吸塑工艺技术的原理及设备

上海吸塑成型技术是塑料包装中常用的成型方法之一，是一种以热塑性塑料片为成型对象的成型技术。通过对吸塑设备的不断改进，使目前上海吸塑吸塑工艺实现了高度自动化和机械化，使吸塑过程中温度控制和输送方式的技术难题得到了改善，解决了高拉伸和高精度吸塑产品的工艺技术，解决了不能用不同塑料材料和厚片吸塑的加工工艺问题。本文将对厚片吸塑工艺及相关技术进行简要介绍。

一、吸塑成型的原理及设备

先介绍一下吸塑工艺原理，又称真空吸塑成型工艺（abs吸塑外壳）。该工艺采用热塑性塑胶片，将塑胶片裁剪成一定尺寸，经软化加热后，借助塑胶片两面的气压差和机械压力，使塑胶片变形后贴膜于特定模具轮廓面，经冷却定型，并对吸塑制品进行切削加工，

处理时，将塑料片材加热，然后迅速抽出与模腔内空气，造成真空状态，形成压力差，使塑料片材贴装于模腔表面。塑胶片冷却定型后，经裁剪、修整，制成所需产品。

理解了吸塑的基本原理之后，更需要了解的是吸塑设备和具体工艺过程。主流的吸塑设备按吸塑成型的加压方式分为以下三大类：(1)负压式吸塑机，主要通过负压式吸塑成型，使塑料片贴合在模具上；(2)正压式吸塑设备，通过空气压缩机，使塑料片的前部产生强烈的压差，使软化塑料片贴合在模具上；(3)正负压吸塑机，主要通过加压式、真空式吸塑成型，使塑料片的两侧产生强烈的压差，使软化塑料片的成型方式软化。三者都有各自的优点和缺点，需要根据产品的特点来选择机器。

吸塑机按其成型步法也可分为两类：(1)一步法成型机，是将塑料片材加热、吸塑成型和模切加工融合在一起，生产效率高，适用于对塑件质量要求不高的吸塑件；(2)二步法成型机，是将塑料片材加热、吸塑成型工序和模切加工工序分开处理，适用于对塑件质量要求较高的吸塑件。

二、吸塑成型工艺技术

为了生产出高质量的吸塑产品，需要特别注意两点：一是吸塑模具，二是对加工工艺的要求。这两点分别在下面介绍：

首先，介绍吸塑模具；吸塑模具对上海吸塑产品的性能起着很大的作用，厚片吸塑模具可以分为三种：凸模、凹模和凹模。模架材料还可以根据产品设计和使用情况，分为石膏模架、铜模架、五金模架等。

由于该制件与真空吸塑成型工具相接，所以凸模成型时，制件的内径比较准确。而对于凹模成型，由于制品外部与厚片吸塑模具有接触，所以外径比较准确，因而制品比较外径大。

由该型腔制作的制品，其表面不与型腔壁相贴合的质量较好，薄的地方位于型腔侧面与底面的交界处，且随着型腔深度的增加，制品底部转角处的型腔壁变薄，因此，在加工深度较深的制品，需要相应的大开孔区域。由凸模制造的产品，其壁厚大的部分在凸模的顶部，而薄的部分在凸模的侧面和底面的交界处，这部分也是后成形的部位，产品的侧面经常会出现拉条和冷却条，造成拉条的原因是，片材的各个部分在贴合模面时，先与模面接触的部分先被模面冷却并产生拉条，而在后继过程中，拉条又被模腔的侧面拉拉起。这条线通常位于模面顶部的高侧，会影响到吸塑产品的外观。

在制作模具时应注意以下问题：

(1)当采用高直角模具加工时，尤其是当模具高度较高时，易产生拉线褶皱；

(2)拐角处容易产生冷却带；

(3)凸缘处的壁厚不均；

(4)由于侧壁倾斜不足，造成脱模困难。

在制作模具时应注意：

(1)边缘厚度均匀度；

(2)较薄的边角处应注意不能打孔。

然后着重介绍了吸塑工艺过程中需要注意的几个要点；

(1)脱模倾斜。

要使脱模平稳，模具侧面定要有一定的倾斜度。模架侧面在脱模方向上的倾斜称为脱模倾斜。脱模斜度应尽量大，脱模斜度越大，脱模速度越快，成形周期越短，脱模时制品变形的可能性越小，脱模斜度一般大于1度，如图11所示。诚然，企业经过多年的研发，已突破了0度脱模的吸塑技术难题，为吸塑产品的应用开辟了一个全新的发展方向。

(2)宽高比。

模头的宽深比一般被称为宽高比。一般而言，由于凸模可对板材产生拉拔和预拉伸作用，因此用凸模成形时，其高度可稍低，但也不可小于1。采用凹模成型，其宽高比一般不小于1.4。从图12可以看出，L为长，B为宽，H为高，D为柱体直径。

(3)成型面积和产品面积。

成形面积是指夹紧框内的长、宽面积范围；产品面积是指在成形过程中发生拉力的区域，主要取决于吸塑制品的尺寸。热处理时，需加热拉伸部分，其拉伸范围较大，对于非制件区域来说，热处理后的拉伸量较小；需要注意的是，加热不均，也会造成成型冷却后的收缩不均而使吸塑制品变形。从图13可以看出，L*B为成型面积，L1*B1为成品面积。

(4)排气面，排气孔，排气槽。

在真空吸塑成型过程中，要将塑料材料与模具之间的气体排出，模具一定要能够排出或具有足够的排出孔或排出槽；这样可通过排出装置(或输送)使空气迅速排出。所以在吸塑过程中，要保证吸塑设备的真空系统能保持足够的真空量，以保证塑胶片经软化加热后能有足够的真空吸力是塑胶片能完全贴合在模具表面；另一方面，要保证管道系统如排气孔，排气槽等保持通畅，避免由于异物堵塞而导致真空降低，造成吸塑不到位。

(5)吸塑成型的收缩变形

abs吸塑外壳，厚片吸塑在加工过程中，产品经常发生收缩变形的现象，针对不同的情况需要进行特殊的处理。加热成型后，冷却阶段通过模具定型并保持真空量，可使吸塑制品的尺寸变化不大，但脱模后由于温度的变化，制品的尺寸会发生一定的收缩变形，并且收缩变形随时间的增加会加大。成形24小时后，收缩状态基本稳定，此时测量尺寸更为准确。

吸塑工艺作为一项非常成熟的热模技术，已获得广泛的应用，在使用过程中具有模具加工成本低，制造时间短，生产效率高，单位时间产量高，无废气、废水、废料排放，符合环保要求，可制成各种异形包装，可透明包装，可解决纸张包装的不足，适合于机械化、自动化包装，节省人力。