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消失模白区---模样的发泡成型

模样的发泡成型由于加热方式的不同有多重方法,主要有蒸缸(蒸箱)成型法和压机气室成型法。

一、蒸缸(蒸箱)成型

         蒸缸(蒸箱)成型,俗称手工成型,其成型过程是:模具结构复杂的模样  左右或上下有多个活块需要人工拆装,白模需求量大时  模样整个制作过程不需要进行粘接。将熟化好的珠粒由料枪填满模具型腔后,放入蒸缸(蒸箱)内,通入蒸汽并控制压力和温度。发泡成型后从蒸缸(蒸箱)中取出来,冷却定型、脱模。

       由于蒸缸(蒸箱)成型时珠粒的再膨胀主要是加热蒸汽通过气塞孔渗入珠粒间,于是珠粒间既有蒸汽又有空气和冷凝水,这就要求有充裕的时间让空气和冷凝水经气塞孔排出。因此,蒸缸(蒸箱)成型珠粒的膨胀速度较慢、时间较长。例如,厚度为7~30mm的模样,加热时间约3~5分钟。蒸缸(蒸箱)成型加热蒸汽压力(如下表)

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二、压机气室成型法

        模具压机气室成型,俗称机模成型,是将预发泡熟化后的珠粒经料枪填满带有气室的模具型腔内,模具水平分型 分上汽柜和下汽柜两部分,上汽柜固定于成型机的移模板上,下汽柜固定于成型机的固模板上,移模板上升或下降,完成开合模动作成型。过热蒸汽通过模具壁上的气塞孔进入模具型腔,从珠粒之间的间隙通过,将其中的空气和冷凝水驱赶掉,使蒸汽很快充满珠粒之间并渗入泡孔内。当泡孔内的压力,即发泡剂的蒸气压、成型温度下的饱和蒸汽压和空气受膨胀压的总和远大于珠粒所受的外界压力,且珠粒受热软化时,珠粒再次膨胀发泡成型。随后再由气室通入冷却水是模具和成型模样冷却定型,脱模即可获得所需要的泡沫模样或模片。

采用压机气室成型可获得低密度的泡沫模样,成型时间短,工艺稳定,模样的质量较好。该方法是生产消失模铸造泡沫模样的主要成型方法。

(1)压机气室成型的工艺过程

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  • 闭模:闭合发泡模具。当使用大粒径珠粒(EPS包装料)时,往往在模具分型面处留有小于预发珠粒半径的缝隙,这样加料时压缩空气可同时从气塞孔和缝隙中排出,有利于珠粒快速填满模腔;而在通蒸汽加热时,珠粒间的空气和冷凝水又可同时从气塞孔和缝隙排出模腔。但是当采用消失模铸造专用料时,因珠粒粒径小,一般闭合模具时不留有缝隙,珠粒间的空气和泠凝水只能从气塞孔排出模腔。另外留有缝隙的做法往往在模样分型面处会产生飞边。

  • 预热模具:在加料前预热模具是为了减少珠粒发泡成型时蒸汽的冷凝,缩短发泡成型时间。

  • 加料:打开定、动模气室的出气口,用压缩空气加料器通过模具的加料口把预发泡珠粒吹入模腔内,待珠粒填满整个模腔后,即用加料塞子塞住加料口。

            加料是珠粒发泡成型的基础。若加料方法不当,导致型腔内珠粒充填不实或不均匀,即使模具和珠粒再好,也会造成模样缺陷。因此,加料方法是发泡成型工艺的重要工序之一。

            目前,生产上普遍采用的加料方法有三种,即吸料填充、压吸填充和负压吸料填充。

             a.吸料填充,是我国目前生产厂家普遍采用的加料方法。这种方法是采用普通料枪——文托(Vonturi)枪,利用压缩空气将珠粒吸入模腔内。对于型腔结构简单地模具,用这种方法加料效果较好。但是对于型腔结构比较复杂的模具,这种方法不能使珠粒完全充满模腔,导致模样的缺料现象。

  • (2)压机气室成型注意事项

  • 采用压机气室成型在选择加热蒸汽压力时应考虑原始珠粒的种类、珠粒规格、模样结构和蒸汽引入模具内的方式。此外,为了得到合格的模样,在生产过程中应注意4个问题:

  • 1、应根据模具的结构特点,选择合适的加料方法,确保珠粒均匀地填满模具型腔。填充不满易导致成型不足的缺陷,过量会增加模样的密度阶梯。

  • 2、控制好蒸汽加热的状态。发泡模具加热是利用蒸汽作为热能介质。利用过热蒸汽进行珠粒发泡成型时,蒸汽是由气室气塞孔进入模腔,这样通气塞区域的珠粒迅速膨胀、过热和黏结在一起,阻碍蒸汽继续向内扩散,并导致型腔内部珠粒熔结不良。潮湿的蒸汽会在珠粒表面形成许多冷凝水,也会阻碍珠粒相互熔结。所以最好采用微过热蒸汽,比较干燥状态渗透入珠粒中。

  • 3、通蒸汽的时间要适宜,以便使模具中的珠粒充分膨胀熔结在一起,通汽时间过长会导致模样在冷却时收缩。

  • 4、模样成型后紧接着进行冷却。开始时模样接触的型壁迅速而均匀地冷却至一定温度,模样也相应冷却,并在低于玻璃化温度时强化。由于泡沫模样的导热性能差,因而只是模样表面冷却变硬,仍处于热状态下的模样内部膨胀的压力由表面一层硬壳承受,随着模样表面温度下降,膨胀压力迅速减小,直至模样达到足够的稳定性之后才能脱模。如果模样内部的温度没有降至足够低时就脱模,模样内部存在的膨胀力将会导致模样膨胀变形。

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