塑料熱成型加工材料的熱性能

熱成型加工過程中需考慮的材料的熱性能方面較多,包括材料的熱變形溫度·軟化溫度范圍·熱態力學強度·比熱容·熱導率·熱膨脹系數·熔融熱·熱擴散系數和熱穩定性等.熱變形溫度是熱成型加工中需考慮的重要的溫度條件,理論上成型過程中材料內部溫度上限不能高于材料本身的無負荷熱變形溫度,否則成型過程中制件自身重力就會破壞制件.對于大型制件一般采用1.82MPa下材料的熱變形溫度作為加工時的溫度,而對于小型制件則一般按0.46MPa負荷下材料的熱變形溫度作為熱成型上限溫度.實際成型中由于塑料片材的表面溫度高于內部溫度,因此工藝控制溫度往往比材料的熱變形溫度高得多.

熱成型過程中材料的溫度下降很快,需要重慶塑料機械材料在較寬的溫度范圍都能保持適當的柔韌性·可塑性和彈性,才能保證制品邊角部分的完整性.材料還需要具有較高的熱態力學強度,否則熱態下一經牽伸就會厚嚴重不均,這就要求用于熱成型的熱塑性塑料分子量不宜過低.另外,可通過在分子鏈中引入強極性基團或交聯結構限制分子鏈的相互滑移,提高材料的熱成型加工性能.材料的比熱容反映單位質量材料升高單位溫度所需要的熱量,根據片材的比熱容和密度大小可以計算成型加熱器需要提供的有效熱量.塑料的熱導率都比較低,厚壁制品熱成型過程的預熱階段可能會出現表面已熔化·起泡甚至分解,而內部尚未軟化的現象,因此在選材上應考慮采用熱導率較高的塑料品種,工藝上也應該考慮采用雙面加熱或遠紅外加熱等加熱方式.

實際生產中,加熱階段的熱膨脹可以不予考慮,但冷卻階段的尺寸收縮卻不能忽略.在制品含有金屬嵌件或需要將塑料制品嵌入金屬容器時,都應考慮到重慶塑料機械的收縮率大于金屬.采用陽模成型時,塑料由于收縮緊貼在模具表面,陽模難以拔出,在成型熱膨脹系數較大的材料如據悉聚烯烴和聚氯乙烯(PVC)等時尤其要注意運用在吸塑包裝,吸塑盒,包裝盒,塑料包裝,吸塑,pvc包裝,pet包裝,折盒包裝,吸塑托盤,吸塑內襯,膠盒包裝,泡殼時.

熱擴散系數是用來計算熱成型過程冷卻時間的,因為熱片材的冷卻所需時間正比于材料厚度,反比于熱擴散系數.熱擴散系數可用下式表述：熱擴散系數=熱導率/(密度*比熱容)中等號右邊的三個參數在熱成型過程中并非保持不變,而且結晶或半結晶聚合物在冷卻過程中的結晶放熱也未被考慮進去.因此在實際生產中依靠熱擴散系數來計算冷卻時間往往存在較大偏差.但從式中至少可以知道片材厚度的增加·模具溫度增加和材料密度的降低,這三方面對于所需冷卻時間的影響趨勢是一致的.

熱成型同擠出、注塑等成型工藝相比,加工溫度低很多,一般不考慮材料的熱穩定性問題,但在熱穩定性較差的PVC等材料制作厚壁制品時,也需注意避免片材表面過熱分解.對于吸濕性較強的或對水分限制要求較嚴的塑料如ABS、聚酰胺和聚碳酸酯等,在加熱前應該干燥,否則會出現加熱片材表面起泡、成型制品表面粗糙等現象.主要運用在吸塑廠,