在高分子材料制品生产中,为制得壁薄、表面积大、制品形样变化颇多的半壳形制品,常用热成型。工业化的热成型方法有很多种,如差压成型、覆盖成型、柱塞助压成型以及回吸成型等。本实验采用真空压成型法,其工艺原理为:将热塑性塑料片材加热至一定温度(T ~T ),固定在成型模具上,通过对模具抽真空使片材的上下两面形成压差,促使已软化的塑料片材产生热塑性弹性变形而紧贴于模具型腔内表面,随后在压力的作用下冷却,将变形冻结下来,取得与模具型面相仿的形样,脱模后切除余边即得制品。
在热成型的过程中高分子材料加热到高弹态,分子链段进行了拉伸取向。取向过程是一种分子有序化的过程,而若运动却使分子趋向紊乱无序,即所谓解取向过程。解取向是自发过程,而取向必须依靠外力场的帮助才能实现。在高弹态下拉伸可以使链段取向,但是外力一旦除去,链段便自发解取向而恢复原状;在粘流态下,外力使分子链取向,外力消失后,分子也要自发解取向。为了维持取向状态,获得取向材料,必须在取向后使温度迅速降到玻璃化温度以下,将分子和链段的运动“冻结”起来。
(1) 按真空吸塑机操作使用规程接通电源,备好机器烘道内远红外加热器,用调压器调节好发射板的加热电压。开启真空泵,检查吸塑系统真空度能否达到工艺要求。
(2) 将PVC片材展开,分辨且标志出纵横方向,在光亮处检查片材无孔眼等缺陷。然后按夹持框架尺寸(模具投影面积+余量)把片材裁剪成一定形样的料坯。
(3) 把透明的料坯固定在夹持框架上,展平压紧。
(4) 将装好料坯的框架送至烘道内远红外发射板之上,掌握好塑料与发射板之间,尽可能使各个部位得到均匀受热,严防局部过热或加热不足(必要时可在发射板中央位置加用金属丝网进行局部遮罩以改善受热状态)。当框架上的料坯预热一定时间后,便可观察道开始出现凹凸起伏膨胀状态,紧接着料坯又逐渐展平张紧,随后便软下垂,此时即为最适宜的成型温度,应立即将夹持框架连同预热好的料坯一道移至吸塑模具上,使热弹态的料坯与模具型腔接触形成一密封系统,然后迅速开启真空管道阀件对模具进行抽空,迫使塑料延伸紧贴模具型腔而取得与型腔相仿的形样。
(5) 当真空表指针沿相反方向降至一定程度并开始回升时,关闭管道阀件,停止对模具抽真空,让其自然冷却(对模具通水冷却)几秒钟,使制品温度降至T 以下后在解除真空。打开夹持框架取出成型制品,经修边后即得所需制品。
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