产品设计中不得不了解的塑料成型知识(1/3)

82|3评论|5833人气|234收藏|2021-08-11 09:51:42

对于工业设计师来说,再没有另一种材料会比塑料更加应用广泛了。甚至塑料的塑,都来自它可塑性强的特性。对于设计师而言,表达创意的方式就是通过产品外观的塑造来实现的。

因此如果希望成为一个成熟的产品设计师,了解塑料的成型方式,是非常有必要的。这不仅仅能帮助我们了解生产工艺,同时还能在工艺基础上做出更多创意。

再者,对生产工艺的了解,能够帮助我们了解产品创意后期的生产流程,把握产品生产的成本,通过设计规避产品设计落地过程中可能面临的风险。


今天就由赫兹工业设计的小编为大家整理和分享常见的塑料成型工艺:

 注塑 (注射成型)

注塑成型就是利用塑料加热后会变软熔化的特性,通过对颗粒状或者粉末状的塑料原料加热,通过注塑机的加压,经过喷嘴和模具浇注系统,进入模具的腔体中,在模具腔体内再冷却硬化定型。

注塑成型原理动画

过程:a.合模:闭合模具形成模具空腔。

b.填充:塑料熔融施压注入模具,直至填充模具型腔95%

c.保压:持续施压,压实熔融原料,使工件结构紧密

d.冷却:冷却模具和工件,冷却流程时间占据总加工流程时间的70%左右

e.冷却脱模:打开模具用顶杆或脱模板顶出工件

主要优势:工艺可控、成型速度快、大批量生产成本低

主要应用:批量化生产中,其制品包括:家电外壳、汽车内外饰、玩具、电动工具、医疗产品等。

注塑产品示例

二 挤出 (挤塑)

挤出成型:也叫挤塑成型,其原料多为热塑性塑料,也有少量流动性比较好的热固性塑料。挤出成型的工程师利用转动的螺杆,把熔融后的原料从具有一定截面造型的机头挤出。然后使用定型器稳定造型,再通过冷却机构,让其造型冷却定型,然后成为所需的产品。

挤出成型原理动画

过程:a.加料:加热熔融原料至粘流态,通过螺杆向前推进熔融原料

b.挤出:将熔融原料加压通过一定形状的料口

c.冷却:冷却定型,然后根据需要裁切

主要优势:设备成本低、工艺简单成熟可控,占地面积小等

主要应用:在工业产品设计中,应用比较广泛。挤出成型的产品种类包括管材、棒材、单丝、扁带、网、中空容器、窗户框、门框、电缆包层以及其他异型材等

挤出成型样品案例

三 旋转 (滚塑成型

旋转成型

其称呼比较多,包括:滚塑成型、旋塑、旋转模塑、旋转注塑、回转成形等(了解别称有利于跟不同的上下游工程师对接沟通)。这种成型方式,首先将定量的液态或粉态原料加入模具中,随后转动模具让原料均匀分布附着在模具的腔体内,制造工件。

滚塑成型原理动画

过程:a. 装料:打开模具,将定量熔融或粉末原料、添加剂放入。

b. 合模:处理清理合模处残存塑料,保证气密后闭合模具

c. 加热旋转:将模具加热到需要的温度后保温,旋转的同时加热,确保塑料均匀附着到模具内表面

d. 冷却脱模:。转移模具到冷却室,通过通风活淋水的方式进行冷却,然后脱模。脱模后清理模具上废料。

主要优势:工件壁厚均匀,缩水小,批锋少等

主要应用:中空无缝的产品比如:大型容器,塑料模特,注塑和吹塑难以实现的大型储罐等

滚塑成型样品示例

四 吹塑

吹塑成型将挤出机挤出的热塑原料,加热放入模具,向原料吹入空气。软化的原料向模具内部贴合,最后冷却成为产品形状。

吹塑成型有两种方式:薄膜吹塑和中空吹塑。

中空吹塑的型胚制造方式又分为三种:挤出吹塑(EBM),注射吹塑(IBM)和注射拉伸吹塑(ISBM)

不同工艺适用于不同产品

吹塑成型原理动画

过程:

中空吹塑:

a. 挤出型坯:挤出或者注塑熔融后的塑料,完成后将之放置在模具中

b. 合模:合并模具

c. 吹胀:向胚体中通入高压气体,让原料膨胀贴紧模具

d. 脱模修整:冷却后脱模取下工件
薄膜吹塑:

a. 挤出:首先将塑料熔融后挤出成管状型材

b. 吹胀:空气通过模具中心的孔,将管状塑料吹胀。同时安装在模具顶部的冷却环中吹出高速的空气,吹到热膜上将其冷却。模具中心孔通过高压空气,吹胀塑料管材。高速空气通过模具的冷却环,让塑料膜冷却。

c. 压锟铺平:。压平薄膜,然后切割边缘卷绕在滚轴上,然后可以将膜密封切割成袋子

主要优势:设备便宜,适应性好。工件性能好、成本低。适用于生产厚度较小的工件

主要应用:中空容器、塑料袋等

吹塑成型样品示例

五 热成型 (热塑)

热塑成型:热成型,原理不复杂,就是将热塑性片材加热软化,在模具或者夹具中施压让片材成为工件的成型方式。

热成型原理动画

热塑成型原理示意图

主要优势:工时短,设备成本低,能生产体积较大的工件

主要应用:大型建筑用件,杯碟碗盘,汽车内外饰等

热塑成型样品示例

六 吸塑

吸塑:将热塑性原料片材,加热变软,通过真空环境将原料附着于模具表面,然后冷却成型

吸塑工艺原理动画

过程:a. 加热:加热软化片材,将其固定在模具上。

b. 抽气:制造真空环境,让软化的塑料贴合模具内壁

c. 冷却吹出:冷却工件,通入压缩空气脱模。

主要优势:节省材料,成本低,适用于自动化包装。

主要应用:电子产品、食品包装、日用品、汽车内饰、文具等

吸塑产品样品示例

七 压延

压延成型

维持可塑性塑料在相应的温度下,让原料通过两个以上辊筒间隙,挤压延展拉伸之后成为符合规格宽度和厚度,最后冷却成为连续片材工件

压延成型原理动画

压延成型原理图

过程:

a. 供料:将熔融软化接近粘流朱盎然的原料,送入具有一定温度的昂贵辊筒中。

b. 压延:通过辊筒压制后,将冷却工件按照需求进行切割。

主要可以连续生产大量加工、效率高,工件表面平整、公差小

主要应用:塑料薄膜,片材的生产


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    筱原 ら 2021-09-14
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    满满的干货

    懒人乐凡 2021-08-26
    举报 回复

    收藏了,谢谢

    咚咚一 2021-08-11
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    硬知识,学习了

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