑的快速模具制造RT(Rapid Tooling)也正是为了缩短新产品开发周期,早日向市场推出适销对路的、按客户意图定制的多品种、小批量产品而发展起来的新型制造技术。由于产品开发与制造技术的进步,以及不断追求新颖、奇特、多变的市场消费导向,使得产品(尤其是消费品)的寿命周期越来越短已成为不争的事实。例如,汽车、家电、计算机等产品,采用快速模具制造技术制模,制作周期为传统模具制造的1/3~1/10,生产成本仅为1/3~1/5。所以,工业发达国家已将RPM/RT作为缩短产品开发时间及模具制作周期的重要研究课题和制造业核心技术之一,我国也已开始了快速制造业的研究与开发应用工作。 8、传统模具制造有什么不足之处? 传统模具制造过程复杂、耗时长、费用高。传统模具制造以机械加工为主,往往加工周期长、成本高、对操作技能的依赖性高。当模具的形状较为复杂时,特别是有复杂曲面需要加工时,模具的生产率更低,很难适应市场激烈竞争条件下,产品生产小批量、多品种的发展趋势。 9、何谓快速模具制造?它有什么独特之处? 快速经济制模技术与传统的机械加工相比,具有制模周期短、成本低、精度与寿命又能满足生产上的使用要求,是综合经济效益比较显著的一类制造模具的技术。 10、何谓间接快速模具制造、直接快速模具制造?它们的优缺点及其适用范围? 直接制造金属模具的方法是直接CAD实体造型模具。目前主要采用SLS法,激光烧结涂有聚合物粘结剂的金属粉末,然后在炉中焙烧,将粘结剂烧失,再将低熔点的金属(如铜)渗入烧结后模具内部的孔隙中,最后抛光型腔表面和型芯面,加上浇注系统和冷却系统,构成注塑模具。此法也可直接制作精密铸造用压型。 11、何谓熔模铸造金属模? RP技术的最大优势在于它能迅速产生复杂形状的原型,而熔模铸造长处是利用模型制造复杂的零件,两者结合在一起,可快速制造出各种零件。 12、什么是Quick Cast 工艺制作熔模铸造金属模? 用SLA成型的树脂件代替失蜡铸造的石油基腊模,再根据此树脂件制造陶瓷壳体,然后进行传统的失腊铸造,得到金属模型。。 13、用SLS直接烧结陶瓷模:基于快速成形的陶瓷型铸造的工艺过程: 1)在三维CAD造型系统中完成铸件的三维实体模样设计。生成模样STL文件。2)对模样的STL文件进行处理,分层、加支撑。3)快速成形机在已得到的模样分层、支撑文件控制下制造出模样的树脂原型。4)直接在原型上挂浆、制作陶瓷壳。在室温下放置2h左右,从陶瓷壳中取出原型。5)将陶瓷壳在加热炉内焙烧(200℃)5h后取出,自然冷却。6)浇注金属,得到铸件。7)对铸件进行清砂等后续工艺处理,得到金属铸件。8)对铸件进行尺寸、力学性能检验。 15、什么是直接金属喷镀模: 是将融化的金属雾化后高速喷射沉积于基体材料上,得到与基本材料形状相对应的具有特殊性能的薄壳。 16、如何用电弧金属喷镀制作快速模具? 基本原理是以两根分别连接直流电源的正负极的金属作自耗性电极,利用其端部产生的电弧将金属丝融化,处于电弧正后方的喷嘴射出高速,高压空气使融化的金属脱离且雾化成颗粒,以极高速度撞击基体表面,使其扁平化,形成光滑,致密,低气孔的金属深层。工艺过程:模型制作---表面涮涂应力释放剂-----电弧喷涂-----安装模架-----浇注环氧树脂与金属粉复合材料-----脱模-----精整。 19、叙述光固化成型(SLA)的基本原理及特点? (p4、p5)SLA技术是交计算机CAD造型系统获得制品的三维模型,通过微机控制激光,按着确定的轨迹,对液态的光敏树脂进行逐层扫描,使被扫描区层层固化,连成一体,形成最终的三维实体,再经过有关的最终硬化打光等后处量,形成制件或模具。激光立体光刻技术主要特点是可成型任意复杂形状,成型精度高,仿真性强,材料利用率高,性能可*,性能价格比较高。适合产品外型评估、功能实验、快速制造电极和各种快速经济模具。但该技术所用的设备和光敏树脂价格昂贵,使其成本较高。 21、快速成型技术中常用的STL文件格式规则,STL文件格式的缺点? Stl文件规则:(1)共顶点规则 一个小三角形平面地顶点不能落在相邻的任何一个三角形平面的边上(2)取向规则 对于每一个小三角形平面,其法向量必须向外,3个顶点连成的矢量方向按右手法则确定,而且对于相邻的小三角形平面,不能出现取向矛盾(3)取值规则 每一个小三角形平面的顶点坐标值必须是正数,零和负数是错误的(4)充满规则 在三维模型的所有表面上,必须布满小三角平面,不得有任何遗漏。缺点:(1)出现违反共顶点的三角形(2)出现错误的裂缝或孔洞(3)三角形过少或过多(4)微小特征遗漏或出错。 23、说明分层实体制造(LOM)快速成型工艺原理及特点? LOM技术是通过计算机的三维模型,利用激光选择性地对其分层切片,将得到的各层截面轮廓层层粘结,最终叠加成三维实体产品。其工艺特点是成型速度快,成型材料便宜、成本低,因无相变,故无热应力、收缩、膨胀、翘曲等,所以形状与尽寸精度稳定,但成型后废料块剥离较费事,特别是复杂件内部的废料剥离。该工艺适用于航空、汽车等和中体积较大制件的制作。 26、目前常用的快速过渡膜有哪几种? (1)铝填充的环氧树脂模(2)SLA形成的树脂壳-铝填充的环氧树脂被衬模(3)SLA直接烧结低碳钢---渗铜模(4)纤维曾强聚合物压制模(5)低熔点金属模(6)三维打印---渗铜模。 27、什么是铝填充环氧树脂模?他是如何制作的?采用正母模与反母模有什么优缺点? 金属树脂模实际生产中是用环氧树脂加金属粉(铁粉或铝粉)作填充材料,这种用铝粉作填充材料的就是铝填充环氧树脂模。 制作过程:(1)制作母模与分型板(2)在母模表面涂覆一层薄层脱模剂(3):将母模表面与分型板放置在型框中(4)在型框中靠近母模处设置冷却管(5)预混精细研磨铝粉,双组分热固性环氧树脂,并在真空中排气,去除气泡(6):在真空状态下,将CAF?模用材料浇于母模的外面,并使其固化。(7):将母模于完全固化的CAF?模倒置,拆除分型板,在母模反面于先前固化的CAF?模上涂脱模剂,重复上述过程。(8)12小时后,第二部分CAF?模已经完全固化,移去母模。(9)用定位销使型心于型腔对准,在要求位置钻推料孔,安装推料板于推料杆,连接冷却管,最后整个装配件置于标准模架中。 28、什么是SLA成型的树脂壳、铝填充环氧树脂背衬膜? (DirectAIM)是指用SLA的ACES工艺固化的树脂壳,并用铝填充环形树脂作被衬而构成的模具,其中ACES是由SYSTEMS公司开发的一种SLA快速成型工艺。 29、什么是SLS直接烧结低碳钢-渗透膜? SLS直接烧结低碳钢-渗透膜的工艺是DTM公司采用专利的SLS过程开发的,称作Rapid-Tool。它使用Rapid-Tool工艺,激光束烧结低碳钢和黏结剂粉粒,使它们融合在一起,并一层一层的建立工件,得到半成品件,再将半成品件放入一个炉中,进行二次处理,加热去除黏结剂,使金属粉末融合,并在1083摄氏度以上渗入铜,最终获得全密度的模具。 30、什么是低熔点合金模? 是指利用母模,浇注低熔点金属而得到的模具,母模可以是来自RP系统或CNC加工。 31、什么是三维打印-渗铜模? 是由ExtrucleHone公司与MIT合作开发的,它是三维打印方法选择性的一层层黏结金属粉末,得到半成品,然后进行二次烧结与渗铜,形成60%钢和40%铜的金属模具。 32、什么是纤维增强聚合物压制模? 是指用SWIFT TECHNCLOGIES Ltd公司开发的AwifTOOl技术制作模具,这种技术采用纤维曾强的热固性混合物作为制模材料,有很好的强度,不宜断裂,压制过程(1)制作母模(2)压制SPC模镶块(3)模具装配。 33、硅橡胶膜有何优点? 它的适用范围是什么?(p27、D305)利用RP技术设计制造出产品的原型,然后用硅橡胶制造其模具,这对于结构复杂、花纹精细、无拔模斜度(甚至有一定的倒拔模斜度)或带有深凹槽的产品,在新产品试制或者单件、小批量生产时,具有以下优点:(1)可以大大缩短产品试制周期,同时修改模具也很方便。此外,由于硅橡胶模具具有弹性,对凸凹部分浇铸成型后均可以直接取出。(2)利用硅橡胶制造模具,可以更好地发挥RP技术的优势。由于原型机械性能差和耐温性低,在利用它制造其它快速经济模具时受到了限制;而硅橡胶模具能够克服这些缺点,这样就可以利用RP原型制造各种复杂零件的模具。缺点:<1>硅橡胶的热传导性比较差,如果在硅橡胶模的固化过程中,热量没有被完全散发的话将会明显降低模具质量,所以硅橡胶模具的制作时间很难被缩短。<2>硅橡胶的耐久度比较低,对于比较简单的零件,如果零件上有尖边或薄壁,那么一般一个模具只能生产30-40个,如果零件相当复杂一个模具只能生产10-15个,这样由于模具的寿命比较短,硅橡胶模一般只适于零件的试制,当作大量零件时它的生产周期并不比金属模具短。<3>为了保证硅橡胶模的精度,硅橡胶的浇注要在真空环境里完成,硅橡胶模具的大小受到真空成型机尺寸的限制,无法生产大型的模具。由于硅橡胶模的强度较低,所以它不适于用于注塑模的生产。 35。 硅橡胶膜制作步骤: A、根据实体造型、正确选择分模线,以确保制品能够顺利脱模,在分模线处贴上胶带并涂以颜色以示分区。B、从四方以包围母样的方式组合板状的模框。C、计算硅胶主剂所需的剂量,将主剂与硬化剂按10:1比例均匀混合,放入真空浇注机中进行真空脱泡。D、取出硅橡胶注入模框直至母样被完全包围。E、将注入硅橡胶时带的空气再次放入真空注型中进行脱泡。F、室温下放置约24小时硅橡胶可完全硬化,35℃时完全硬化所需时间为10小时。尽量使用室温硬化,加温硬化会引起硅橡胶收缩。G、取下模框用手术刀将硅橡胶模具剖开,取出母样。H、在上模部分作气孔。如果发现模具有少量缺陷,可以用新配置的硅橡胶修补,并经固化处理即可。 硅橡胶模的具体制作工艺如下:(1)设计RP原型并制作RP原型。采用3D CAD软件进行原型的设计,然后在以LOM,SLS等工艺加工出原型。(2)安放原型。把准备好的原型放置到平板上固定好,再将模框套到原型上,并使原型周围距模框的距离均匀,在模框内表面及平板上涂刷脱模剂。(3)粘土和浇石膏背衬。为了增加硅橡胶模具的刚性,同时也为了节省硅橡胶材料,降低成本,可按图1。2(b)、(c)所 示进行贴粘土,配石膏浆,浇注石膏背衬。待石膏浆固化后,再去掉粘土层(粘在原型上似的粘土要清洗干净,以免影响模具的表面质量)。(4)硅橡胶造型。根据去掉的粘土层的体积,计算所需调配的硅橡胶的体积,再加上一定的损耗系数,进行硅橡胶的调配。调配均匀后,放入抽真空装置中排除硅橡胶混合体中的气泡。之后就可以按图1。2e所示进行硅橡胶浇注。(5)硅橡胶固化。浇注好的硅橡胶模具,在室温25℃左右放置4~8h,待硅橡胶不粘手后,取出原型,再把硅橡胶模具放入烘箱内100℃温度下固化8h,或在150~180℃温度下保持2h,使硅橡胶充分固化。(6)脱模。从模框中取出已固化的硅橡胶模,抽出浇口棒及形成排气孔用的圆棒,沿作为分模标记的透明胶带,把模具切割开 来,为防止浇注时模具的错位,切割模具时,切口应切成波形状或锯齿形状,但在靠近内模面的附近应尽量平滑,这样有利于保证模具精度。(7)修型。取出原型后,如果发现模具有少量缺陷,可以用新调配的硅橡胶修补,并经固化处理即可。 42、为什么说铸造是快速模具应用的最主要的领域之一? 快速成形制造技术是目前国际上成型工艺中备受关注的焦点。铸造作为一项传统的工艺,制造成本低、工艺灵活性大,可以获得复杂形状和大型的铸件。充分发挥两者的特点和优势,可以在新产品试制中取得客观的经济效益。 46、激光烧结深度、成型精度、覆膜陶瓷粉、桥模制作、间接快速成型技术。 47、快速铸造技术实现途径有哪些? 1)直接成型熔模铸造用蜡模或树脂消失模。2)直接成型砂型铸造用砂型或木模。3)直接成型陶瓷型精密铸造用陶瓷型壳。4)间接制造消失模或蜡模用模具。 48、简述直接成型蜡模金属压型的工艺方法? 1)在计算机中建立要加工蜡模的三维实体CAD模型,然后用分层软件进行切片处理,得到每一加工层面的信息,并将其转化为电信号控制激光扫描系统工作。2)在成型工作平台上铺设一层致密均匀的成型粉末材料,激光束在计算机控制下根据切片层面信息对成型粉末材料进行扫描烧结,被激光束照射的粉末熔化并在随后的冷却进程中粘接在一起,完成第一个层面的加工。3)逐层铺粉,逐层扫描烧结,采用上述叠加成型法,最后制造出三维实体零件-----蜡模。 49、快速模具技术优点及实现意义是什么? 优点:技术集成程度高,从CAD数据到物理实体转换过程快,周期短,成本低。意义:快速制模是寻求更快更好地开发新产品的一种强有力手段。现在和将来,使用快速制模,采用客户所希望的材料来制造零件,都可以大幅度减少零件的交货时间。目前,扩大快速制模的应用范围可能还存在一些问题,但是快速制模进一步更大范围的应用,必将成为一种强大的。有益的新产品开发工具。 50、直接快速金属模具的工艺方法及特点? 三种工艺方法: (1)软模技术:多种场合可以使用,用于小批量生产。(2):准直接快速制模技术:用于中等批量的塑料零件和蜡模生产。(3):真直接快速制模技术:包括两种工艺方法:①金属粉末大功率激光器烧结成型法②混合金属粉末激光烧结成型法。特点:(1):成型设备昂贵,体积大,运行成本高,难于管理,不便推广和维护(2):加工工艺难度大(3):成型过程中加工表面难于控制。在烧结过程中激光功率过高,将使熔融金属发生流动,导致成型件表面质量差,精度低,激光功率低又会使金属粉末材料的熔接性差,使成型件的性能达不到使用要求。(4):烧结成型工艺比较简单,利用一般的激光快速成型设备即可完成,具有成型设备简单,成型工艺易于控制的优点。 51、电弧喷涂快速模具原理及其基本结构? 基本原理:以两根分别连接直流电源正负极的金属丝作自耗性电极,利用其端部产生的电弧将金属丝熔化;处于电弧正后方的喷嘴射出高速、高压空气使熔化的金属脱离且雾化成微粒,以极高速度撞击基体表面,使其平化,形成光滑、致密、低气孔率的金属喷涂层。工艺过程:制备原型----涂刷隔离剂----金属喷涂----放置加强件浇注填充料----脱模----表面抛光。 52、分析利用SLS技术直接成型精铸蜡模的工艺步骤? 以树脂包覆的金属粉末为成型材料,利用激光烧结快速成型技术,结合特定的后处理工艺,可以制造出蜡模的金属压型。具体制造过程:1)首先在CAD环境中将设计好的蜡模三维实体模型直接翻成零件的反型,经过适当的处理,得到压型的CAD图形。2)对覆膜金属粉,如树脂包覆的不锈钢粉进行激光逐层烧结成型,得到压型的原型件。3)由于原型件中含有大量有机树脂,需在真空炉中经过脱脂处理彻底去除。4)为了保证一定的连接强度,以便进行金属处理过程中不致被破坏,对脱脂件要进行预烧结,对不锈钢预烧结温度大约为900摄氏度。5)在真空中对上述处理件进行渗金属,以提高其密实程度,再经过表面打磨、抛光处理即可制得蜡模的金属压型。 53、快速软模技术特点、常用材料及材料应具备的主要特性: 特点:1)模具的生产周期大大缩短,降低了成本。2)更适合于形状复杂的、不规则零件的加工及模具制造。3)大大的减少了材料的浪费,节约了资源,并且对环境影响小。4)灵活性提高,适用于产品试制及小批量生产。5)减少了模具成形工件所需的时间,缩短了成形的循环周期,提高了模具生产效率。 54、如何用快速模具制作失蜡铸造与实型铸造压型? 实型铸造消失模的快速成形:立体印刷SLA、叠层实体制造LOM、融积成型FDM等生成的树脂或热塑性材料原型均可以采用实型铸造工艺直接生产铸件。将涂有耐火材料的成型模样放置于密封并充满干砂的箱体中,抽掉箱中空气,使砂型紧实;将熔化的金属液通过特殊的浇冒口系统进入砂型中,烧掉模样并取代其位置而形成金属零件。但由于烧掉模样时而残留下少量的灰分,所以直接影响零件的表面质量。 |
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模具钢的材料类型及性能特点 国产塑料模具钢
类别\牌号 |
中国 |
美国 |
日本 |
瑞典 |
德国 |
用途 |
塑料模具钢 |
B30 |
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- |
2738 |
用于制造生产批量小,模具载面积不大,尺寸精度及表面粗糙度要求不高的塑料成形模具或模架 |
B20 |
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50 |
1050 |
S50C |
- |
C50 |
45 |
1045 |
S48C |
- |
C45 |
45 |
1045 |
S45C |
- |
C45 |
B610SM1 |
- |
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- |
40Cr |
G51400 |
SCr440 |
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高级镜面模具钢 |
3-4Cr13 |
420 |
- |
S-136 |
2083 |
用于制造PVC等腐蚀性较强的塑料模具,透明塑胶及抛光性要求较高的塑料膜。 |
3Cr2Mo |
P20 |
- |
- |
40CrMo74 |
钢的纯度高,具有良好的切削加工性能,制成工模具精度高,永不变形。较高的强韧性,适合做大型复杂模具。 |
P4410 |
P20tNi |
PDS5S |
718 |
2738 | 国产冷作模具钢
类别\牌号 |
中国 |
美国 |
日本 |
瑞典 |
德国 |
用途 |
冷作模具钢 |
T7A-T12A |
W1-7 W1-1.2C |
SK7-SK2 |
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C70W1 C125W |
形状简单小型工模具,可选用此材,可保证高强度,耐磨性,足够的韧性及耐用性。 |
GCr15 |
E52100 |
SUJ2 |
SKF3 |
100cr6 |
60si2Mn |
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SUP6 |
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60si7 |
16Mn |
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电机轴 |
CrWMn |
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SKS31 |
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105WCr6 |
下料模、冲头、成形模、搓丝板顶出杆及小型塑料压模等。 |
Cr12 |
D3 |
SKD1 |
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X210Cr12 |
应用于小动载条件下要求高耐磨形状简单的拉伸和冲载模。 |
Cr12MoV |
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X165CrMov12 |
下料模、冲头、滚丝轮、剪刀片、冷镦模、陶土模及热固塑料成形模等。 |
Cr12Mo1V1D2 |
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SKD11 |
XW-42 |
X155CrVMo121 |
重型落料模、冷挤压模、深拉伸模、滚丝模、剪刀片、冷镦模、陶土模等。 | 国产热作模具钢
类别\牌号 |
中国 |
美国 |
日本 |
瑞典 |
德国 |
用途 |
热作模具钢 |
5CrMnMo |
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用于制造形状简单,厚度小于250毫米的小型锤锻模。 |
5CrNiMo |
L6 |
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- |
用于制造商形状简单,工作温度一般,厚度在250~350毫米之间的中型热锤锻模块。 |
5CrNiMoV |
- |
SKT4 |
- |
56CrNiMoV7 |
用于制造厚度>350毫米,型腔复杂,受力载荷较大的大型锤锻模或锻造压力机热锻模。 |
4Cr5MoSiV1 |
H13 |
SKD61 |
8407 |
X40CrMoV51 |
用于制造冲击载荷较大,型腔复杂的长寿命锤锻模或锻造压力机用模具或镶块;以及铝合金挤压模,铝镁锌等金属长寿命压铸模具,部分高寿命高耐磨塑料模具。 |
5Cr2NiMovSi |
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用于锻锤模具钢具有良好的韧性,强度和耐磨性,淬透性,适用于制作工作。大面积复杂形状,承受冲击负荷重的大、中型,锤锻模用材,5CrNiMo。5CrMnMo、H13等热模钢1.5倍~2.5倍。 |
55NiCrMoV6 |
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2713钢 |
45Cr2NiMoVSi |
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- | HITACHI 钢材 YSS]日立金属所出产之安来钢YSS,是同精选之高纯度的“真砂铁矿砂”通过自创的“低温还原法”精练,成功创出YSS海棉铁(Sponge lrron)作为原铁,令钢中杂质含量减到极少。并使用高质电熔炉及精密仪器提练,所有练制步骤(如热作、冷作、热处理)均经严格控制。高质量之水平可在钢材身上反映出来。我们并能为顾客生产特别要求之钢材,我们之品质保证系统及技术支援服务使YSS钢材在世界不同市场上赢取到极高之信誉。 [各项同性]我们称这新技术研究成果为“各向同性”钢材。“各向同性”工具钢和可塑性钢之名称是因其能减少纵向锻炼间之机械性能差异,使其质量更普通钢材。其所制造之产品,均能达到更稳定之机械特性及更长之使用寿命。故此,这种新钢材已得到曾经使用过之客户极高评价。 HPM7新型预硬P20塑料模钢
出厂硬度 |
特征 |
用途 |
预硬处理HB300-330 |
切削性、焊接性优越钢材;洁净度高,具有良好的镜面精加工性能;严格挑选化学成分,经新技术特别提炼后,能提高钢材本质延伸性、韧性、及溶接性、不易爆裂;大尺寸模具中心部位也同样有相对硬度。 |
因设计变硬,而需要焊接频繁模具;汽车部件如尾灯、表盘;家电如电视机体、空调机壳和电话等;其它:大型日用品、胶卷、容器、导管等。 | HPM50卓越表面质量P21塑料模具钢
出厂硬度 |
特征 |
用途 |
预硬处理HBC36-41 |
最适用于镜面抛光加工的预硬化钢;放电加工特性佳:经处理后的表面非常好,可取代蚀花加工、在进行放电(电火花)加工后,表面硬度不会增加,可简化其后的加工工序;组织均匀,最适用于精密蚀花加工;焊接性佳,表面不会硬化;韧性优良,机械特性卓越。 |
镜面抛光模具:防尘盖、电视机滤光板、化妆品盒、家电等;精密皱纹加工模具:办公室自动化设备、汽车零件等。 | HPM38高优质镜面塑料模具钢(420 ESR)
出厂硬度 |
特征 |
用途 |
预硬处理HB300-330 |
镜面抛光特性极佳;耐腐蚀性优良的电渣重熔13铬钼不锈钢,不需镀铬;热处理变形极少,是精密模具最佳选择;防锈性高,不需担心模具保管问题;热处理硬度可达HRC50-56。 |
适用于透明、热固和耐热树脂用模具:如化妆品盒、雷射碟片、卡式录音带盒、各种镜片、医疗设备、家电、食品容器等。 | DAC特种热压合金模钢(SKD 61)
出厂硬度 |
特征 |
用途 |
处理退火至约HB185 |
用途广泛的通用热加工用工具钢。 |
可抵受溶铝、镁、锌之腐蚀作用及热度之急剧变动。适宜制造铝、镁、锌合金压铸模热或热冲铸工作及热铰刀、轧刀、铰刀、切槽刀、剪刀及热锻冲头等。 | SLD高耐磨冷作工具铬钢(SLD 11)
出厂硬度 |
特征 |
用途 |
软性退火至约HB210 |
高耐磨性的通用冷作模具钢;淬火性佳,热处理变形少。 |
此钢易于车削,并宜制锋利刀口、剪刀、圆锯、冷或热作修整模、滚筒边、螺丝纹、线模、铣刀、冲唧模。圆形滚筒,制电力变压器心衡模、切割钢皮轧刀、钢管成型滚筒、特殊成型滚筒、精密规、形状繁杂的冷压工具、心轴、冶金、锡作模、塑料模、螺钉头模等。 | SGT不变形耐磨油钢(SKS 3)
出厂硬度 |
特征 |
用途 |
软性退火至约HB190 |
切削性优异的通用冷模。注意大型加工品的淬火唧钢丝电火花加工。 |
此钢热处理后,具有不变形之特性,适宜制造精密工具、精密仪器、精密测定工具,并宜制造铰刀、铣刀、滚筒,冷作拉线模、样板样模、冲孔器、冷作切器、剪刀、木用工具、螺丝模、手盘、各种冲模等。 | ACD37冷加工用工具钢
出厂硬度 |
特征 |
用途 |
软性退火至约HB190-220 |
气冷、真空淬火钢。改善了SGT的淬火性及钢丝电火花加工件。 |
此钢热处理后,变形度极低,适宜制造高精密工具、仪器、摩打、各种刀具、板金用模、样板等。 | CENAI抗腐蚀性及易切削性塑料模具钢(P21)
出厂硬度 |
特征 |
用途 |
预硬处理HRC40 |
解决了模具腐蚀问题;预硬度高达40HRC的易切削性模具钢;具有极优良抛光,蚀纹及放电加工特性。 |
重视镜面,蚀纹加工性、放电加工性的模具钢、办公室自动化电器用品、通信机器用品、家庭电器用品、汽车用品、化妆品盒、重视长寿命的泛用模具钢、食品容器、橡胶模具。 | FDAC快削预硬压铸合金模钢(SLD 61)
出厂硬度 |
特征 |
用途 |
预硬处理HRC38-42 |
出厂硬度高达HRC40,在加工模后且不用热处理可直接生产,增加含硫量令切削性更佳。 |
塑料模插压销,特别交货期极短的压铸零件模具。 | 一胜百钢材 一胜百之瑞典工厂生产的钢材以其质量享誉全球,718模具钢几乎成了塑料模具最常用的型腔材料,最新生产的HOTVAR热作钢在HRC54-56时能适合在650摄氏度工作。
钢材编号 |
标准 |
出厂硬度 |
钢材特性 |
主要成份 |
一般用途 |
C |
Cr |
Ni |
W |
Mo |
V |
Mn |
Si |
S |
718 |
P20改良型 |
HB190-330 |
预加硬纯洁均匀,含Ni约1.0% |
0.38 |
2.0 |
1.0 |
- |
0.2 |
- |
1.4 |
0.3 |
- |
高抛光度及高要求内模件,适合PA、POM、PS、PE、PP、ABS塑料 |
718H |
S136 |
420ESR |
HB<215 |
高纯度,高镜面度,抛光性能好、抗锈防酸能力极佳,热处理变形少 |
0.38 |
13.6 |
- |
- |
- |
0.3 |
0.5 |
0.8 |
- |
镜面模及防酸性高,可保证冷却管道不受锈蚀,适合PVC、PP、EP、PC、PMMA塑料,食品工业机械构件 |
S136H |
HRC31-35 |
618 |
P20改良型 |
HB280-320 |
真空除气制炼之合金钢,纯度高,金相结构均匀,抛光容易 |
0.38 |
1.9 |
- |
- |
0.15 |
- |
1.5 |
0.3 |
- |
有好的机械强度和可机加工性预硬钢,用于冷作钢支承板与支撑物,塑料模架以及要求不高的型腔和型芯。 |
8407 |
H13改良型 |
HB<180 |
性能优越的热作钢。优秀的韧性和抗龟裂 |
0.38 |
5.3 |
- |
- |
1.3 |
0.9 |
0.4 |
1.0 |
- |
适宜作压铸模和其他热作模具。另外,是多用途的有很好的抗磨损性,可抛光性和成型性的模具钢。 |
DF-2 |
2510 |
HB<190 |
冷作钢 |
0.95 |
0.6 |
- |
0.6 |
- |
0.1 |
1.1 |
- |
- |
多用途冷作钢,适宜作冲头和凹模。 | 日本大同优质钢材
- |
DAIDO大同 |
JIS日本 |
GB/YB中国 |
DIN德国 |
ALSL美国 |
主要用途 |
塑料模具钢 |
PXZ |
- |
- |
- |
- |
通用大型蚀花模具。汽车保险杠。仪表面板。家电外壳。浴槽 |
PX4 |
- |
- |
- |
P20 |
量产用大型镜面模具。汽车尾灯。镜壳。前挡板。透明胶片等 |
PX5 |
- |
- |
- |
P20 |
NAK55 |
- |
- |
- |
- |
高精度镜面模具。。摄相机。音响。化妆容器。透明罩。透明胶片等 |
NAK80 |
- |
- |
- |
- |
S-STAR |
SUS420J2 |
3CR13 |
X40CR13 |
420 |
超镜面抗蚀精密模具。照相机部件。激光唱片。表壳 |
G-STAR |
- |
- |
X36CRMO17 |
- |
耐蚀模胚用 |
冷作模具钢 |
YX30 |
SKS93 |
- |
- |
02 |
冲压模。量规。裁纸刀。辅助工具。拉模。穿孔冲头 |
GOA |
SKS3 |
9CRWMN |
- |
01 |
DC11 |
SKD11 |
CR12MOV |
X165CRMOV12 |
D2 |
冲压模。冷作成型模。冷拉模。成型扎轮。冲头 |
DC53 |
SKDII |
- |
- |
D2 |
热作模具钢 |
DHA1 |
SKD61 |
4CR5MOSIV1 |
X40CRMOV51 |
H13 |
压铸模。压铸模关连部件。热挤压模。热剪切刀片 |
DH21 |
- |
- |
- |
- |
长寿命压铸模 |
DH31-S |
- |
- |
- |
- |
大型压铸模 |
DH2F |
- |
- |
- |
- |
压铸模。塑料模 |
DH42 |
- |
- |
- |
- |
钢合金压铸模。铜热挤压模 |
GFA |
SKT4 |
5CRNIMO |
55NICRMOV6 |
L6 |
煅造模。挤压工具。煅锤。剪切刀片 |
高速工具钢 |
MH51 |
SKH51 |
W6MO5CR4V2 |
S-6-5-2 |
M2 |
钻头。绞刀。丝锥。冲头 |
MH55 |
SKH55 |
W6MO5CR4V2CO5 |
S-6-5-2-5 |
M36 |
滚刀。拉刀。端铣刀 |
MH8 |
SKH57 |
- |
- |
- |
难切削用车刀。端铣刀 |
DEX20 |
- |
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- |
- |
冲压模。模具部件。刀具。钻头。丝锥。切齿工具 |
DEX40 |
- |
- |
- |
- |
拉刀。端铣刀。切齿工具。各种刀具。模具部件。冷扎轮 | |
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1.前言 在某型火箭发动机零部件的制作中,需要在一个橡胶圆柱部件的外表面粘接一个高120 mm、厚3 mm的环型聚醚聚氨酯内衬。要求橡胶与内衬粘接致密、无脱粘;内衬内部和表面都不答应有气泡、凹陷、缺料等缺陷存在。我们选择了一步法操作工艺,即直接将聚醚胶、甲苯二异氰酸酯、乙二醇、二氧化硅以及固化催化剂混合均匀,常压下浇注入模腔。这样可以确保内衬与橡胶圆柱之间的粘接致密性和牢固性,而且制工艺简单,成本低。 在制作过程中发现,由于内衬设计较薄,内衬胶浆料轻易产生气泡,而且浇注工艺靠手工操作完成,很难完全按要求进行控制,最终导致成品出现较多的气泡、凹陷、缺胶等弊病,降低了产品合格率。因此,通过对胶浆配制和浇注工艺的研究,决定在制作工艺上采取有关技术措施,消除内衬存在的缺陷。 2.形成缺陷的原因分析 2.1.物料的影响 聚醚聚氨酯内衬配方组成为:三羟基四氢呋喃环氧丙烷共聚醚,工业级,上海试剂一厂;甲苯二异氰酸酯,工业级,进口分装;乙二醇,化学纯,上海试剂经销站;二氧化硅,工业级,吉林通化化工厂。其中,二氧化硅作为填料使用。 在上述配方中,二氧化硅呈超细粉状,其微粒结构中存在大量的毛细管,轻易吸附水分。水分在氢键的作用下与二氧化硅形成结合水,同时,由于聚醚胶和乙二醇中的醚键能与水形成氢键,非凡是异氰酸酯对水非凡敏感,极易与水发生反应,生成二氧化碳气体,在内衬中形成气泡。另外,与内衬相粘的橡胶圆柱的活性较大,在其表面极易聚积水分,这些因素对内衬的质量有至关重要的影响。因此,在内衬制作时必须对物料进行严格的水分控制[1,2]。 2.2.脱模剂的影响 内衬浇注的模具材料是钢,为了防止胶浆与模具发生粘连,在模腔内涂刷硅脂作为脱模剂。由于手工操作,表面涂刷的硅脂很可能不均匀,加之预烘温度较低,硅脂未能熔融流平,从而使固化的内衬表面出现沟槽。 2.3.温度的影响 橡胶圆柱和模腔表面,是胶浆流动的边界。在浇注时,边界温度通常与胶浆内部温度不同,而模具内温度的热传递具有稳定的非等温性。当橡胶圆柱和模腔温度较低时,胶浆轻易在流动边界凝固,使流动路径变得狭窄、注胶量短缺,引起内衬凹痕或缺胶[3];当橡胶圆柱和模腔温度较高时,体系内含水分受蒸发聚积,很轻易形成气泡。因此,必须选择一个合适的温度,保证内衬固化后既不出现凹痕和缺胶,又没有气泡形成。 2.4.浇注工艺的影响 在常压浇注时,必须选择合适的浇注口和浇注流量。合适的浇注口可以确保胶浆能均匀地流注到模腔的各个部位;控制合适的浇注流量,可有效地避免浇注时将空气带进模腔而形成气泡。胶浆注流量大,模腔内气体无法迅速排除,也无法均匀流淌,易产生凹痕和缺胶。胶浆注流量小,则浇注时间长,模具、橡胶圆柱与胶浆之间出现较大的温度差,影响胶浆流动,极易形成气泡。 3.采取的技术措施和制作状况 3.1.水分控制 针对二氧化硅易吸附水分的特点,对其进行烘干处理。在120℃下烘若干小时后测试其含水量,结果见表1。由表可见,二氧化硅烘干4h后已不再脱水,并以此作为工艺条件,控制含水量,减少水与异氰酸酯反应生成的气体。对聚醚胶和乙二醇的含水量要控制在千分之一以下,加入分子筛密封保存,并作周期检测。粘接浇注之前,橡胶圆柱在70℃环境中的干燥时间不得低于10 h,以除去橡胶圆柱表面的水分。 3.2.模具表面处理 在模具内表面喷涂聚四氟乙烯涂层,不仅能保证模具不与内衬发生粘接,而且因聚四氟乙烯涂层均匀光滑而保证固化后的内衬表面光滑。 3.3.模具和橡胶圆柱的预热 经干燥后的橡胶圆柱装配进模具后,一同在50℃的烘箱中预热,预热时间不应少于2 h。浇注前的预热可以使胶浆很好地流注。 3.4.真空度的控制 对水和异氰酸酯反应生成的微量气体,可采取抽真空脱气。若抽真空脱气不完全。必然使胶浆中存在气泡并带入下道工序,影响内衬质量。为此,对料浆进行真空脱气试验,结果见表2。 实验表明,在相对较高的真空度下,胶浆中的气泡抽得干净,时间也用得较少。 3.5.浇注工艺控制 浇注口选择在模具口任意一点,胶浆沿着模具内壁缓慢往下流,可以减少空气的卷入,不易产生气泡和缺料;最佳浇注流量为15 g.min-1。 3.6.存放时间的控制 为了防止浇注好的内衬胶浆存有气泡,以免影响与橡胶圆柱的粘接质量,需在室温下放置一段时间,使胶浆中的气泡得以逸至表面破裂。 4.结束语 采取以上技术措施后,进行了2个批次60个产品的制作,经检验,浇注粘接合格率达到100%。同时,说明我们对内衬中气泡、凹痕、缺胶以及表面流痕的来源和形成机理的分析是准确的,采取的技术措施是有效的。 参 考 文 献 1. 李绍雄,朱占林。聚氨酯树脂。南京:江苏科技出版社,1989. 153 2. [德]G. 厄特尔。聚氨酯手册。阎家宾,吕槊贤译、校。北京:中国石化出版社,1992,16 3. [美]S. 米德尔曼。聚合物加工基础。赵得禄,徐振森译,北京:科学出版社,1984. 284 网址:http://www.xlresin.com/resin/19/93629$2.html 原因多了材料方面:胶料流动性不好,焦烧时间太短,用料太少模具方面:模腔内各点的流动点不平衡,人往高处走,水往低处流,料也往好流的地方流啊.. 工艺原因: 1、工艺制定单耗偏小; 2、工艺制定成型件规格不合理:内、外径偏大、偏小; 高度超高、偏底;长、宽尺寸不合理; 3、工艺制定压力偏小; 4、工艺制定初压偏大; 5、工艺制定上料方法不符; 工装原因 1、模具老化、模板不平; 2、型腔高度不一致; 3、结构设计不合理;如分型位置不正确; 4、模具配合间隙过大; 5、配合小; 6、注料点太粗糙及注料孔尺寸不正确; 操作原因 1、上料不到位(上错、上偏等); 2、初压过大; 3、排气次数过少; 4、脱模剂使用不当; 增加胶料的流动性,调整配方,增加混炼胶料的可塑度,还可以适当增加胶料和模具的温度,以增加胶料在模具中的流动。另外模具的配合和设备的压力也很重要。
橡胶基础知识简介 作者:佚名 文章来源:本站原创 点击数: 730 更新时间:2007-1-4 20:03:53
通俗定义:橡胶是一种高弹性的高分子化合物(分子量一般在10万以上),因而具有其它材料所没有的高弹性.因而也称为弹性体。 橡胶的起源:由热带美洲天然的哭泪树的乳液晒干凝固而成。 橡胶的分类:天然橡胶和合成橡胶。 天然橡胶 顾名思义,是由天然或人工种植的橡胶树经过割胶,过滤清洗.干燥等工序加工而成 合成橡胶 将石油进行高温分解,再化学合成 合成橡胶的分类: A 通用类:即满足一般要求的橡胶. B 特种合成类:能满足特殊要求的橡胶. 常用通用合成橡胶包括: 1.丁苯胶: ( SBR) 丁二烯\苯乙烯 . 最早合成出的橡胶.弹性比NR稍差,耐磨和耐老化比NR好,主要用于鞋底及轮胎等. 2. 异戊胶 ( IR ) 异戊二烯. 因为结构与NR一样,所以也称为人造天然胶.性质与NR类似. 3. 顺丁胶 ( BR ) 丁二烯. 其弹性和耐低温性是通用胶中最好的,用于轮胎,跳跳球等. 特种合成橡胶: 1 三元乙丙胶 ( EPDM ):乙烯\丙烯\第三单体. 综合性能优良,用途广泛. 2 硅胶 ( SR 或Q ):使用温度范围最广,-120---+250℃,毒性最低. 3 氟胶 ( FKM 或 FPM ):防火.耐油.耐溶剂是所有胶中最好的. 4 聚氨酯 ( PU ) : 耐磨最好. 5 其它: PS. ACM. ECO. CPE. CSM等等。 橡胶材料的毒性 科学证明:大部分橡胶原料是低毒或无毒的.其毒性比食盐还小.只要做好防护措施,对身体是不会造成多少危害的. 橡胶混炼胶的配方知识 配方结构: 生胶: 也叫原胶,没添加其它成分. 硫化剂:将橡胶分子连接起来并使之成型的物质. 如硫磺,过氧化物等等. 促进剂: 加速硫化剂分解,促进硫化成型的物质.比如 TT. CZ等 活性剂: 加快促进剂分解,活化胶料的物质.如ZNO . SA.等等. 补强剂: 增加生胶强度的物质,如碳黑,白碳黑等. 配方举例 NBR7001 (单位:份数) N3350生胶 100 氧化锌 5 硬脂酸 1 防老剂RD 1 DR分散剂 1 N774碳黑 75 白碳黑 15 碳酸钙 40 DOP 12 硫磺 1.5 促进剂TT 0.5 促进剂CZ 1.5 SR 电线套管配方: 甲基乙烯基硅橡胶 100 2#气相法白碳黑 30 双二五 1 二苯基硅二醇 5 增塑剂: 也叫软化剂,降低胶料硬度用.大部分是油类,如DOP,石蜡油等等. 防老剂: 增强橡胶抵抗光,热,氧气,臭氧,紫外线等破坏的物质,如 4010-NA, RD等等. 其它:如分散剂,脱模剂,香精,发泡剂,增粘剂等. 常用胶料所适合的硫化温度胶料 胶料 硫化温度 (℃) NR. IR 140-----160 SBR. BR. PU 150-----170 NBR.CR.FKM 160-----180 EPDM. IIR 170-----185 SR 160-----190 常见缺陷及纠正措施 一、缺料 原因: 1 模具与橡胶之间的空气无法排出. 2 称重不够. 3 压力不足. 4 胶料流动性太差. 5 模温过高,胶料焦烧. 6 胶料早期焦烧(死料). 7 料不够厚,流动不充分. 缺料的解决措施: 1.加开排气槽. 2.多排气. 3.提高压力. 4.改配方,增加胶料流动性. 5.改配方,延长焦烧时间,防止麻木. 6.增加料厚度. 二、喷霜.发白 原因: 1. 硫化不足. 2. 配合剂过量,超过橡胶的溶解度. 解决措施: 1. 延长硫时或采取二次硫化. 2. 调整配方,减少低溶解度配合剂的用量. 三、气泡.发孔 原因: 1. 硫化不足. 2. 压力不足. 3. 模内或胶料中有杂质或油污. 4. 硫化模温过高. 5. 硫化剂加少了,硫化速度太慢. 四、重皮.开裂 原因: 1. 硫化速度太快,胶流动不充分. 2. 模具脏或胶料粘污迹. 3. 隔离剂或脱模剂太多. 4. 胶料厚度不够. 解决措施: 1. 降低模温,减慢硫化速度. 2. 保持胶料.模具清洁. 3. 少用隔离剂或脱模剂. 4. 胶料够厚. 五、产品脱模破裂原因: 1. 模温过高或者硫时过长. 2. 硫化剂用量过多. 3. 脱模方法不对. 解决措施: 1. 降低模温. 2. 缩短硫时. 3. 减少硫化剂用量. 4. 喷脱模剂. 5. 采取正确的脱模方法. 五、难加工 原因: 1. 产品撕裂强度太好,(如高拉力胶).这种难加工表现为毛边撕不下来. 2. 产品强度太差,表现为毛边很脆,会连产品一起撕破. 解决措施: 1. 如果是撕不掉,就得调整配方,多填充配合剂,减小收缩率. 2. 如果是撕破,则 a 降低模温,缩短硫时. b 减少硫化剂用量. c 调整配方,增加胶料强度 橡胶混炼胶的配方知识 配方结构: 生胶: 也叫原胶,没添加其它成分. 硫化剂:将橡胶分子连接起来并使之成型的物质. 如硫磺,过氧化物等等. 促进剂: 加速硫化剂分解,促进硫化成型的物质.比如 TT. CZ等 中国-86resin-树脂-在线的文章概述 活性剂: 加快促进剂分解,活化胶料的物质.如ZNO . SA.等等. 补强剂: 增加生胶强度的物质,如碳黑,白碳黑等. 配方举例 NBR7001 (单位:份数) N3350生胶 100 氧化锌 5 硬脂酸 1 防老剂RD 1 DR分散剂 1 N774碳黑 75 白碳黑 15 碳酸钙 40 DOP 12 硫磺 1.5 促进剂TT 0.5 促进剂CZ 1.5 SR 电线套管配方: 甲基乙烯基硅橡胶 100 2#气相法白碳黑 30 双二五 1 二苯基硅二醇 5 增塑剂: 也叫软化剂,降低胶料硬度用.大部分是油类,如DOP,石蜡油等等. 防老剂: 增强橡胶抵抗光,热,氧气,臭氧,紫外线等破坏的物质,如 4010-NA, RD等等. 其它:如分散剂,脱模剂,香精,发泡剂,增粘剂等. 常用胶料所适合的硫化温度胶料 胶料 硫化温度 (℃) NR. IR 140-----160 SBR. BR. PU 150-----170 NBR.CR.FKM 160-----180 EPDM. IIR 170-----185 SR 160-----190 常见缺陷及纠正措施 一、缺料 原因: 1 模具与橡胶之间的空气无法排出. 2 称重不够. 3 压力不足. 4 胶料流动性太差. 5 模温过高,胶料焦烧. 6 胶料早期焦烧(死料). 7 料不够厚,流动不充分. 缺料的解决措施: 1.加开排气槽. 2.多排气. 3.提高压力. 4.改配方,增加胶料流动性. 5.改配方,延长焦烧时间,防止麻木. 6.增加料厚度. 二、喷霜.发白 原因: 1. 硫化不足. 2. 配合剂过量,超过橡胶的溶解度. 中(国)树=脂)在线-努力做成最大的中国树脂行业网站! 解决措施: 1. 延长硫时或采取二次硫化. 2. 调整配方,减少低溶解度配合剂的用量. 三、气泡.发孔 原因: 1. 硫化不足. 2. 压力不足. 3. 模内或胶料中有杂质或油污. 4. 硫化模温过高. 5. 硫化剂加少了,硫化速度太慢. 四、重皮.开裂 原因: 1. 硫化速度太快,胶流动不充分. 2. 模具脏或胶料粘污迹. 3. 隔离剂或脱模剂太多. 4. 胶料厚度不够. 解决措施: 1. 降低模温,减慢硫化速度. 2. 保持胶料.模具清洁. 3. 少用隔离剂或脱模剂. 4. 胶料够厚. 五、产品脱模破裂原因: 1. 模温过高或者硫时过长. 2. 硫化剂用量过多. 3. 脱模方法不对. 解决措施: 1. 降低模温. 2. 缩短硫时. 3. 减少硫化剂用量. 4. 喷脱模剂. 5. 采取正确的脱模方法. 五、难加工 原因: 1. 产品撕裂强度太好,(如高拉力胶).这种难加工表现为毛边撕不下来. 2. 产品强度太差,表现为毛边很脆,会连产品一起撕破. 解决措施: 1. 如果是撕不掉,就得调整配方,多填充配合剂,减小收缩率. 2. 如果是撕破,则 a 降低模温,缩短硫时. b 减少硫化剂用量. c 调整配方,增加胶料强度
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注塑模和压铸模区别: 在这里我们先大概的讲一下,注塑模和压铸模基本区别在于材料的不一样,一种是塑胶,一种是合金,所以压铸模要承受比塑胶模大的多的压力和温度,模具的结构需要强化,进料的方式,流道,冷却设计都不一样。以下压铸模和注塑模模具钢材均称为热作模具钢。
压铸模的结构组成: 一).压铸模结构组成 定模:固定在压铸机定模安装板上,有直浇道与喷嘴或压室联接 动模:固定在压铸机动模安装板上,并随动模安装板作开合模移动合模时,闭合构成型腔与浇铸系统,液体金属在高压下充满型腔;开模时,动模与定模分开,借助于设在动模上的推出机构将铸件推出. 二).压铸模结构根据作用分类 型腔:外表面直浇道(浇口套) 成型零件浇注系统模浇道(镶块) 型芯:内表面内浇口 余料 三)导准零件:导柱;导套 四)推出机构:推杆(顶针),复位杆,推杆固定板,推板,推板导柱,推板导套. 五)侧向抽芯机构:凸台;孔穴(侧面),锲紧块,限位弹簧,螺杆. 六)排溢系统:溢浇槽,排气槽. 七)冷却系统 八)支承零件:定模;动模座板,垫块(装配,定位,安装作用)
压铸模采购 选择信誉好、技术高、经验丰富的专业压铸模具厂制造模具。压铸模是一种特殊的精密机械,那些专业压铸模具厂,他们有适合生产压铸模具的精密机床,能确保模具尺寸精度;他们有经验丰富的高级模具技师,技师的丰富经验是压铸模具实用好用的保证;他们与材料供应商和热处理厂有密切的关系,他们有完善的售后服务体系……。良好的模具设计与制造是压铸模具长寿命、低故障、高效率的基础。低价位的劣质压铸模,将会以压铸生产中表现出的低生产效率、高故障,让您浪费很多昂贵的压铸工时,花去更多的金钱。
压铸模安装 模具安装调整工应经过培训合格上岗 ⑴、模具安装位置符合设计要求,尽可能使模具涨型力中心与压铸机距离最小,这样可能使压铸机大杠受力比较均匀。 ⑵、经常检查模具起重吊环螺栓、螺孔和起重设备是否完好,确保重吊时人身、设备、模具安全。 ⑶、定期检查压铸机大杠受力误差,必要时进行调整。 ⑷、安装模具前彻底擦净机器安装面和模具安装面。检查所用顶杆长度是否适当,所有顶棒长度是否等长,所用顶棒数量应不少于四个,并放在规定的顶棒孔内。 ⑸、压板和压板螺栓应有足够的强度和精度,避免在使用中松动。压板数量应足够多,最好四面压紧,每面不少于两处。 ⑹、大型模具应有模具托架,避免在使用中模具下沉错位或坠落。 ⑺、带较大抽芯的模具或需要复位的模具也可能需要动、定模分开安装。 ⑻、冷却水管和安装应保证密封。 ⑼、模具安装后的调整。调整合模紧度。调整压射参数:快压射速度、压射压力、增压压力、慢压射行程、快压射行程、冲头跟出距离、推出行程、推出复位时间等。调整后在压室内放入棉丝等软物,做两次模拟压射全过程,检查调整是否适当。 ⑽、调整合模到动、定模有适当的距离,停止机器运行,放入模具预热器。 ⑾、把保温炉设定在规定温度,配置好规定容量的舀料勺。
压铸模的正确使用 制定正确的压铸工艺,压铸工正确熟练的操作和高质量的模具维修,对提高生产效率,保证压铸件质量,降低废品率,减少模具故障,延长模具寿命致关重要。 (一)制定正确的压铸工艺 压铸工艺是一个压铸工厂技术水平的体现,他能把压铸机特性、模具特性、铸件特性、压铸合金特性等生产要素正确的结合起来,以最低的成本,生产满足客户要求的压铸产品。因此,必须重视压铸工艺工程师的选拔和培训。压铸工艺工程师是压铸生产现场技术总负责人,除制定正确的压铸工艺,根据生产要素变化及时修订压铸工艺外,还负责对模具安装调整工、压铸操作工、模具维修工的培训和提高。 ⑴、确定最合理的生产率,规定每一次压射周期的循环时间。过低的生产率固然不利于提高经济效益,过高的生产率往往以牺牲模具寿命和铸件合格率为代价,算总帐细帐经济益可能更差。 ⑵、确定正确的压铸参数。在确保铸件符合客户质量标准的前提下,应使压射速度、压射压力、合金温度最低。这样,有利于降低机器、模具负荷,降低故障,提高寿命。根据压铸机特性、模具特性、铸件特性、压铸铝合金特性等腰三角形,确定快压射速度、压射压力、增压压力、慢压射行程、快压射行程、冲头跟出距离、推出行程、保压时间、推了复位时间、合金温度、模具温度等。 ⑶、使用水基涂料,必须制订严格详细的喷涂工艺。涂料品牌,涂料与水的比例,模具每一个部位的喷涂量(或喷涂时间)和喷涂顺序,压缩空气压力,喷枪与成型表面的距离,喷涂方向与成型表面的角度等。 ⑷、根据压铸模实际确定正确的模具冷却方案。正确的模具冷却方案对生产效率、铸件质量、模具寿命有极大的影响。方案应规定冷却水开户方法,压铸几个模次开始冷却,相隔几个模次分几次把冷却水阀门开到规定开度。点冷却系统的冷却强度应由压铸工艺工程师现场调定,配合喷涂达到模具热平衡。 ⑸、规定对不同滑动动部位,如冲头、导柱、导套、抽芯机构、推杆、复位杆等部位的不同润滑频率。 ⑹、制订每一个压铸件的压铸操作规程,并培训和监督压铸工按规程操作。 ⑺、根据模具复杂程度和新旧程度,确定适当的模具预防性维修周期。适当的模具预防性维修周期应当是模具使用中将要出现故障而还没有出现故障的压铸模次。模具使用中已经出现故障,不能继续生产,被迫进行修理,不是被提倡的方法。 ⑻、根据模具复杂程度、新旧程度和粘模危险程度,确定模块消除应力周期(一般5000—15000模次进行一次)和是否需要进行表面出理。如氮化处理,氮化层深度。0.33,最大0.55。 (二)实施正确的压铸操作压铸工应经过培训合格后上岗 ⑴、严格执行压铸工操作规程,严格控制第一模次的循环时间,其误差应小于10%。稳定的压铸循环时间,对一个铸工厂的综合效益至关重要。对产品质量稳定性、模具寿命、故障率等都有决定性影响。 ⑵、严格执行模具冷却方案,模具冷却是提高生产效率、铸件质量、模具寿命,减少模具故障的有效方法。但是,错误的水冷却操作,将对模具造成致命伤害。停止压铸生产,必须立即关闭冷却水。 ⑶、浇柱撇潭、舀铝、浇柱动作规范,做到舀入的金属液不含氧化皮,浇入压室的金属液最少波动。手工浇注浇入量误差控制在2—3%以内。 ⑷、清模及时清除积留在分型面、型腔、型芯、浇道、溢流槽、排气道等处的金属肖积垢,防止合模时压塌模具表面,堵塞排气道,或造成合模不严。清模时禁止使用钢制工具接触成型表面。 ⑸、喷涂喷涂是最重要、难度最大的压铸操作之一,必须严格按喷涂工艺操作。不正确的喷涂会使产品质量不稳定和模具早期限损坏。 ⑹、按规定及时对滑动部位进行润滑。 ⑺、随时注意合模紧度,经常检查模具压板压紧情况和模具托架支撑情况,防止在使用中模具下沉或坠落。 ⑻、完成一个模具维修周期的模次,或完成规定的生产批量后停止生产,要保留最后一个压铸产品(最好带浇、排系统),与模具一起送修。
热作模具的材料相关: 热作模具钢对硬度要求适当,侧重于红硬性,导热性,耐磨性。因此含碳量低,合金元素以增加淬透性,提高耐磨性、红硬性为主。 热作模具钢 1.热作模具的工作条件 热作模具包括锤锻模、热挤压模和压铸模三类。如前所述.热作模具工作条件的主要特点是与热态金属相接触、这是与冷作模具工作条件的主要区别。因此会带来以下两方面的问题: (l)模腔表层金属受热。通常锤锻模工作时.其模腔表面温度可达300~400℃以上热挤压模可达500一800℃以上;压铸模模腔温度与压铸材料种类及浇注温度有关。如压铸黑色金属时模腔温度可达1000℃以上。这样高的使用温度会使模腔表面硬度和强度显著降低,在使用中易发生打垛。为此.对热模具钢的基本使用性能要求是热塑变抗力高,包括高温硬度和高温强度、高的热塑变抗力,实际上反映了钢的高回火稳定性。由此便可以找到热模具钢合金化的第一种途径,即加入Cr、W、Si.等合金元素可以提高钢的回火稳定性。 (2)模腔表层金属产生热疲劳(龟裂)。热模的工作特点是具有间歇性.每次使热态金属成形后都要用水、油、空气等介质冷却模腔的表面。因此.热模的工作状态是反复受热和冷却,从而使模腔表层金属产生反复的热胀冷缩,即反复承受拉压应力作用.其结果引起模腔表面出现龟裂,称为热疲劳现象,由此,对热模具钢提出了第二个基本使用性能要求.即具有高的热疲劳抗力。一般说来,影响钢的热疲劳抗力的因素主要有: ①钢的导热性。钢的导热性高,可使模具表层金属受热程度降低,从而减小钢的热疲劳倾向性。一般认为钢的导热性与合碳量有关,含碳量高时导热性低,所以热作模具钢不宜采用高碳钢。在生产中通常采用中碳钢(C0.3%5~0.6%)合碳量过低.会导致钢的硬度和强度下降.也是不利的。 ②钢的临界点影响。通常钢的临界点(Acl)越高.钢的热疲劳倾向性越低。因此.一般通过加入合金元素Cr、W、Si、引来提高钢的临界点。从而提高钢的热疲劳抗力。 2.常用热作模具用钢 (1)锤锻模用钢。一般说来,锤锻模用钢有两个问题比较突出一是工作时受冲击负荷作用.故对钢的力学性能要求较高,特别是对塑变抗力及韧性要求较高;二是锤锻模的截面尺寸较大(<400mm)故对钢的淬透性要求较高,以保证整个模具组织和性能均匀。 常用锤锻楼用钢有5CrNiMo、 5CrMnMo、 5CrNiW、 5CrNiTi及5CrMnMoSiV等。不同类型的锤眼模应选用不同的材料。对特大型或大型的锤锻模以5CrNiMo为好.也可采用5CrNiTi、5CrNiW或5CrMnMoSi等。对中小型的锤锻模通常选用5CrMnMO钢。 (2)热挤压模用钢,热挤压模的工作特点是加载速度较慢,因此,模腔受热温度较高,通常可达500一800℃。对这类钢的使用性能要求应以高的高温强度(即高的回火稳定性)和高的耐热疲劳性能为主。对ak及淬透性的要求可适当放低。一般的热挤压模尺寸较小,常小于 70~90 mm。 常用的热挤压模有4CrW2Si、3Cr2W8V及5%Cr型等热作模具钢.其化学成分如表4.16所示。 其中4CrW2Si.既可做冷作模具钢,又可做热作模具钢.由于用途不同,可采用不同热处理方法。作冷模时采用较低的淬火温度(870—900℃)及低温或中温回火处理;作热模时则采用较高的淬火温度(一般为950一1000℃)及高温回火处理。 (3)压铸模用钢。从总体上看,压铸模用钢的使用性能要求与热挤压模用钢相近,即以要求高的回火 注塑模和压铸模区别: 在这里我们先大概的讲一下,注塑模和压铸模基本区别在于材料的不一样,一种是塑胶,一种是合金,所以压铸模要承受比塑胶模大的多的压力和温度,模具的结构需要强化,进料的方式,流道,冷却设计都不一样。以下压铸模和注塑模模具钢材均称为热作模具钢。
压铸模的结构组成: 一).压铸模结构组成 定模:固定在压铸机定模安装板上,有直浇道与喷嘴或压室联接 动模:固定在压铸机动模安装板上,并随动模安装板作开合模移动合模时,闭合构成型腔与浇铸系统,液体金属在高压下充满型腔;开模时,动模与定模分开,借助于设在动模上的推出机构将铸件推出. 二).压铸模结构根据作用分类 型腔:外表面直浇道(浇口套) 成型零件浇注系统模浇道(镶块) 型芯:内表面内浇口 余料 三)导准零件:导柱;导套 四)推出机构:推杆(顶针),复位杆,推杆固定板,推板,推板导柱,推板导套. 五)侧向抽芯机构:凸台;孔穴(侧面),锲紧块,限位弹簧,螺杆. 六)排溢系统:溢浇槽,排气槽. 七)冷却系统 八)支承零件:定模;动模座板,垫块(装配,定位,安装作用)
压铸模采购 选择信誉好、技术高、经验丰富的专业压铸模具厂制造模具。压铸模是一种特殊的精密机械,那些专业压铸模具厂,他们有适合生产压铸模具的精密机床,能确保模具尺寸精度;他们有经验丰富的高级模具技师,技师的丰富经验是压铸模具实用好用的保证;他们与材料供应商和热处理厂有密切的关系,他们有完善的售后服务体系……。良好的模具设计与制造是压铸模具长寿命、低故障、高效率的基础。低价位的劣质压铸模,将会以压铸生产中表现出的低生产效率、高故障,让您浪费很多昂贵的压铸工时,花去更多的金钱。
压铸模安装 模具安装调整工应经过培训合格上岗 ⑴、模具安装位置符合设计要求,尽可能使模具涨型力中心与压铸机距离最小,这样可能使压铸机大杠受力比较均匀。 ⑵、经常检查模具起重吊环螺栓、螺孔和起重设备是否完好,确保重吊时人身、设备、模具安全。 ⑶、定期检查压铸机大杠受力误差,必要时进行调整。 ⑷、安装模具前彻底擦净机器安装面和模具安装面。检查所用顶杆长度是否适当,所有顶棒长度是否等长,所用顶棒数量应不少于四个,并放在规定的顶棒孔内。 ⑸、压板和压板螺栓应有足够的强度和精度,避免在使用中松动。压板数量应足够多,最好四面压紧,每面不少于两处。 ⑹、大型模具应有模具托架,避免在使用中模具下沉错位或坠落。 ⑺、带较大抽芯的模具或需要复位的模具也可能需要动、定模分开安装。 ⑻、冷却水管和安装应保证密封。 ⑼、模具安装后的调整。调整合模紧度。调整压射参数:快压射速度、压射压力、增压压力、慢压射行程、快压射行程、冲头跟出距离、推出行程、推出复位时间等。调整后在压室内放入棉丝等软物,做两次模拟压射全过程,检查调整是否适当。 ⑽、调整合模到动、定模有适当的距离,停止机器运行,放入模具预热器。 ⑾、把保温炉设定在规定温度,配置好规定容量的舀料勺。
压铸模的正确使用 制定正确的压铸工艺,压铸工正确熟练的操作和高质量的模具维修,对提高生产效率,保证压铸件质量,降低废品率,减少模具故障,延长模具寿命致关重要。 (一)制定正确的压铸工艺 压铸工艺是一个压铸工厂技术水平的体现,他能把压铸机特性、模具特性、铸件特性、压铸合金特性等生产要素正确的结合起来,以最低的成本,生产满足客户要求的压铸产品。因此,必须重视压铸工艺工程师的选拔和培训。压铸工艺工程师是压铸生产现场技术总负责人,除制定正确的压铸工艺,根据生产要素变化及时修订压铸工艺外,还负责对模具安装调整工、压铸操作工、模具维修工的培训和提高。 ⑴、确定最合理的生产率,规定每一次压射周期的循环时间。过低的生产率固然不利于提高经济效益,过高的生产率往往以牺牲模具寿命和铸件合格率为代价,算总帐细帐经济益可能更差。 ⑵、确定正确的压铸参数。在确保铸件符合客户质量标准的前提下,应使压射速度、压射压力、合金温度最低。这样,有利于降低机器、模具负荷,降低故障,提高寿命。根据压铸机特性、模具特性、铸件特性、压铸铝合金特性等腰三角形,确定快压射速度、压射压力、增压压力、慢压射行程、快压射行程、冲头跟出距离、推出行程、保压时间、推了复位时间、合金温度、模具温度等。 ⑶、使用水基涂料,必须制订严格详细的喷涂工艺。涂料品牌,涂料与水的比例,模具每一个部位的喷涂量(或喷涂时间)和喷涂顺序,压缩空气压力,喷枪与成型表面的距离,喷涂方向与成型表面的角度等。 ⑷、根据压铸模实际确定正确的模具冷却方案。正确的模具冷却方案对生产效率、铸件质量、模具寿命有极大的影响。方案应规定冷却水开户方法,压铸几个模次开始冷却,相隔几个模次分几次把冷却水阀门开到规定开度。点冷却系统的冷却强度应由压铸工艺工程师现场调定,配合喷涂达到模具热平衡。 ⑸、规定对不同滑动动部位,如冲头、导柱、导套、抽芯机构、推杆、复位杆等部位的不同润滑频率。 ⑹、制订每一个压铸件的压铸操作规程,并培训和监督压铸工按规程操作。 ⑺、根据模具复杂程度和新旧程度,确定适当的模具预防性维修周期。适当的模具预防性维修周期应当是模具使用中将要出现故障而还没有出现故障的压铸模次。模具使用中已经出现故障,不能继续生产,被迫进行修理,不是被提倡的方法。 ⑻、根据模具复杂程度、新旧程度和粘模危险程度,确定模块消除应力周期(一般5000—15000模次进行一次)和是否需要进行表面出理。如氮化处理,氮化层深度。0.33,最大0.55。 (二)实施正确的压铸操作压铸工应经过培训合格后上岗 ⑴、严格执行压铸工操作规程,严格控制第一模次的循环时间,其误差应小于10%。稳定的压铸循环时间,对一个铸工厂的综合效益至关重要。对产品质量稳定性、模具寿命、故障率等都有决定性影响。 ⑵、严格执行模具冷却方案,模具冷却是提高生产效率、铸件质量、模具寿命,减少模具故障的有效方法。但是,错误的水冷却操作,将对模具造成致命伤害。停止压铸生产,必须立即关闭冷却水。 ⑶、浇柱撇潭、舀铝、浇柱动作规范,做到舀入的金属液不含氧化皮,浇入压室的金属液最少波动。手工浇注浇入量误差控制在2—3%以内。 ⑷、清模及时清除积留在分型面、型腔、型芯、浇道、溢流槽、排气道等处的金属肖积垢,防止合模时压塌模具表面,堵塞排气道,或造成合模不严。清模时禁止使用钢制工具接触成型表面。 ⑸、喷涂喷涂是最重要、难度最大的压铸操作之一,必须严格按喷涂工艺操作。不正确的喷涂会使产品质量不稳定和模具早期限损坏。 ⑹、按规定及时对滑动部位进行润滑。 ⑺、随时注意合模紧度,经常检查模具压板压紧情况和模具托架支撑情况,防止在使用中模具下沉或坠落。 ⑻、完成一个模具维修周期的模次,或完成规定的生产批量后停止生产,要保留最后一个压铸产品(最好带浇、排系统),与模具一起送修。
热作模具的材料相关: 热作模具钢对硬度要求适当,侧重于红硬性,导热性,耐磨性。因此含碳量低,合金元素以增加淬透性,提高耐磨性、红硬性为主。 热作模具钢 1.热作模具的工作条件 热作模具包括锤锻模、热挤压模和压铸模三类。如前所述.热作模具工作条件的主要特点是与热态金属相接触、这是与冷作模具工作条件的主要区别。因此会带来以下两方面的问题: (l)模腔表层金属受热。通常锤锻模工作时.其模腔表面温度可达300~400℃以上热挤压模可达500一800℃以上;压铸模模腔温度与压铸材料种类及浇注温度有关。如压铸黑色金属时模腔温度可达1000℃以上。这样高的使用温度会使模腔表面硬度和强度显著降低,在使用中易发生打垛。为此.对热模具钢的基本使用性能要求是热塑变抗力高,包括高温硬度和高温强度、高的热塑变抗力,实际上反映了钢的高回火稳定性。由此便可以找到热模具钢合金化的第一种途径,即加入Cr、W、Si.等合金元素可以提高钢的回火稳定性。 (2)模腔表层金属产生热疲劳(龟裂)。热模的工作特点是具有间歇性.每次使热态金属成形后都要用水、油、空气等介质冷却模腔的表面。因此.热模的工作状态是反复受热和冷却,从而使模腔表层金属产生反复的热胀冷缩,即反复承受拉压应力作用.其结果引起模腔表面出现龟裂,称为热疲劳现象,由此,对热模具钢提出了第二个基本使用性能要求.即具有高的热疲劳抗力。一般说来,影响钢的热疲劳抗力的因素主要有: ①钢的导热性。钢的导热性高,可使模具表层金属受热程度降低,从而减小钢的热疲劳倾向性。一般认为钢的导热性与合碳量有关,含碳量高时导热性低,所以热作模具钢不宜采用高碳钢。在生产中通常采用中碳钢(C0.3%5~0.6%)合碳量过低.会导致钢的硬度和强度下降.也是不利的。 ②钢的临界点影响。通常钢的临界点(Acl)越高.钢的热疲劳倾向性越低。因此.一般通过加入合金元素Cr、W、Si、引来提高钢的临界点。从而提高钢的热疲劳抗力。 2.常用热作模具用钢 (1)锤锻模用钢。一般说来,锤锻模用钢有两个问题比较突出一是工作时受冲击负荷作用.故对钢的力学性能要求较高,特别是对塑变抗力及韧性要求较高;二是锤锻模的截面尺寸较大(<400mm)故对钢的淬透性要求较高,以保证整个模具组织和性能均匀。 常用锤锻楼用钢有5CrNiMo、 5CrMnMo、 5CrNiW、 5CrNiTi及5CrMnMoSiV等。不同类型的锤眼模应选用不同的材料。对特大型或大型的锤锻模以5CrNiMo为好.也可采用5CrNiTi、5CrNiW或5CrMnMoSi等。对中小型的锤锻模通常选用5CrMnMO钢。 (2)热挤压模用钢,热挤压模的工作特点是加载速度较慢,因此,模腔受热温度较高,通常可达500一800℃。对这类钢的使用性能要求应以高的高温强度(即高的回火稳定性)和高的耐热疲劳性能为主。对ak及淬透性的要求可适当放低。一般的热挤压模尺寸较小,常小于 70~90 mm。 常用的热挤压模有4CrW2Si、3Cr2W8V及5%Cr型等热作模具钢.其化学成分如表4.16所示。 其中4CrW2Si.既可做冷作模具钢,又可做热作模具钢.由于用途不同,可采用不同热处理方法。作冷模时采用较低的淬火温度(870—900℃)及低温或中温回火处理;作热模时则采用较高的淬火温度(一般为950一1000℃)及高温回火处理。 (3)压铸模用钢。从总体上看,压铸模用钢的使用性能要求与热挤压模用钢相近,即以要求高的回火稳定性与高的热疲劳抗力为主。所以通常所选用的钢种大体上与热挤模用钢相同.如常采用H13、4CrW2Si和3Cr2W8V等钢。但又有所不同如对熔点较低Zn合金压铸模.可选用40Cr、30CrMnSi及40CrMo等;对Al和Mg合金压铸模,可选用4CrW2Si、4Cr5MoSiV 等对Cu合金压铸模.多采用3Cr2W8V钢。 近年来.随着黑色金属压铸工艺的应用,多采用高熔点的铝合金和镍合金.或者对3Cr2W8V钢进行Cr-Al-SI三元共渗,用以制造黑色金属压铸模。最近国内外还正在试验采用高强度的铜合金作黑色金属的压铸模材料。 稳定性与高的热疲劳抗力为主。所以通常所选用的钢种大体上与热挤模用钢相同.如常采用H13、4CrW2Si和3Cr2W8V等钢。但又有所不同如对熔点较低Zn合金压铸模.可选用40Cr、30CrMnSi及40CrMo等;对Al和Mg合金压铸模,可选用4CrW2Si、4Cr5MoSiV 等对Cu合金压铸模.多采用3Cr2W8V钢。 近年来.随着黑色金属压铸工艺的应用,多采用高熔点的铝合金和镍合金.或者对3Cr2W8V钢进行Cr-Al-SI三元共渗,用以制造黑色金属压铸模。最近国内外还正在试验采用高强度的铜合金作黑色金属的压铸模材料。 |
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配色着色可采用色粉直接加入树脂法和色母粒法。
色粉与塑料树脂直接混合后,送入下一步制品成型工艺,工序短,成本低,但工作环境差,着色力差,着色均匀性和质量稳定性差。
色母粒法是着色剂和载体树脂、分散剂、其它助剂配制成一定浓度着色剂的粒料,制品成型时根据着色要求,加入一定量色母粒,使制品含有要求的着色剂量,达到着色要求。
色母粒可以按欲着色树脂分类,如ABS色母粒,PC色母粒,PP色母粒等;也可按着色树脂加工艺分类,有注塑、吹膜、挤出级三大类母粒。色母粒由于对颜料先进行预处理,有较高的着色力,用量可降低且质量稳定,运输、贮存、使用方便、环境污染大为降低。
分散剂通过对颜料的润湿、渗透来排除表面空气,将凝聚体、团聚体分散成细微、稳定和均匀的颗粒,并在加工过程中不再凝聚,常用分散剂为低分子量聚乙烯蜡,对于较难分散的有机颜料和炭黑采用EVA蜡或氧化聚乙烯蜡,合成低分子量聚乙烯蜡和聚乙烯裂解法制的低分子量聚乙烯蜡有很大差别。其它助剂有偶联剂、抗氧剂、光稳定剂、抗静电剂、填料等,视要求和品种而定加入量,称为多功能母粒,再如加入光亮剂,有利于模塑制品脱模和提高制品表面光亮度。
色母粒的性能指标有色差、白度、黄度、黄变度、热稳定性、氧指数、熔体流动速率等,当然颜料的细度、迁移性、耐化学性、毒性也与色母粒性能有关,有些指标在专门用途中十分重要,如纤维级母粒的压滤值(DF值)细度。 配色管理的硬件有测色计及处理测得数据的计算机。测色计可分为分光光度计和色差计两种,代替人眼测定色彩,去除人为因素对测定结果的影响。
分光光度计用来测定各波长对完全漫反射面的反射系数,不能直接求得色度值或色差,但通过其对数据处理便可评价色度值及其它各种数值。分光光度计可分为采用衍射光栅分光和采用干涉滤光片分光两种类型。先进的带内装微处理器的分光光度计,具有0%、100% 的自动校正及倍率增加等功能,从而提高了精度。
色差计是一种简单的测试仪器,即制作一块具有与人眼感色灵敏度相等的分光特性的滤光片,用它对样板进行测光,关键是设计一种具有感光器分光灵敏度特性并能在某种光源下测定色差值的滤光片,色差计体积小、操作简便,较适宜对分光特性变化小的同一种产品作批量管理,带有小型微机的色差计,容易用标准样板进行校正和输出多个色差值。
配色管理软件有分光反向率曲线、色差公式、条件等色表示法、遮盖力表示法和雾度表示法。分光反射率曲线用于选择着色剂时的分析,不能用来判断颜色的一致度。色差值是色彩管理中最重要的指标之一,但不同的色差公式求得的色差各不相同,因此必须注明所用色度体系或色差公式。 利用计算机进行调色配方及其管理已成功地用于塑料配色调色。
电脑配色仪具有下列功能:
(1)配色 根据要求建立常用颜(染)料数据库(制备基础色板并输入)。然后在软件菜单下把来料色板输入电脑,在键盘中点出数个候选颜料,立刻计算出一系列配方,并分别按色差和价格排序列出,供配色选择;
(2)配方修正 修正电脑列出配方、其它来源配方,色差不合格时利用显示器显示的不一致的反射曲线直接通过键盘增减颜料量,直至两条曲线基本重合,得出修正后配方;
(3)颜色测量和色差控制 测量着色剂的着色强度、产品的白度、产品颜色牢度、颜色色差。由于电脑能定量表述颜色的性能指标,有利于双方的信息沟通和传递;
(4)颜色管理 日常工作中的色样、配方、工艺条件、生产日期和用户等信息均可存入计算机,便于检索、查找和作为修改时的参考,方便、快捷,提高工作效率,且便于保密。 |
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CCTV.com消息(朝闻天下):塑料购物袋的三项国家标准征求意见稿向社会各界征求意见到昨天截止。初步反馈的信息显示,三项国标总体上得到了人们的支持。
国家塑料制品质量监督检验中心是三项国标的起草单位,他们表示将用一周时间汇总分析反馈的信息,在此基础上组织专家对征求意见稿作出调整。本月底,这三项国家标准将由国家标准委正式发布。
这三项标准对塑料购物袋的厚度、颜色、承重、标识等作了规定:其中厚度不能小于0.025毫米,直接接触食品的应为本色。塑料购物袋的提吊能力、封合强度、漏水性等指标也有明确规定。此外,塑料购物袋还应醒目标明厚度、长度、宽度等规格数据、所用的材质、生产厂家,以及“建议多次使用、警惕婴儿窒息危险”等环境和安全声明。
免费塑料袋叫停在即 环保购物袋逐渐风行
从今年6月1号开始,国内商场、超市、集贸市场将全面禁止提供免费塑料袋。现在,各种各样的环保购物袋已经陆续出现在各地消费者身边。在合肥一家超市,又好看又结实的环保袋吸引了很多消费者。
合肥市综合性商场70%以上的柜台都已经使用纸袋、布袋,代替传统的塑料袋。
福州市民这两天也收到了免费的环保购物袋,这种布做的袋子可以重复使用和清洗,很受大伙欢迎。
虽然免费发放的环保购物袋很受欢迎,但是记者发现,不少市民还没有养成使用环保购物袋的习惯,有的人甚至把环保购物袋装在塑料购物袋里拿走。另外,一个环保购物袋的成本在两块钱左右,如果自己掏腰包,一些市民觉得有点贵。
福州市民:收费如果是一毛可以,一两毛可以,贵了不行是吧?贵了那有点,我们收入有限。
既想环保又要省钱,可以学学沈阳一群热心大妈的好点子。在社区活动室里,大妈们正在用收集来的旧挂历、废报纸、街头广告宣传单,制作大大小小的纸袋纸盒。小号的可以当垃圾桶,大号的就可以当购物袋用。
这两天,大妈们走上街头,向过路人分发他们自制的环保购物袋。
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巴西联邦税务总局副局长巴雷托1月4日表示,如果发现进口商品有低报价行为,巴西联邦税务总局将在商品数量的基础上计征进口税,即用从量税取代从价税。从量税的计征办法分个案处理,可以按单位重量、体积和数量等方式计算。具体商品主要涉及鞋类、塑料制品、饮料、橡胶、纺织服装、玩具、家具、工具、钟表装置、光学仪器、医用照相设备等。
据介绍,巴西联邦税务总局宣布的上述措施要付诸实施,尚需巴西外贸委员会的批准。
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由于技术的突飞猛进,挤压机与吹塑成型机都被认为是在未来几年内的过时设备了。更加精密设备的引入在一定程度上促使了塑料容器产量的增长。因为在每一个塑料容器生产的背后都有着耗资百万并且具有重负荷性能复杂的机器设备,这些设备保证了与新一代产品的推出保持同步。
而且,市场竞争的加剧也推动着吹塑技术继续向前发展。众所周知,包装市场的竞争是非常激烈的,塑料由于具有生产成本低、可灵活设计、重量轻、质量好等优点而受到了容器制造商们的青睐。在零售货架上,其感官质量也得到了消费者的追捧。因而,近几年来,塑料容器在包装领域的应用越来越广泛。目前,用来制造塑料容器的聚合物的数量还不能满足全世界的需求。塑料容器的需求量不断攀升,仅在美国,塑料容器的产值预计以5.3%的年增长率增长,到2008年会达到170亿美元。塑料容器需求量的不断扩大促使了容器制造商们不断地将大量的资金投入到了最新技术的开发中,以不断提高生产速度与产量,从而满足定单的需求。
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众所周知,普通的塑料瓶(如矿泉水瓶)遇到高温液体的时候就会收缩变形,甚至产生异味,这在很大程度上限制了热灌装饮料行业的发展。为了解决这个问题,迈格机械研制生产出了MG-HR系列耐高温吹瓶机,专门用来包装如果汁、茶等热灌装饮料。这对我国的饮料业来说无疑是一个利好消息,甚至从某种角度来说,耐高温吹瓶机间接地推广了我国的茶文化。
迈格PET耐热系列全自动吹瓶机,就是根据高温灌装会对PET原料的性能产生影响这一原理,特别设计制造而成的。它采用多重吹瓶平台技术来降低PET原料的记忆残应力,保证了生产出的PET瓶在热灌装的过程中不会收缩变形或者轻微的形变。该系列吹瓶机采用多重吹瓶平台技术因此不会降低PET瓶的生产速度,相对而言有效地控制了生产成本。而且可以根据不同形状的模具设计有效地改变PET瓶的结晶度,随着PET结晶度的提高,可以将PET瓶的耐高温能力提高到100摄氏度以上。目前迈格HR系列吹瓶机采用专利加载瓶胚方式,使得瓶胚进入烘道更加快速,更加可靠。而且根据需要可以非常容易地改变瓶胚的口径(小范围内的改变)。该型号机器采用上吹的设计最大限度地保证了加热后瓶胚的质量,也间接地保证了最终成型后瓶子的稳定性能。成型后的瓶子可以直接输送到热灌装线上进行热灌装。这都节省了生产时间,加快了生产速度,提高了产量。相对于PP瓶,PET瓶的强度高,透明度好,隔气性好,拉伸比好,原料采集范围广泛,在热灌装饮品包装市场上,PET热灌装吹瓶机可以说是还有一定的市场。
为了加快生产速度、提高产量,在原有各种PET吹瓶机的基础上,迈格重新设计了一种普通型S系列PET吹瓶机,与前者相比,其最大的特点是将烘道和吹瓶分开,加快了吹瓶的速度,提高了产量。作为直线型吹瓶机该系列的吹瓶速度达到了国内领先水平,S系列吹瓶机单模腔的出瓶率超过1500BPH,而一出四的情况下出瓶率可达4600BPH。该吹瓶机采用四模板结构,加快了开合模的速度,提高了出瓶产量,比其先前的PET系列中的四模腔全自动吹瓶机每小时多出1600个成瓶。该机采用智能化的电脑控制设计,对吹瓶机的保护更加到位。一点轻微的问题,智能系统就会及时地发出信号,必要时给予自动停机,以确保机器的稳定性和使用寿命。
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机器结构,以80吹膜机为例:(型号不同,规格要求也不同)
第一部分进料加热区共分5区:
缧杆(直径6CM),外壳8、7CM,11kw电动机(主机)带动。从进料口开始分一、二、三加热区。
接下来转弯向上,属四加热区,机件称为三通,1通三区,2通换网出口 ,3通五区
第五加热区也就是出料区,经过3通口由平转向上,称为膜头,是最为关键的机件部位。配件是鼓风机。
第二部分是牵引区,吹涨压气收边,总高度3、5米左右,配件是打气泵。
第三部分是收卷区。
主要用料是:低压聚乙烯HPPE 配高压聚乙烯LLDPE混合用料,低压料为主要占80%左右,高压加得越多拉力越好,缺点是没有挺度,过多会导致吹出的膜来回摆动,吹出的膜收边不整齐,甚至最后不能吹。
接下来是开始吹膜过程:
先经过一、二、三区预热,一区要低些,一般170度左右,其它几区200度左右,要是温度高了,料无法从缧杆送过去,甚至于烧焦变色。
接下来是四区即三通区。三通里放60目--160过滤网,目的是防止杂质进入五区,目数越大网越精细,可吹更薄要求更高的膜,包括膜的透明度,手感光滑度,拉力等等,但过多过细就阻止料的经过,多了就吹不出来了,一般3-5张合适,粗细根据要求来定。
料到五区,出料口经过膜头变成7CM直径大小圆形粘糊状,料的温度基本上稳定了,整个升温过程合适度要根据出料口情来控制,太高出膜不稳定,并且烧焦变色,太低拉不起膜。膜口膜厚薄不均匀必需通过膜头缧丝来调节。
然后是牵引区,经过对膜头吹气孔加气,气加到圆膜中间,膜成直线形向上,塑料袋大小就由吹气多少来控制,然后经过稳膜器来稳膜。厚度由主机与牵引转速来控制,这个可以理解,主机转速越快,送料时速就快,膜就厚;牵引则刚好相反,拉得越快,膜就越薄,这是最主要的一个环节。
要达到吹出的膜横纵向拉力都好,必需达到吹涨比BUR和牵引比DDR达到一定比例。
要是比例失调会导致横拉力减小,若是现有的模头和折径情况下,膜泡是稳定的,那就是BUR没有问题,若是膜泡存在不稳定的情况则BUR太大;DDR=模口间隙/(薄膜厚度×BUR解决办法:要降低DDR,需要降低模口间隙就可以了,减小BUR只会使DDR更大(王总王,送宝客观点)要是吹膜时膜摇摆不稳定,说明是膜头太小引起的,可以用固定架来稳膜。
最后是收卷,膜从高空角度下来,通过收卷机收卷,收卷机转速可根据出膜的速度来调节控制,经过收卷,膜变成了我们所要求规格大小厚度的膜卷,接下来就是制袋机的程序了。
吹膜机根据吹膜方向不同,可分为上吹法(介绍那种)平吹吹法,下吹法等几种。
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挤出吹塑是一种制造中空热塑性制件的方法。广为人制的吹塑对象有瓶、桶、罐、箱以及所有包装食品、饮料、化妆品、药品和日用品的容器。大的吹塑容器通常用于化工产品、润滑剂和散装材料的包装上。其他的吹塑制品还有球、波纹管和玩具。对于汽车制造业,燃料箱、轿车减震器、座椅靠背、中心托架以及扶手和头枕覆盖层均是吹塑的。对于机械和家具制造业,吹塑零件有外壳、门框架、制架、陶罐或到有一个开放面的箱盒。
聚合物
最普通的吹塑挤塑料原料是高密度聚乙烯,大部分牛奶平时有这种聚合物制成的。其他聚烯烃也常通过吹塑来加工。根据用途,苯乙烯聚合物、聚氯乙烯、聚酯、聚氨酯、聚碳酸酯和其他热塑性塑料也可以用来吹塑。
最近工程塑料在汽车行业被广泛接受。材料选择是以机械强度、耐候性、电学性能、光学性能和其他性能为依据的。
工艺
3/4的吹塑制品是由挤出吹塑法制造的。挤出工艺是强迫物料通过一个孔或模具来制造产品。
挤出吹塑工艺由5步组成:1.塑料型胚(中空塑料管的挤出);2.在型胚上将瓣合模具闭合,夹紧模具并切断型胚;3.向模腔的冷壁吹胀型培,调整开口并在冷却期间保持一定的压力,打开模具,写下被吹的零件;5.修整飞边得到成品。
挤塑
聚合物混配备定义为通过熔体混合使聚合物或聚合物体系提高等级的一种过程。混配过程从单一添加剂的加入到多种添加剂处理、聚合物合金和反应性混培,其范围甚广。据估计,美国三分之一的聚合物生产要经过混佩。混配料可根据最终应用的性能要求进行定制。混配产品具有杂混的性能,例如高光泽和优良的抗冲击强度,或精密模塑性和良好的刚度。
混配好的聚合物通常被切粒用于进一步加工。然而工业上越来越来感兴趣的是将混配与下一步过程结合起来,例如型材挤出,这样可避免再次加热聚合物。
混合
人们使用各种类型的熔体混合设备,从辊炼机和分批混合机到单螺杆和双螺杆挤塑机。连续混配给(挤塑机)是最常用的设备,因为他可提供质量一致的产品,并且可降低操作费用。有两种混合类型:分布式混合品料再婚配料中无需采用高剪切应力就可以均匀地分布。这类混合液被称为延伸性混合或层流性混合。
分散式混合 亦称强力混合,其中施加高剪切应力来打碎内聚成团的固体。例如当添加剂料团被打碎时,实际的颗粒尺寸就变小了。
混配操作经常在一个过程中需要两种混合类型。
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问:PVC收缩薄膜印刷时容易拉断,是PVC收缩膜质量不好吗?
答:不是PVC收缩膜质量不好,而是使用的PVC专用印刷油墨中有一种溶剂会使PVC薄膜溶解,而且这种溶剂的挥发性小,因此,如果专用PVC油墨的溶剂中溶解PVC的溶剂含量过多,就会在印刷过程中使PVC收缩膜溶解而被扯断。但是,如果不用PVC专用印刷油墨,则印刷的牢度不好。
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长期以来,在包装瓶领域,pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)始终处于统治地位。但是,拉伸吹塑聚丙烯(pp)包装材料的成功问世,有望在纸箱或者高密度聚乙烯包装升级时成为pet有力的竞争者,其最重要的竞争优势便是其低廉的成本。
对于吹塑包装制造商来说,两段拉伸吹塑聚丙烯早已成为一种招牌产品。最近,聚丙烯已经和阻隔性材料一起共挤出吹塑用来代替pet、玻璃和金属的部分应用领域。但是,大体积的两段拉伸吹塑应用则几乎被pet垄断,原因是虽然聚丙烯的成本较低,但其加工周期长,而且需要对现有pet装置进行改造才能加工聚丙烯。但是,近来已经有一些材料供应商称,这一问题可以得到解决。
原料方面,由于聚丙烯的热容量较高,需要较长时间才能获得足够的热量,因此,与pet相比,聚丙烯加工速度慢。但是最近,比利时的添加剂供应商milliken公司成功地研制出商品名为’hyperform’的成核剂。该成核剂可以降低聚丙烯的热容量,从而提高了加工速度,使得聚丙烯具有了与pet相竞争的可能。
在加工设备方面,法国西得乐公司生产的西得乐两段拉伸吹塑机是包装容器瓶生产最常用的机器。使用该吹塑机吹塑聚丙烯瓶,每腔生产速度可以达到1500个/小时,与加工pet持平。聚丙烯吹塑容器瓶的透明度除了在瓶颈部带有白色之外,其他性能均可以与pet瓶相媲美。
据预测,经过原料生产商和设备供应商等的共同努力下,商业化两段拉伸吹塑聚丙烯瓶将很快会实现。2004年初,milliken公司开始商业化生产并于6月中旬在记者会首次展示了拉伸吹塑聚丙烯瓶,该瓶使用了聚烯烃供应商丹麦的北欧化工公司提供的牌号为rf926mo的新等级聚丙烯,可用于包装变性酒精和其他溶剂。溶剂供应商意大利gsg公司致力于使用由瑞士ottohofstetterag公司专门设计和制备的模具以及由意大利smiform公司提供的两段拉伸吹塑设备来生产聚丙烯容器瓶。这种聚丙烯容器瓶的质量比其替代的高密度聚乙烯容器瓶轻30%,而且机械性能相当。
其他潜在的终端用户以及容器瓶供应商都在测试该材料。北欧化工公司在其举行的记者会上展示该公司制备的聚丙烯容器瓶样品牞瓶颈几乎是透明的,这在聚丙烯容器瓶生产技术上确实已经提高到了一个新水平。北欧化工公司生产的聚丙烯材料含有一种成核剂,但该公司没有透露成核剂供应商的详情。
由于pet容器瓶具有更好的气体阻隔性能,因此聚丙烯容器瓶很难在诸如碳酸水或者软饮料包装领域取代它。但是,工业分析家相信一旦清洗剂和家用清洁剂包装由挤出吹塑高密度聚乙烯升级换代,拉伸吹塑聚丙烯就能够抢占该市场的部分份额。由于聚丙烯热稳定性远好于pet,因此,拉伸吹塑聚丙烯在热灌装包装领域具有发展潜力。
尽管拉伸吹塑聚丙烯具有优异的性能和广阔的发展潜力,学术界和工业界对此也颇为关注,但拉伸吹塑聚丙烯要占领市场尚需时日,目前的应用仅仅是崭露头角。milliken和北欧化工公司取得技术进展将会极大地推动拉伸吹塑聚丙烯的市场应用,未来属于拉伸吹塑聚丙烯的市场将是非常广阔的。
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多年来,拉伸吹塑机的发展一直侧重于提高速率和产量。目前制造商正为极小包装作较小的机器和设计而努力。
在延伸吹塑机制造商SIG科柏拉斯(Corpoplast)公司(德国汉堡市),减轻重量已经成为了一个热门话题。该公司开发了一个适于瓶坯成型和吹塑成型的设计,12gPET瓶用于装净水,17gPET瓶用于装碳酸饮料,这两种方法均能使其重量比标准瓶减少至少2g。
市场经理Matthias Damm预言,该设计将有助于公司吸引新客户。他说:“PET的价格是1.2欧元/千克,一年生产1亿个瓶,每个瓶节省1g,制造商每年就能节省2万欧元”。科柏拉斯公司最近从Z公司(伯灵顿)购进一台3D印刷机,它能在几小时内由数据构造物理模型。
瑞士SBM制造商迈夫-塑料机械(Maf-Plastic Machinery)(武弗雷)正在从北美寻求商机,据销售主管Jean-Marc Moriggia说:“美国用户非常喜欢我们的特色,包括能使大口瓶外径达88mm和特殊形状包装的组件,以及40ml小的无颈吹塑瓶系统,可以节约用料。他说公司已看到了迄今仍被一步拉伸吹塑系统控制的化妆品和药物包装市场的巨大需求。意大利机器制造商西帕公司(维托里奥·韦内托)的新产品是SFL 4,这个小机器能以每腔每小时1800瓶运转4个模腔,或以每腔每小时1600瓶运转6个模腔。市场经理Roberta Gualtieri说,该机器使加工更具灵活性,可以轻易地在6腔容积为3公升的瓶和3腔容积为20公升的瓶之间转换。
西帕(Sipa)公司与科柏拉斯公司一样,越来越多的作为顾问和瓶坯/瓶的设计者,(该公司在这两方面具有很强的实力)。Gualtieri说:“我们已经开发了耐蒸煮的透明PP瓶,专门用于装牛奶的白色PET瓶,用于装粉末的PP瓶和其他产品。”她预言PET市场将会增长。“PET市场稳步增长,将会更上一层楼。”在SBM市场竞争的法国西得乐(Sidel)公司,以其高容量旋转拉伸吹塑设备而著称,于去年末推出了直线型SBM系列。这个被称为SBO Compact的四模腔机器,是由在马兰西亚雪兰莪州的工厂生产的。
新机器的项目经理Micolas Ricollet说,该直线型吹瓶机包含如加热和鼓风系统等一些“关键元素”,西帕公司也将其用在旋转模型上,利用成熟的技术,为用户提供了一个确定的备用零件网络。由一个凸轮轴和四个凸轮组成的旋转凸轮来控制模型运动。
SBO Compact组件最大能吹3.1公升的瓶,而且适用于西帕SBO系列类似的排气注塑设备上。Rivollet说,西帕认为需要用低成本,低产量的设备从正在影响其领导地位的新生产厂商手中夺回SBM产品市场份额。
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由于瓶型各异,因此不同的瓶体的收缩工艺具有不同的注意要点。
目前采用的收缩工艺主要有:水浴法、电热法和蒸汽法,从实践来看,无论是从收缩效果方面,还是从生产效率方面,蒸气工艺更具有优越性。
1、上部小下部大的瓶型
该瓶型较多应用于花生酱、牛奶、果汁等食品行业中,此类瓶型在进行商标热收缩时,最佳方案是使用蒸气工艺。首先收缩底部,而且要使收缩应力达到最大值,以防止受到在上部收缩的过程中所产生的向上的矢量应力的影响,商标产生向上的位移,造成瓶体下部商标覆盖不上的缺陷。
2、上部大下部小的瓶型
该瓶型较多使用于杯式的快泡面和冰淇淋等行业中,该类杯型具有表面较光滑没有突起等特点,一般都采用空包装电热工艺进行商标收缩。由于无法调节热源位置,所以收缩过程是上部和下部同时进行的,此时会因收缩过程中产生的矢量应力导致标签下移。通过改变局部杯体的形状可以从根本上消除此类现象。
3、两头大中间小的瓶型
该瓶型较多应用于牛奶、饮料等行业,该类瓶型一般采用蒸气工艺,如果使用电热工艺难于控制,很难避免标签向中间移动。在使用蒸气时也是要遵循下—中—上的顺序进行收缩。如果瓶身表面没有纵向条纹而是光滑面时,为了避免空气积聚在标签中间位置散不出去,要在标签表面打出若干透气孔。
两头小中间大的瓶型 该瓶型也多用于饮料行业,该类瓶型一般采用蒸气工艺,按“中—下—上”的顺序收缩,才能保证标签位置的准确性。
热收缩膜作为标签包装材料具有独特的优点:节约森林资源、降低成本、防潮、卫生、使用方便;包装后的商品美观,节约空间,且适于大批量生产等特性,越来越多地被各种产品所使用。
热缩膜所用材料主要为各种热塑性薄膜。最初以PVC收缩膜为主,随着市场需求不断发展,PVC收缩膜逐渐减少,而各种PE、PP、PET、OPP、PVDC、POF等多层共挤热缩膜发展迅速,成为市场主流。
PVC膜标签有优良的着墨性能,能制成不同的颜色,耐久性、抗撕裂性、柔软性,耐化学腐蚀性、透明度、遇热收缩性能良好的特点能良好,广泛应用于饮料、日用品的包装。但PVC材料中含有氯的成份,环保较差。
聚丙烯(OPP)珠光膜标签是环保产品,具有印刷色泽鲜明、遮盖力强、卷面滑爽性能良好的特点,特别适用于高速自动贴标机使用,广泛应用于可口可乐、百事可乐等饮料的外包装。
聚乙烯被公认为无毒材料,特别适用于食品、药品、饮料等行业的商品标签。高透明聚乙烯热收缩标签印刷膜是以高透明聚乙烯热收缩薄膜为基材,以国际上先进的柔性印版刷加工制作而成膜是采用特殊的配方,替代常规的低密度聚乙烯树脂重包装料,制成高透明、加工性能好、强度大的热收缩膜。做到“贴体”包装,使商品具有与众不同的外观。
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吹胀膜实际上是一种介于双轴定向膜同流延膜之间的一种薄膜。也可用吹胀法生产双轴定向膜,只要温度适当,吹胀比和牵引比比例合适,能使双向的取向度大致相同。当吹胀膜生产时,如果牵引速度过快,同吹胀比相差太大,就可能产生纵向取向度和横向的取向度相差太大,结果像单向拉伸生产膜裂纤维的过程一样,横向强度低,易拉断。防止方法是适当降低牵引速度,使之同吹胀比相配合;加大风环风量,使吹胀膜快速冷却,避免在较高温度的高弹态下被拉伸取向。
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CPP 是塑胶工业中通过流延挤塑工艺生产的聚丙烯(PP)薄膜。该类薄膜与BOPP(双向聚丙烯)薄膜不同,属非取向薄膜。严格地说,CPP 薄膜仅在纵向(MD) 方向存在某种取向,主要是由于工艺性质所致。通过在冷铸辊上快速冷却,在薄膜上形成优异的清晰度和光洁度。
一、CPP 薄膜的主要特性
与LLDPE、LDPE、HDPE、PET、PVC 等其他薄膜相比,成本更低,产量更高;比PE 薄膜挺度更高;水气和异味阻隔性优良;多功能,可作为复合材料基膜;可进行金属化处理;作为食品和商品包装及外包装,具有优良的演示性,可使产品在包装下仍清晰可见。
虽然有些PP 薄膜通过流延工艺进行生产,用于卫生领域或作为含填料和其他添加剂的合成纸,但是CPP 薄膜一词通常指适用于层压、金属化和包装等应用领域的高清晰度薄膜。
二、当前用途和潜在用途
CPP 的当前用途包括:服装、针织品和花卉包装袋;小袋;外包装;文件和相册薄膜;食品包装及适用于阻隔包装和装饰的金属化薄膜。
潜在用途则包括:泡罩包装(代替PVC);食品外包装;糖果外包装( 扭结膜);药品包装( 输液袋);在相册、文件夹和文件等领域代替PVC;合成纸;不干胶带;报告封面;名片夹;圆环文件夹以及站立袋复合材料。
CPP 薄膜具有如此大的吸引力,是因为成本低,与PET、LLDPE、LDPE 等材料相比,具有价格优势。与LLDPE 相比,5%~10%的价差另加2%的密度差异是特别之处。再者,由于流延薄膜内在的快速冷却性质,可形成优异的光洁度和透明度。对于要求清晰度较高的包装用途而言,这一特性使PP 薄膜成为首选材料。它能提供透明窗口,使内装物清晰可见,特别适合于软包装市场。通过电晕处理后,便于使用各种工艺进行印花,这一特性能改善薄膜的最终外观。
CPP 耐热性优良。由于PP 软化点大约为140℃,该类薄膜可应用于热灌装、蒸煮袋、无菌包装等领域。加上耐酸、耐碱、耐油脂性能优良,使之成为面包产品包装或层压材料等领域的首选材料。其食品接触性安全,演示性能优良,不会影响内装食品的风味,并可选择不同品级的树脂以获得所需的特性。
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多年来,拉伸吹塑机的发展一直侧重于提高速率和产量。目前制造商正为极小包装作较小的机器和设计而努力。
在延伸吹塑机制造商SIG科柏拉斯(Corpoplast)公司(德国汉堡市),减轻重量已经成为了一个热门话题。该公司开发了一个适于瓶坯成型和吹塑成型的设计,12gPET瓶用于装净水,17gPET瓶用于装碳酸饮料,这两种方法均能使其重量比标准瓶减少至少2g。
市场经理Matthias Damm预言,该设计将有助于公司吸引新客户。他说:“PET的价格是1.2欧元/千克,一年生产1亿个瓶,每个瓶节省1g,制造商每年就能节省2万欧元”。科柏拉斯公司最近从Z公司(伯灵顿)购进一台3D印刷机,它能在几小时内由数据构造物理模型。
瑞士SBM制造商迈夫-塑料机械(Maf-Plastic Machinery)(武弗雷)正在从北美寻求商机,据销售主管Jean-Marc Moriggia说:“美国用户非常喜欢我们的特色,包括能使大口瓶外径达88mm和特殊形状包装的组件,以及40ml小的无颈吹塑瓶系统,可以节约用料。他说公司已看到了迄今仍被一步拉伸吹塑系统控制的化妆品和药物包装市场的巨大需求。意大利机器制造商西帕公司(维托里奥·韦内托)的新产品是SFL 4,这个小机器能以每腔每小时1800瓶运转4个模腔,或以每腔每小时1600瓶运转6个模腔。市场经理Roberta Gualtieri说,该机器使加工更具灵活性,可以轻易地在6腔容积为3公升的瓶和3腔容积为20公升的瓶之间转换。 Chinamouldnet.com
西帕(Sipa)公司与科柏拉斯公司一样,越来越多的作为顾问和瓶坯/瓶的设计者,(该公司在这两方面具有很强的实力)。Gualtieri说:“我们已经开发了耐蒸煮的透明PP瓶,专门用于装牛奶的白色PET瓶,用于装粉末的PP瓶和其他产品。”她预言PET市场将会增长。“PET市场稳步增长,将会更上一层楼。”在SBM市场竞争的法国西得乐(Sidel)公司,以其高容量旋转拉伸吹塑设备而著称,于去年末推出了直线型SBM系列。这个被称为SBO Compact的四模腔机器,是由在马兰西亚雪兰莪州的工厂生产的。
新机器的项目经理Micolas Ricollet说,该直线型吹瓶机包含如加热和鼓风系统等一些“关键元素”,西帕公司也将其用在旋转模型上,利用成熟的技术,为用户提供了一个确定的备用零件网络。由一个凸轮轴和四个凸轮组成的旋转凸轮来控制模型运动。
SBO Compact组件最大能吹3.1公升的瓶,而且适用于西帕SBO系列类似的排气注塑设备上。Rivollet说,西帕认为需要用低成本,低产量的设备从正在影响其领导地位的新生产厂商手中夺回SBM产品市场份额。
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我国医药包装品近年来迅速发展,其塑料包装容器需求量日趋增加,塑料包装容器成型设备也在不断增长。由于注射吹塑成型设备在运行过程中,首先对瓶口进行注射,保证瓶口的精度,然后再吹塑瓶体,因而能防止容器内的气体挥发和外部气体向瓶内渗透,保证了瓶口与瓶盖之间具有很好的密切性能。我国塑料注射吹塑成型中空容器的设备在“六五”和“七五”期间虽能少量生产,但设备本身的精度及各项性能均不及国外设备。 目前,此类设备的生产要在提高精密程度上下功夫,成为名符其实的精密注吹机。所谓“精密注吹机”,不仅指设备成型过程中高速高压具有很好的稳定性,而且要求生产出的容器尺寸波动和质量波动方面达到较高的稳定性,也就是说生产的容器各部尺寸和几何形状精度要高,容器的外观及内在质量生产效率等其它指标也能达到较高水平,本文就目前及今后一段时间内我国注吹机的发展作如下几方面预测: 1、具有高度灵敏度、高的再现性和稳定性的液压控制系统。 在液压系统中,为了能起到能量转换、传递和控制的功能,其精密注吹机的柱塞式螺杆是由液压马达驱动,并由液压系统控制注塑,其注塑压力注射速度、塑化压力等均由安装在液压系统的控制阀进行单程序的控制和均匀调节。 2、具有能进行微调的控制性能,优良可靠的操作及使用方便的电子控制系统。 注吹机螺杆转速的调节,是依靠电子仪器进行工作,电子指示由传感器和显示器组成,根据单向脉冲的不同差别,让计算机确定的螺杆转速数值,精确地在显示器上显示数值。 3、能进行高速高压注射型坯,吹塑时能使容器的收缩量最小。 精密注吹机的另一特点是注射压力高压超高压的方向发展,其目的是降低吹塑成型后的收缩率,增加容器的密度。由于注射压力高,注射速度快,与普通注吹机比较,其合模系统的刚性好,耐久性能好,有足够的注模吹的合模力,能抵抗高压、高速注入的熔融塑料的压力,模具变形最小。 4、具有优良的塑化装置,能使 塑料在均匀温度下充分塑化,并能正确计量。 当熔料注射到型坯模具内,开始向吹塑模内成型时,注吹机内筒的柱塞螺杆转动,使上料器把装入料汁的塑料颗粒向螺杆前端输送,并在热的作用下,使物料塑化。当机筒前端堆积的熔料与设定的注射量相当时,对螺杆产生一定的推力,使螺杆对熔件进行准确的计量并能在显示器上出现,保证了预塑量的准确性。 5、精密注射型坯膜,吹塑模具的设计与制造技术 精密型坯模、吹塑模具的设计与制造是获得精密容器的先决条件。因此在型坯模吹塑模具的设计中,应重点考虑塑料原料的收缩率,以及模具结构设计中影响容器精度的因素,尽可能减少这些因素。这些因素大致有原材料收缩率大小,收缩率的分配,注塑型坯及注塑流通口的位置大小,型坯模温控制管道及吹塑模冷水管道的分布,还有模具材料的选择等。
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