1、湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,第五章 其它成型容器,學習要點 熱成型容器 概念、特點、方法、結構設計 旋轉成型容器 概念、特點、常用材料、結構設計 發(fā)泡成型容器 概念、發(fā)泡方法及成型原理、結構設計,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,學習重點 熱成型容器的結構設計； 旋轉成型容器的特點及結構設計； 發(fā)泡成型容器的發(fā)泡方法及成型原理、結構設計。,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,學習難點 熱成型容器的方法及容器結構設計； 旋轉成型容器結構設計； 發(fā)泡成型容器的發(fā)泡方法及成型原理、結構設計。,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,51 熱成型容器,概述 熱成型

2、方法 熱成型容器結構設計,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,511 概述,1）概念（定義） 將熱塑性塑料片材夾在框架上加熱至軟化溫度（至熱彈態(tài)），在外力作用下（如用柱塞、模芯機械的方式；或用真空產生的氣壓差、壓縮空氣等氣動方式），使加熱軟化的片材壓在模具的輪廓上，冷卻而得到容器的一種方法。,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,2）特點 A優(yōu)點 a.可獲得最薄壁厚（0.05mm）的塑料容器； b.可制作從小型到超大型（1.23.6m2）以上的塑料容器； c.適宜從少量到大批量生產； d.片材

3、厚?。ㄝ^自由）無嚴格限制； e.設備投資少，模具造價低，修改較容易。,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,B缺點 a.制品尺寸精度低； b.縱深比受限制；（多為半殼狀容器，深度有一定限制，較淺） c.須修整加工，勞動強度大。,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,C適用范圍 日用食品和冷藏食品包裝用的杯、盤、碗、盒等。 用于工業(yè)產品、車輛、游船、箱包、電冰箱等產品的包裝與制作。,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,512 熱成型方法,1）真空成型法（P173） 是把熱塑性塑料板、片材固定在模具上，用輻射加熱器進行加熱，加熱至軟化溫度，用真空泵把片材和模具間的空氣抽掉，借助

4、大氣的壓力，使板材覆蓋在模具上而成型，冷卻后塑件收縮，借助壓縮空氣使塑件從模具中脫出。,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,2）加壓成型法 是借助壓縮空氣的壓力，將加熱軟化后的塑料板、片材壓入型腔而成型的方法。,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,513 熱成型容器結構設計,幾何形狀和尺寸精度 外觀 模壁斜度 引伸比與

5、徑深比 角部與大平面設計,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,1）幾何形狀和尺寸精度,幾何形狀和尺寸精度要求不能過高； 宜成型口徑寬、深度淺的半殼狀薄壁制品； 避免側孔和側凹。,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,2）外觀,無澆口和合模線； 表面粗糙度受模具影響； 需色彩裝飾時，選已著色的片材，需花紋時，選帶花紋的片材。,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,3）模壁斜度,凹模大于1/120，1/60好 凸模較大些，1/301/20 另模壁斜度較大時，可減小制品轉角處的薄化程度，且有利于提高生產效率。,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,4）引伸比與徑深比,引伸比

6、：（又稱深寬比） 制品深度與寬度或直徑之比。,徑深比： 引伸比的倒數(shù)。,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,引伸比與制品的設計有關： 引伸比反映成型的難易程度，其值越大，成型越困難； 引伸比與最小壁厚有關，其值越大，最小壁厚越?。?引伸比與模具形狀有關，其值越大，模具斜度越大； 引伸比與塑料品種有關，其值越大，要求塑料的可拉伸性越大。,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,口杯成型制品 長方形箱體 硬PVC n=3，ABS n=5-7，PC n=3-5,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,5）角部與大平面設計,A角部（轉角） a.不允許銳角存在； b.圓弧半徑盡可能大，最

7、小圓弧半徑片材厚度，一般取片材厚度的四至五倍，但圓弧半徑過大，會使制品剛性下降。,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,B大平面設計 具有大平面的熱成型制品，在其整個平面上應設計似框架拱起部分，形成良好的剛性體，并能有效地掩飾因殘存空氣而引起的皺紋，或厚薄之差而造成的斑痕。,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,52 旋轉成型容器,概述 旋轉成型制品的設計,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,1）概念（定義） 把粉狀或糊狀（液狀）的樹脂計量后（按制品重量計量），置于滾塑模中，通過加熱模具

8、并滾動旋轉（縱、橫向旋轉），使模內樹脂熔融塑化到流動狀態(tài)，靠自身重量作用，而均勻地分布滿模具型腔的各個部分，經冷卻定型，脫模即得制品。,521 概述,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,2）與注射成型、中空吹塑成型的區(qū)別 A使用粉狀或糊狀樹脂； B樹脂在模具內熔融塑化； C使用雙軸向旋轉模具； D模具不承受壓力，也無需安置復雜的水冷卻管道。,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,3) 特點 A優(yōu)點 a.可制得形狀復雜的完全中空制品，無接縫線； b.壁厚較均勻，內應辦極小，尺寸穩(wěn)定，不易變形，凹陷； c.設備投資少； d.可成型雙層結構的

9、制品； e.廢料少； f.大容積制品生產經濟。,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,B缺點 a.制品外觀不甚好； b.尺寸精度低； c.成型周期長，能耗大。 C適用范圍 適于精度要求不高的大型中空制品的小批量生產 4) 常用材料 PVC、PE、PP、改性PS、ABS、PA、PC等,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,522 旋轉成型制品的設計,1) 一般要求 A中空制品 用敞口的加隔熱板 最小間隙直徑大于等于四倍壁厚 B不同部位壁厚要求不同 t內凸t t外凸t C為提高剛度加寬而低的筋 大平面加裝飾筋或圖案文字凹凸 D螺紋選梯形或圓弧形,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 201

10、2,2) 制品壁厚,A范圍 一般為1.66mm PVC 最小壁厚大于等于 0.4mm 最大壁厚小于等于12mm 設計偏差為5% B壁厚調節(jié) 由加料量控制 壁厚均勻 L/D小于等于4,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,3) 轉角及轉角半徑,A外轉角由模具型面控制 為便于成型，內圓角半徑大于等于兩倍壁厚 由轉角自然成型，圓角稍大于r B避免銳角或銳邊,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,A一般可不設計脫模斜度；因為制品在陰模中冷卻收縮，有間隙形成，自然脫離。 B若材料為硬質或低收縮率時，可設計成1050的脫模斜度。,4)脫模斜度,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,5）其

11、它設計,嵌件：可設計有嵌件(金屬或高熔融溫度塑料) 尺寸公差：尺寸精度較低，偏差為5% 當需尺寸精度高時，選低收縮率塑料 形狀：中空制品 大型較復雜的 外觀 ：外觀較好，光澤高時模具研磨較好即可 合模線：取決于模具的精度 產量：小批量 孔：設置絕熱塞子，即可成型,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,概述 發(fā)泡方法 發(fā)泡成型容器結構設計,53發(fā)泡成型容器,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,PS,PVC,PE,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,531概述,1）泡沫塑料的定義 氣體分散在固相聚合物中形成無數(shù)發(fā)泡孔的輕質高分子材料

12、，又稱微孔塑料或多孔塑料。,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,2）泡沫塑料的性能特點 密度小，質輕，比強度和比剛度高，可降低運輸成本；具有優(yōu)良的沖擊吸收作用；吸水性低；溫度變化時，有較好的穩(wěn)定性；PH值屬中性，對各種化學產品的抵抗性能好；導熱率低。,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,3）分類 A按泡孔結構分：開孔泡沫塑料、閉孔泡沫塑料 B按軟硬程度分：軟質泡泡沫塑料、硬質泡沫塑料、半硬質泡沫塑料 C按密度大小分（發(fā)泡倍率）：低密度泡沫塑料、中密度泡沫塑料、高密度泡沫塑料,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,1) 物理發(fā)泡法： 即利用物理原理發(fā)泡的方法 A用惰性氣體

13、B利用低沸點液體蒸發(fā)氣體而發(fā)泡（又稱可發(fā)性珠粒法） C在塑料中加入中空微球后經固化而制成泡沫塑料（又稱組合泡沫塑料）,532 發(fā)泡方法,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,2) 化學發(fā)泡法 發(fā)泡氣體是由混合原料中的某些組分，在成型過程中發(fā)生化學作用而產生的。 A發(fā)泡氣體是由加入的熱分解型發(fā)泡劑受熱分解而產生的。 B發(fā)泡組分間相互作用產生氣體。,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,3) 機械發(fā)泡法 采用強烈地機械攪拌使空氣卷入樹脂乳液，懸浮液或溶液中成為均勻的泡沫體，然后再經過物理或化學變化使之膠凝，固化成為泡沫塑料。,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,1）形狀：避免側凹 2）壁厚：均勻一致，避免突變；最小壁厚，（至少三粒發(fā)泡粒子并列） 3）圓角：R=312mm,533 發(fā)泡成型容器結構設計,湖南工業(yè)大學 包裝與材料工程學院 2012,4) 脫模斜度 ：20 才易脫模，避免側面劃傷 5) 制品上的痕跡：充料口痕跡、分模線的痕跡、蒸氣孔的痕跡 、脫模桿的痕跡 6）發(fā)泡倍率：氣相與固相體積之比,湖南工業(yè)大