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吸塑工藝
編輯:AG海底漫游   發布時間:2019-03-07

吸塑是一種塑料加工工藝,主要原理是将平展的PVC、PS、PET等樹脂片,在吸塑成形機中經過加熱軟化後、真空吸附于模具表面、冷卻成型等過程,使之按照模具的形狀成形,然後在沖床上用刀模沖壓成單個産品,zui後再經過折邊、沖孔等工藝制成包裝産品。    

這種包裝産品具有材料便宜、工藝簡單、投入少、利潤可觀的特點,适合包裝小型日用品、小電器、玩具、食品等商品,不适合對緩沖性要求高、産品較重的産品進行包裝。    

吸塑産品的主要生産工藝    

吸塑産品的主要生産工藝包括起模、拉片、沖床、折邊、沖孔、包裝等,以下分别來介紹。    

1起模    

當客戶确認樣品後,由打樣用的石膏模作為母模,電鍍銅後,按照一定的數量和位置制成生産用的模即為起模。    

常規的模分三種:石膏模、銅模、鋁模。其中石膏模主要用于打樣,一般不能做批量生産使用,其制作時間一般為24小時。    

銅模為石膏模電鍍一層銅,強度和耐磨性增強,成本不高,為生産zui常用的模,一般制作周期為100小時,zui少為3天時間,使用壽命約10萬個。    

當數量達到100萬個以上時可制作鋁模,鋁模由純鋁制作,成本高、需上機加工,一般制模時間為3天。鋁模生産質量好、散熱快、産品精度高、使用壽命長,如客戶對産品要求精确,銅模不能達到精度要求時,即使數量少也須做鋁模。    

2拉片    

吸塑機将原材料卷材經吸塑成形機加熱、真空吸塑成形、冷卻後,自動裁成既定尺寸,這道工序是吸塑的zui主要工序。    

拉片的長度根據實際需要,在600~1170mm之間。不同的材料、不同的厚度,對溫度的調節要求也不一樣,需要開機人員有相當的經驗。拉片的調機測試一般為3張。吸塑機每進一次的長度稱為拉片長,可根據排模長度來定。    

3沖床    

拉片出來的一般為多個産品(按照模具排的數量),需要用刀模在沖床上沖成單個産品,這種工序叫沖床。    

4折邊    

對于一些需将吸塑産品兩邊或多邊的邊角折過來以插上紙卡的産品來講,需加此工序。此工序由折邊機完成。    

5沖孔    

如客戶有特殊要求,要在吸塑上穿孔時添加此工序。    

6包裝    

吸塑産品包裝一定要注意,根據客戶要求的嚴格程度、産品的材料、形狀等确定合适的包裝方式。如客戶無特殊要求,可采用裝箱、裝膠袋的方式。對于白色或色彩較鮮豔的、摩擦易花或不能粘上灰塵、手印的産品,常在生産時戴手套。    

吸塑材料    

常用的吸塑材料有PVC(約占50%,密度為1.36g/cm3)、PS(約占30%,密度為1.06g/ cm3)、PET(約占10%,密度為1.39g/ cm3)、PP(約占10%,密度為0.92g/ cm3)。    

其中PVCzui大的厚度一般為0.8mm,PS一般可達1.2mm,超過此厚度的膠片難拉,容易造成設備的損傷。    

 一  PVC片材韌性較高,不易燃燒,燃燒時會産生氯氣,對環境造成一定影響,PVC易熱合,可采用封口機和高周波封邊,是生産透明吸塑制品的主要原料。 PVC片材是一種用途廣泛而深受歡迎的材料,PVC膠片可以分為環保及不環保兩種,可以制成透明、彩色、防靜電、鍍金、植絨等各種吸塑包裝制品,其特點主要透明度高、表面光澤好、晶點少、水紋小、用途廣、耐沖擊性強、并且易于成型,産品廣泛用于玩具、食品、電子産品、醫藥、電器、禮品、化妝品、文具等産品外包裝。    

 二   PS硬片密度低,韌性差,易燃燒,燃燒時會産生苯乙烯氣體(屬有害氣體),所以一般用來生産各種工業用的吸塑托盤。PS片材是如今幾年發展起來的新型環保包裝材料,憑着其優良熱成型性能,良好的環保性能及衛生性能,廣泛應用于醫藥、食品、玩具、電子。    

 三  PET硬片韌性好,是如今幾年發展起來的新型材料。憑着其優良的韌性、高強度、高透明性,以及可回收再生 利用,易燃燒,燃燒時不産生有害氣體,屬于環保材料而逐漸取締PVC,但價格高。适宜做高dang的吸塑制品,歐美國jia的吸塑泡殼一般要求采用PET材料,但其熱熔點較高,給高周波封裝帶來很大困難。    

 四  PETG材料是為了解決PET材料熱熔點較高這一問題,人們在PET表面複合上一層PVC膜,取名為PETG,但價格更高一些。主要用於電子、食品、玩具、彩盒窗口、領托、鞋類包裝等。    

其優點如下:    

1、具有優良的透明性與光潔度,展示效果好。      

2、表面裝飾性能優良,可不經表面處理即可印刷,易壓制花紋,易金屬處理(真空鍍金屬層)     

3、具有良好的力學強度。      

4、對氧氣及水蒸汽的阻隔性能良好。      

5、耐化學性能好,可經受多種化學物質的侵蝕。     

6、無毒,衛生性能可靠,可用以食品、藥物及醫療器材的包裝,并可以Y射線[span]對其所包裝的物品消毒。       

7、對環境保護的适應性好,可經濟而方便地回收利用;焚燒其廢棄物時,不産生危害環境有害物質。此類片材被認為是符合(ROSH)環境保護要求的一種理想的包裝材料。    

 五  PP片材以聚丙烯樹脂為主要原材料,添加各種工藝色母料、增韌劑和增光劑,經過混煉、塑化擠出、三輥壓光、冷卻、牽引及收卷等工藝制成。PP片材具有無毒、無味、衛生、機械強度高和阻隔性好等特點,可用于工業、農業、水果等行業的包裝。用PP防滑片加工制成的托盒表面光潔、美觀,深受用戶歡迎。PP片材還适于高耐寒冷凍食品的包裝,如冰淇淋盒、水餃盒、湯圓盒等    

PP吸塑具有:環保、美觀、可絲印、柯印、燙金、耐高溫、抗低溫、高透明、耐屈易折、産品符合食品測試标準(也可不需)、可微波。    

PP的缺點:尺寸精度低、剛性不足、耐候性差、易産生“銅害”,它具有後收縮現象,脫模後,易老化、變脆、易變形。    

材料的顔色一般根據客戶的要求來确定,一般需提供如PANTON色标、跟色稿、拆色标準等,也可由客戶規定大緻的顔色,根據産品庫存提供給客戶顔色。如客戶無要求,一般可以使用無色透明、zui易生産的材料。    

如訂購有顔色片材,一般需達到2t以上才可訂做。有顔色材料的密度比透明材料大。植絨材料一般選用密度較小的PS料。如果密度大,拉伸後易産生部分面上無絨。    

一般顔色較鮮豔的材料較易生産,對包裝的要求不高。淺色的材料刮傷容易看出,對包裝要求得嚴格。    

一般植絨材料需防止刮傷、壓痕,當産品套在一起時,接觸緊的地方易産生摩擦而發白。諸如此類的地方,包裝時須特别注意,如要求嚴格,則考慮采用裝膠袋、隔拷貝紙等方法保護。植絨材料一般按照長度(米數)來訂料。    

材料的特性一般還有防靜電性。防靜電材料通過浸泡或加入防靜電成分兩種方式制得,後種方式防靜電性能持久。防靜電材料的靜電值一般可達106~1012Ω。此外還有環保性,其中APETzui環保,PVC可回收。一般來說,材料越厚,需加熱的時間越長,生産的速度越慢;材料越薄,生産的速度越快,但一卷的長度也越長。    

吸塑模具    

吸塑模具可分為下模、上模、刀模,以下分别進行介紹。    

1    

下模    

下模是吸塑生産中必不可少的模具。根據制作工藝和材料的不同,可分為石膏模、銅模、鋁模。    

當客戶提供樣品、圖紙或實物時,需要制作加樣的石膏模。石膏模由石膏粉加水後定以一定的形狀,脫水後變硬制成模具。需要諸如石膏粉、鑽頭、砂布、木闆等材料和工具。因為是手工制作,對于圖紙而言,會産生2mm左右的偏差。石膏模制成後可以直接打樣,不适合大批量生産。石膏模可以在成形後進行修改,一般改小比改大容易些。    

客戶确認樣品後,可由打樣的石膏模為種模(母模),根據生産的需要排出多個子模來。子模的尺寸與種模偏差不會很大,一般在0.5mm左右。下模制成後需固定在約8mm厚的五合闆上,等生産時裝在模盆上即可。經過加熱後的片材經過模具時,被真空泵抽氣吸引,貼在下模上,即可制成與下模形狀一緻的産品。    

2    

上模    

有時僅靠真空吸力不足以使産品成形,需要施加一定的外力,即可做上模。上模并不是所有産品都必需的,而是根據生産的需要而定。當試機時,吸塑成形不好需要上模時,開機師傅根據形狀制作上模。上模的材料一般為鐵或木,與産品接觸面需包上較軟的海綿或絨布。    

3    

刀模    

一般的吸塑一模開多個,在成形後,需要根據産品的尺寸和形狀裁成成品,而裁成成品的工序即為沖床,所用的模具即為刀模。    

刀模根據材料和制作工藝的不同可分為三種:鐵刀、木樣刀、激光刀模。其中鐵刀較厚,一般可做成形狀較規則的刀模,如矩形、橢圓形等形狀,不适合做太過彎曲的形狀。木樣刀所用的刀片即彩盒用的啤機刀模,需要根據産品的高度疊加一定的層數,有時還要墊下墊。對于要求精度較高的刀模,可制作激光刀模,與木樣刀相類似。    

刀模做成後,需要定位的産品一般還要在刀模中固定一個成品,在沖産品時方便定位。不需要定位的産品,如無邊的吸塑産品,一般用鐵刀做刀模。    

尺寸及公差    

吸塑尺寸的得來可分為三種:按照客戶樣品複制(制模叫複模)、根據圖紙制模、根據實物自行設計。    

因為吸塑的形狀一般根據實物定制,故形狀多不規則,圖紙制作時有很多尺寸不準确或不能标注出,故根據圖紙制作時存在的偏差較大。為準确起見,一定要配以實物試裝。根據樣品複模制作的産品,尺寸偏差不大。    

一般厚度公差為0.1mm,産品偏差為±2mm。公差産生的原因主要有:    

1.手工起模時造成的偏差。此偏差一般小于2mm。    

2.種模複制子模時産生的偏差。此偏差較小,一般小于0.5mm。    

3.同一模具因材料、吸塑溫度不同造成的厚度偏差。此偏差較小,一般小于0.1mm。    

4.厚度的公差視具體情況而定,同一面積被拉得越大,此塊厚度變得越薄。不同的操作人員,不同的溫度也會使同一部位的厚度不同。    

以上原因中,第1條是造成尺寸公差的zui主要原因,但因模具可以修改校正,故吸塑的偏差一般可控制在2mm以内。    

需要特别說明的是,材料厚度比成品厚度小兩個号(0.05mm)。雖說存在當成品表面積比材料表面積大得多時,成品的厚度會比材料的厚度小得更多,成品表面積比材料表面積大得多,成品的厚度會比材料的厚度小得多這些現象,但總體上來說,一般差距為0.05mm。吸塑是很明确的“量體裁衣”的産品,如要尺寸合适,必須取實物來試裝。    

拔模斜度    

凡用模具沖壓成形的産品均需要在設計時設置拔模斜度,吸塑也是同樣。一般吸塑的拔模斜度為3°。拔模斜度會造成上表面的尺寸比下表面的尺寸小,如吸塑放在一個盒子内,上表面與盒壁之間會有間隙。    

當拔模斜度相同時,間隙的大小與高度有關,計算公式為:    

d=h×tgθ    

式中 d——每邊間隙大小;    

             h——吸塑的高度;    

   θ——拔模斜度,一般為3°。    

2d即可表示上表面與下表面的間隙差值。當拔模斜度為3°時,下表為高度與間隙速算表:    

排模與定料    

排模指将模具排列在模盤上,并且固定好。模與模之間的距離随産品的高度而定。常規是模與模之間的距離等于模的高度,模與模盤四邊的距離等于模的高度除以2。模的高點指的是模的zui高點。産品的高度指的是産品zui高的尺寸。    

排模時寬度一定排好到邊,長度可多可少,但zui多不超過1120mm,zui少不低于600mm,在600~1120mm之間,越長越好。APET材料的排模個數不能太多,在600~800個之間。模盤寬加50mm等于用料寬,排模長加50mm等于拉片長。    

例:一款吸塑的尺寸為297mm×210mm×32mm(長×寬×高),請确定排模個數及用料情況。    

1.分析可選用的模盤寬及料寬:産品可分為橫放和縱放,分别用510mm、560mm、610mm、660mm四種模盤寬度除以産品的長與高度之和,得出zui節省料的模盤寬度和排模方案。zui佳方案為用660mm模盤橫放排2個,則其用料寬度即為710mm。    

2.确定拉片長:用1120mm的zui大拉片長度除以寬度與高度之和,所得數值取整數即為可排的zui多個數4,可排zui多個數×(寬度+高度)+50mm=1020mm,1020mm即為拉片長度。    

3.計算排模的個數:橫放2個,豎排4個,故此産品的排模個數為8個。通過上述記算,可知此款吸塑的排模方法為:用660mm×1120mm的模盤,用710mm的膠片,拉片長為1020mm,可排8個産品。    


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