【正文】 ，如在真空吸塑成型后24h 在23 ℃ 下進(jìn)行測(cè)定。特別注意的問(wèn)題是要確定沖模、修邊模和真空吸塑成型生產(chǎn)線上的其他一些切割模具的尺寸。對(duì)于收縮值分布很寬的塑料，要得到正確的熱收縮值，就應(yīng)該在真空吸塑成型之前，要么詢問(wèn)材料的制造商，要么進(jìn)行測(cè)試。???? 提示：需要進(jìn)行收縮測(cè)定的制品的測(cè)定部位或測(cè)定方法本身都應(yīng)該進(jìn)行選擇，以確定在進(jìn)行測(cè)試的時(shí)候不會(huì)發(fā)生形變，并且制品公差小于收縮值的10％是不可能達(dá)到的。圖35 成型材料a 單型腔模具的制件；b 多型腔模具的制發(fā)生取向而產(chǎn)生的皺褶 件 就真空吸塑成型而言，牽伸會(huì)產(chǎn)生另外一種大分子的取向。 制品中發(fā)生取向通過(guò)以下方法證實(shí)：收縮率測(cè)試；從模塑制品中沖出一個(gè)圓片（圖38a ) ，然后測(cè)定al和bl （圖38b ) ，再將圓片放進(jìn)爐子里加熱。 5．片材的靜電荷 除了導(dǎo)電的成型材料，比如說(shuō)摻人了抗靜電劑、填充碳、電鍍和鍍膜材料而外，真空吸塑成型材料都會(huì)在下列過(guò)程中產(chǎn)生電荷：從卷筒上展開(kāi)卷繞的材料；從疊放的材料中抽出；撕掉片材的保護(hù)薄膜；加熱；冷卻。一種簡(jiǎn)單但很有效的方法是用含有洗滌液的水沖洗。因?yàn)樗芰鲜菬岬牟涣紝?dǎo)體，加熱時(shí)間的增長(zhǎng)超出成型材料厚度的增長(zhǎng)，如果在整個(gè)加熱過(guò)程中，在材料的兩個(gè)表面以材料所能承受的最大溫度進(jìn)行加熱（但不破壞材料），所需要的加熱時(shí)間就會(huì)最短。如果不破壞材料的話，其內(nèi)部的溫度是無(wú)法測(cè)量的。其力學(xué)性能差，壁厚分布不均勻。? λ― 線性膨脹系數(shù)； T1 ― 初始溫度，通常為溫度； T2 ― 加熱結(jié)束時(shí)的溫度。例：線性膨脹量 故, 收縮量 當(dāng)在真空吸塑成型機(jī)器上加熱熱塑性材料，材料加熱到成型溫度以上時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生下列情況。④ 當(dāng)進(jìn)行輻射加熱時(shí)，會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)問(wèn)題。 b ．在成型材料用空氣支撐以防止下垂凹陷的地方，為了保持其水平，會(huì)產(chǎn)生皺褶，若在凸起和凹陷部分存在明顯的溫差，將對(duì)模塑制品的質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。 ② 就聚丙烯而言，其與10% PE 的共混物或填充的PP 片材，都幾乎不會(huì)產(chǎn)生凹陷，并且高收縮的片材在加熱的時(shí)候就會(huì)表現(xiàn)出較少的凹陷。 ② 最高溫度是指材料不發(fā)生熱損傷時(shí)的溫度。OPS片材通常在實(shí)際生產(chǎn)中純真空吸塑成型是很難控制好成型溫度的，通常利用空壓成型設(shè)備。 7．成型片材的牽伸 每一種熱塑性塑料在一定溫度范圍內(nèi)，都會(huì)發(fā)生很大的牽伸，在最佳成型溫度范圍內(nèi)牽伸只需要很小的力。設(shè)計(jì)要求越高，就會(huì)偏離其最佳拉伸性越遠(yuǎn)，這會(huì)使壁厚分布不均勻，吸塑制品的側(cè)壁上呈現(xiàn)薄斑。如果在未成型的片材上劃有格子，在真空吸塑成型后，就可以對(duì)牽伸進(jìn)行評(píng)價(jià)（見(jiàn)圖39 ）。 片材的厚度 成型模具的排氣孔 表32 用易牽伸塑料（如HIPS、PP、PE、ABS和PPE）成型的推薦半徑名稱面積牽伸①低（ 2 : l )中（2 ～3 )高（ 3 : l )推薦半徑R / mm ( ～l ) s ① 相應(yīng)的厚度減小。如果材料的厚度在4mm 以上，若要得到較好的細(xì)節(jié)清晰度的話，就要對(duì)材料有足夠的加熱。上述標(biāo)準(zhǔn)也適用于面積牽伸為4 ：1或成型高寬比達(dá)到1 ：2的情況。這種方法通常被用來(lái)成型OPS的薄片材，不能用過(guò)冷的模具獲得到較好的制品細(xì)節(jié)。 整體牽伸越大，對(duì)獲得高清晰度越不利。但是到真空吸塑成型開(kāi)始時(shí)，成型材料仍然具有必要的成型溫度。 從單工位機(jī)器上移走熱源應(yīng)盡量快，帶有獨(dú)立加熱、成型工位的加熱片材也要快速移出，開(kāi)始進(jìn)人真空吸塑成型工序。在成型周期中，薄制品只花十分之一秒，厚制品要花幾秒，因此，為使制品良好，片材應(yīng)保持足夠的溫度。圖310 R 真空吸塑成型成型的半徑，表征標(biāo)準(zhǔn)制件的精度（參見(jiàn)附件表1)； s材料厚度 對(duì)于真空吸塑成型來(lái)說(shuō)，冷卻時(shí)間與下列因素有關(guān)：塑料的種類；拉伸后的材料厚度；成型溫度；真空吸塑成型模具的材質(zhì)；模具間的接觸程度；由空氣或其他介質(zhì)冷卻，制品表面不接觸模具的冷卻方式。K), 塑料自身消耗的熱傳導(dǎo)也是不同的，各級(jí)各類的塑料材料均可如PP 那樣，與標(biāo)準(zhǔn)值類比。 由于成型材料與模具表面直接接觸的熱傳導(dǎo)作用，使得拉伸后的厚度非常重要，即片材越拉伸，面積越大，厚度越薄，冷卻時(shí)間越短。由于這個(gè)原因，真空吸塑成型機(jī)的操作循環(huán)時(shí)間比壓力熱成型系統(tǒng)長(zhǎng)。 Tu成型溫度；THmax片材的最高加熱溫度；Tmax對(duì)片材加熱的最大溫度；1加熱操作結(jié)束時(shí)間；2成型開(kāi)始時(shí)間（預(yù)拉伸、吹脹等）。 當(dāng)塑件和模具間夾帶空氣時(shí)，接觸不良且冷卻時(shí)間增加。當(dāng)然，若雙面均勻冷卻，效果更優(yōu)。對(duì)于卷喂料的真空吸塑成型機(jī)的模具冷卻，空冷和接觸式冷卻區(qū)別很小，每個(gè)周期的最大冷卻時(shí)間為3s，使用冷卻的空氣對(duì)減少冷卻時(shí)間不明顯。擠出機(jī)加熱，將粒料、粉料、破碎料或回頭料混合，排氣，然后在壓力下從狹縫模中擠出（圖312 ）。單層的和復(fù)合的成型材料都可以生產(chǎn)。5 % ，厚度低于2mm 的公差百分比略大，超過(guò)5mm 的略小。 ② 若擠出物的熔體溫度太低或壓光輥太冷，片材光滑的表面會(huì)在熱成型機(jī)上加熱時(shí)變粗糙或呈橘皮狀。 ⑥ 機(jī)頭上的掛料產(chǎn)生的輕微的劃線在片材加熱時(shí)隆起。 擠出機(jī)和壓延機(jī)的主要區(qū)別是：由壓延法生產(chǎn)高質(zhì)量的PVC 材料比較容易，并在真空吸塑成型時(shí)有許多優(yōu)點(diǎn)。擠出的材料比壓延的成本低。對(duì)于熱成型來(lái)說(shuō)，澆鑄材料的大問(wèn)題是造成的厚度公差。 擠出后的雙向拉伸可生產(chǎn)取向聚苯乙烯（OPS ）。 封合層或擠出涂覆，一般用多臺(tái)擠出機(jī)共擠出法生產(chǎn)，兩層片材在狹縫機(jī)頭內(nèi)黏合或是熔體剛從機(jī)頭中擠出時(shí)熔合。由于熱成型有拉伸作用，會(huì)使植絨從材料表面分離。鍍層是不牢固的。 若是在真空吸塑成型之后電鍍塑件，應(yīng)使用特殊的電鍍材料。 聚酯樹(shù)脂的特點(diǎn): 聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯系結(jié)晶形聚合物，～，熔點(diǎn)為255oC～260oC，在熱塑性塑料中具有最大的強(qiáng)韌性，其薄膜拉伸強(qiáng)度可與鋁箔相匹敵，為聚乙烯的9倍，聚碳酸酯和尼龍的3倍。Mpa、二氧化碳為130cm3/m2強(qiáng)堿尤其是高溫下的堿，能使它的表面發(fā)生水解，其中以氨水的作用更劇。由于強(qiáng)度好，同樣厚度的產(chǎn)品，其保護(hù)作用明顯優(yōu)于PVC片材，若同樣強(qiáng)度來(lái)比較，則可用較薄的聚酯片材，所以雖然聚酯片材重量?jī)r(jià)格較高，但實(shí)際成本增加不大，更主要的是聚酯片材的透明晶瑩增加了包裝的效果，使包裝上了更高的一個(gè)檔次。由于從機(jī)頭擠出的熔融PET物料經(jīng)過(guò)驟冷定型成片，使樹(shù)脂處于無(wú)定型狀態(tài)，因而PET片材具有很高的透明性；同時(shí)保持有PET的眾多優(yōu)點(diǎn)，如無(wú)毒、高光澤、良好的機(jī)械性能、阻隔性能、印刷性能；易壓花裝飾；易金屬化處理；可以用r射線消毒；可對(duì)廢棄物經(jīng)濟(jì)地處理，包括回收利用、燃燒處理等，燃燒時(shí)僅產(chǎn)生二氧化碳和水，不產(chǎn)生有害物質(zhì)。 APET片材的吸塑成型條件（附件表1）：成型溫度為90℃～120℃；模具溫度為30℃～50℃。 APET片材的技術(shù)指標(biāo)如下，它強(qiáng)度好，擴(kuò)沖性能優(yōu)良、高透光率，適合高強(qiáng)度透明包裝，如食品或油脂性物品的包裝，文具、工具的吸塑包裝。???? 將APET 殼罩熱封合到板上的溫度是190～240℃，～。另一方面，切割時(shí)間相當(dāng)短。對(duì)于厚度為3～4mm 的材料，在加熱過(guò)程中已經(jīng)開(kāi)始后結(jié)晶。 APET還具有許多性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)PVC，例如耐低溫性好、耐摩擦性能優(yōu)越等，是一種大有發(fā)展前途的新型塑料包裝材料，其應(yīng)用領(lǐng)域正在進(jìn)一步地探討、拓展過(guò)程中。聚酯片材的加工（吸塑或折盒）方便，普通的吸塑機(jī)便能正常加工，效率與PVC片材一樣，所以原生產(chǎn)PVC片材吸塑制品的設(shè)備無(wú)需進(jìn)行任何改造。 聚酯片材系列的性能： 聚酯片材系列包括PETG、APET、PCT等品種，是近年開(kāi)發(fā)和發(fā)展很快的新片材產(chǎn)品。Mpa，吸濕性低，25oC水中浸1周，吸濕率%，保持尺寸穩(wěn)定性。 聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的透氣率雖然比聚偏二氯乙烯大些，但作為包裝材料仍是屬阻氣性良好的。 四、常見(jiàn)片材的成型特性 1．聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET） 聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯俗稱聚酯。 覆蓋壓塑層的電鍍片材成為反射片，可采用模塑真空吸塑成型，其伸展量?jī)H為有限的一點(diǎn)。 高真空條件下的金屬化處理，是將鋁蒸鍍到片材的一側(cè)表面。作為真空吸塑成型所需的印刷顏料，應(yīng)使用與塑料材料有很好相容性的顏料種類，以確保其良好地附著。當(dāng)擠出物溫度較高時(shí)，可用壓花輥在表面壓花。 4．片材生產(chǎn)的特殊工藝高級(jí)塑料的小片材有時(shí)可用注射成型，例如，熱成型心臟模型的聚氨酯片材。有機(jī)玻璃（PMMA ）和醋酸纖維素板片采用澆鑄成型。壓延只能生產(chǎn)單層片，較厚的片可由壓延機(jī)“貼合”。PP 和ABS 片材也可用壓延法生產(chǎn)，現(xiàn)代壓延機(jī)壓延產(chǎn)品的厚度公差可達(dá)177。 ④ 片材中非常低的內(nèi)應(yīng)力造成加熱時(shí)的熔塌。高級(jí)的擠出機(jī)生產(chǎn)線帶有厚度自動(dòng)反饋控制系統(tǒng)，～lmm 的薄膜，厚度公差為177。5牽引；6薄膜／片材卷 右圖313為片材擠出生產(chǎn)實(shí)樣 擠出機(jī)的缺陷可造成熱成型片材的問(wèn)題如下。擠出物通過(guò)一個(gè)冷卻段，然后裁邊、卷取。 配方可以是將顏料、填料、潤(rùn)滑劑、加工助劑、增塑劑、抗老化劑、光穩(wěn)定劑、阻燃劑、抗靜電劑等與聚合物混合，成為可加工的塑料材料，也可以是與其他塑料或回收料共混。 K ）〕57570→∞ 空氣冷卻的改進(jìn)由下述條件達(dá)到：加強(qiáng)空氣流動(dòng)；氣流直接對(duì)著塑件厚的部位；盡可能排出制件中的空氣；加水產(chǎn)生氣流；使用過(guò)冷的空氣。若真空吸塑成型制品畸變，說(shuō)明與模具存在不良接觸，其結(jié)果是導(dǎo)致冷卻時(shí)間延長(zhǎng)，否則，制品太軟會(huì)變形。 低溫真空吸塑成型模具需要的冷卻時(shí)間較短，但模具溫度不能隨便降低。 真空吸塑成型模具的材質(zhì)導(dǎo)熱性越好，冷卻時(shí)間越短，因此，環(huán)氧樹(shù)脂、鋁和熱平衡鋁材質(zhì)模具的冷卻時(shí)間比為18 : 12 : 7 。對(duì)于厚制品，芯部材料的實(shí)際溫度無(wú)法測(cè)出，這種情況下，可以參考塑件變形的時(shí)間，如逐步減少冷卻時(shí)間，直至得到制品不再變形和回復(fù)的時(shí)間。 材料的冷卻時(shí)間系數(shù) 式中tR ― 標(biāo)準(zhǔn)材料HIPS 的冷卻時(shí)間； tX ― 不同塑料材料的冷卻時(shí)間。K) ( kg h/ (kg這種情況下，表面溫度 一 內(nèi)部溫度。 由于與成型模具接觸，真空吸塑成型一開(kāi)始，冷卻就很迅速。這段時(shí)間越長(zhǎng)，成型材料就需要越熱。為了使制品得到更好的細(xì)節(jié)清晰度，隨著整體牽伸增大，所需要的成型力也就越大。排氣好的模具可以得到更高的細(xì)節(jié)清晰度。 真空吸塑成型模具溫度越高，細(xì)節(jié)清晰度就越好。 成型作用力越大，得到高清晰度就越容易。 b 成型制品上的方格 表35 聚氯乙烯片材無(wú)毒生產(chǎn)配方材 料質(zhì)量份數(shù)備 注PVC樹(shù)脂粉MBSACR環(huán)氧大豆油有機(jī)錫（無(wú)毒正辛基錫）硬脂酸甘油酯10084353SG6/7型懸浮樹(shù)脂加工助劑、增韌劑加工助劑、增韌劑增塑劑兼穩(wěn)定劑透明PVC穩(wěn)定劑內(nèi)外潤(rùn)滑劑 表311聚丙烯（共聚物）片材的物理機(jī)械性能項(xiàng) 目指 標(biāo)拉伸屈服強(qiáng)度（縱、橫向）/MPa≥拉伸彈性模量（縱、橫向）/MPa≥8100縱向尺寸變化率/%≤60 選擇的成型溫度越高，細(xì)節(jié)的精度也就越好。而PC、APET和一些等級(jí)的PVC只能在特定條件下獲得足夠的清晰度。 真空吸塑成型系統(tǒng)中的成型力 細(xì)節(jié)的清晰度受下列因素影響： 對(duì)成型材料厚度上要求非常小的尺寸公差非常容易產(chǎn)生次品。這相當(dāng)于片材沒(méi)有在最佳的拉伸性范圍內(nèi)模塑成型。 真空吸塑成型片材加熱的主要目的是使整個(gè)成型表面受熱均勻。 HIPS 片材有80K 寬的成型溫度范圍：加壓成型時(shí)的成型溫度120～150℃( 200℃) ；真空成型時(shí)的成型溫度165 ( 140℃）～190℃ ( 200℃ ）。 ⑶ 成型溫度范圍成型溫度范圍決定于以下幾方面。表310聚氯乙烯片材在真空吸塑成型中對(duì)溫度要求片材加熱溫度模具溫度輔助柱塞溫度脫模溫度130～140℃41～46℃60～149℃﹤50℃ 就熱膨脹和凹陷而言，操作人員應(yīng)該知道以下內(nèi)容。輻射加熱可能會(huì)產(chǎn)生加熱不足，或片材受熱破壞。② 當(dāng)超過(guò)軟化溫度（玻璃化轉(zhuǎn)變溫度），凍結(jié)的應(yīng)力將會(huì)釋放；高度取向的片材，如OPS 或LDPE ，在模框內(nèi)及在達(dá)到軟化點(diǎn)時(shí)主鏈伸展；另外一些材料，比如PP 或PVC ，繼續(xù)膨脹直到它們達(dá)到成型溫度。 連續(xù)操作溫度范圍內(nèi)產(chǎn)生的膨脹舉例： ABS 材料， 線性膨脹量 收縮量 可以按下式簡(jiǎn)單計(jì)算： 收縮量 式中— 收縮量，mm bl — 機(jī)器加持框內(nèi)的片材寬度或者是輸送片材的寬度； △b — 溫差為T2 T1 時(shí)片材產(chǎn)生的線性膨脹，按上式的△l 計(jì)算得到。 增韌的聚苯乙烯（HIPS 或SB ）通常被當(dāng)作參照物，也就是說(shuō)如果HIPS 的加熱時(shí)間已知的話，那么其他塑料的加熱時(shí)間可以通過(guò)乘以一個(gè)“材料因子”（見(jiàn)表24 ）而大致計(jì)算出來(lái)。 注意：橫截面上溫差小的成型材料，如緩慢加熱的片材，就更容易模塑成型，制得的制品具有更好的力學(xué)性能。作為加熱強(qiáng)度和加熱時(shí)間的函數(shù)，用這種方法處理的任何一種成型片材的厚度方向都會(huì)產(chǎn)生溫度梯度。 圖38 以杯子中發(fā)生取向的證明a沖一個(gè)圓片；b 收縮前測(cè)定片材尺寸；c 收縮后測(cè)定片材尺寸 表38聚氯乙烯片材在真空吸塑成型的最大拉伸比成型方法凸模成型凹模成型柱塞(上模)輔助成型允許拉伸比≤1≤表39聚氯乙烯片材在真空吸塑成型中模具設(shè)計(jì)參數(shù)轉(zhuǎn)角圓半徑(r/mm)模型壁斜度真空孔數(shù)（孔/㎡）真空孔徑(mm)制品收縮率(%)凹模凸模一般復(fù)雜面一般復(fù)雜面 ≥2～5～2≥5003000～4000～～