熱壓成型
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塑料加工業中簡單、普遍之加工方法
熱壓成型，是塑料加工業中簡單、普遍之加工方法，主要是利用加熱加工模具後，注入試料，以壓力將模型固定於加熱板，控制試料之熔融溫度及時間，以達融化後硬化、冷卻，再予以取出模型成品即可。
- 中文名:熱壓成型
- 屬 性:塑料
- 劃 分:真空成型與壓縮成型
目錄
簡介
熱壓成型有時亦可劃分為真空成型（vacuum forming），與壓縮成型（compression molding），其施壓方式不盡相同。壓縮成型大部份是將塑料置於模具加熱軟化後，再施加壓力以成型。而真空成型所加壓力來源，可以是單邊抽真空，或除在一邊抽真空外，另一邊輔以高壓。與其它加工法比較，熱壓成型具有模具便宜、成品厚度均勻等優點，其產品從早期軍事地圖模型及飛機機罩，到現在已可製成冰箱門的內襯、汽車檔泥板、汽車底盤、軟質飲水杯、標示牌、包裝材料及其它厚度均勻的產品。
重要特性
熱壓成型材料較重要的特性，有下列兩個：
（1）塑料記憶（Plastic memory）
塑料記憶可以使塑料加熱後變成橡膠狀，而緊密的貼合於模具上，是材料的一種重要特性。由於此特性，成型不良的產品可以在模具外加熱，使其恢復成原來之平板狀。
（2）熱強度及熱延伸(hot strength and hot elongation)
熱強度及熱延伸是與塑料記憶有關的兩種特性。熱強度是塑料受熱後所剩下的強度。有些塑料受熱後會失去所有的強度而變成軟質黏糊狀，但有些塑料受熱後仍具有強度反彈性。具有高的熱強度塑料，可以在模具上進行延伸，但低的熱強度塑料延伸時很快就會撕裂。因此具有強的熱強度材料即為具有高的熱撕裂強度材料。
另外材料的成型溫度範圍也是一重要的特性，優良的熱壓成型材料是可以在較廣範圍下變成軟質橡膠狀，像壓克力塑料，可以在125～175℃下成型。某些材料可在稍高於軟化點範圍下成型。
塑性材料在熱壓過程中需特別注意，有些在成型時會產生內在的塑性記憶應力而無法得到理想的產品。因此，成型溫度及壓力皆有一定的範圍、限制。而且在熱壓成型中，亦會產生某種程度的延伸作用，因此，在選擇材料時，必須要注意其成型溫度。在做熱壓成型時，最好在較小範圍的時間及溫度範圍內操作。
熱壓模具
一. 模具材料.
模具鋼材必須具有足夠的硬度和耐磨性, 足夠的強度和韌性. 具備良好的加工性能,良好的花紋可蝕性. 故一般選用中碳合金鋼.常用的有日本大同YK-30, 黃牌55CC,一般為出廠狀態使用, 調質處理後使用效果更佳.
二. 模具結構.
模具由模板, 活頁, 定位銷等組成.
模板分公模和母模, 均為整體式結構. 由CNC銑切加工及EDM火花加工成形. 斜壁
部分由CNC銑加工成形. 模板厚度一般為30~45. 模具面積為機台面積75~85%. 尺寸
一般有以下幾種: 350x350, 350x400, 400x450, 450x450, 500x500.
活頁為連接公母模開合之用.
定位銷用於合模時,對模具定位以保證公母模之間的相對位置準確不偏移.
三. 模具的表面處理.
1. 電火花紋: 通過電火花機床進行電蝕而在型腔表面形成不同粗糙度的花紋. 放電後模具表面呈霧狀.
2. 噴砂.
1). 噴砂的種類.
噴玻璃砂: 模具表面光亮. 不易損傷模具.一般為120目.噴金鋼砂: 模具表面呈霧狀, 有砂紋. 容易損傷模具,特別是損傷斜壁尖角部分. 一般為80目.噴混合砂: 模具表面呈霧狀,無光澤. 2). 噴砂的作用.
A. 產品表面紋路要求.
B. 模具生產一段時間後, 表面會粘附一層低分子物, 利用噴砂對其進行清洗.
3). 噴砂的時間.
一般來說, 大量生產時, 母模變髒後會隨時噴砂清洗. 而公模每隔一段時間噴一次砂, 以保養模具. 噴砂每次三十分鐘左右.
4). 噴砂對Key的影?.
噴砂會使斜壁厚度增加, 增大Force, 手感變差. 可通過改變料的硬度來調整噴砂對Key的影?.
5). 噴砂的優點和缺點.
噴砂成本低,操作方便, 且不會造成模具變形, 但是噴砂清洗, 使斜壁厚度增加,造成力度變化, 影響質量.
3. 電鍍.
1). 電鍍的種類.
鍍鉻: 鍍鉻層表面較硬,因為放電關係, 表面鍍層厚度較不一致.且施工期較長, 鍍鉻層厚度為0.015mm.鍍鎳: 鍍鎳層表面較軟, 易受損,但鍍層厚度一致. 鍍鎳層厚度為0.005mm.
2). 電鍍的作用.
當批量很大時, 在大量生產[1] 之前, 可以對模具表面進行電鍍處理. 當表面被低分子物污染時, 用片?即可清理, 不會因噴砂而使斜壁增加, 影?質量.
3). 電鍍對Key的影響.
電鍍因為鍍層很薄, 對Force幾乎沒有影?, 但當模板變形, 而修模時, 需退鍍,退鍍對模具損害較大.
4). 電鍍的缺?.
成本太高, 一般為5~6千元, 一般模具電鍍會外發電鍍廠電鍍, 故很多公司不採用電鍍方式, 而採用噴砂.
四. 模具壽命.
模具使用壽命由材料, 生產?件而定, 一般為10萬次左右, 或保證2年使用期.模具一般不能翻新.
五. 模具縮水率的設定.
Keypad的收縮率?定於原料廠商及硬度, 一般在一次成型後2.5~3%. 二次加硫後為3.2~4%. 採用熱壓成形均需二次硫化.
六. 模具的Cavity數.
模具面積一般為機台面積的75~85%為宜. 而cavity的面積為模具面積的80%為宜.一般無繩電話cavity數為15~18為宜. Cavity數過多, 成形溫度及壓力分布不均, 品質難以控制,Cavity數過少, 成本會增加..
七.模具中的孔成形.
由於模具製作及成型工藝的限制,RubberKeypad在成形時不能直接成形通孔.故對於電話機Keypad的定位孔成型只能先成盲孔,然後Vendor撕掉孔表面一層薄料,此種方法叫「 自拆".另一種方法是通過?模?裁成型. 「 自拆"孔保證孔與Key 中心位置的尺寸,但不一定能保證定位孔與定位孔之間的尺寸. ?孔能保證定位孔與定位孔之間的尺寸, 但不一定能保證定位孔與Key中心位置尺寸.故「自拆"更能滿足我們的尺寸要求, 但成本稍高於?孔. 可考慮先成形盲孔,然 後用?模?掉多於薄料.
八. 模具內的溢料槽
為了使Cavity之間膠料有良好的流動性, 一般在模具上Cavity之間開有溢料槽.溢料槽一般根據試模後膠料在模內的流動情?來設計作出.
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