消失模白模的发泡成型是整个消失模铸造流程中非常重要的一个工艺流程;一般情况下,白模发泡成型的方法主要有蒸缸成型法和压机气室成型法两种。下面,就其工艺流程及原理分别做详细介绍:
一、蒸缸成型法
模具机构复杂的白模左右或上下有多个活块需用人工拆卸,白模需求量大,白模整个成型,不需进行粘结。将熟化好的珠粒由料枪填满模具型腔后,放入蒸缸内,通入蒸汽并控制压力和温度。发泡成型后从蒸缸中取出来,冷却定型、脱模。
由于蒸缸成型时珠粒的发泡主要是加热蒸汽通过气孔渗入珠粒间,于是珠粒间既有蒸汽又有空气和冷凝水,这就要求有充余的时间让空气和冷凝水经气孔排出。因此,蒸缸成型珠粒的膨胀速度较慢、时间较长。
蒸缸成型模具的组合和脱卸为手工操作,生产效率低,不适合大批量生产。
二、压机气室成型法
模具压机气室成型是将预发泡熟化后的珠粒经料枪填满带有气室的模具型腔内,模具水平分型分上汽柜和下汽柜二部分,上汽柜固定于成型机的移模板上,下汽柜固定于成型机的固模板上,移模板上升或下降,完成开合模动作成型。过热蒸汽通过模具壁上的气孔进入模具型腔,从珠粒之间的间隙通过,将其中的空气和冷凝水驱赶掉,使蒸汽很快充满珠粒之间并渗入泡孔内。当泡孔内的压力即发泡剂的蒸汽压、成型温度下的饱和蒸汽压和空气受膨胀压的总和远大于珠粒所受的外界压力,且珠粒受热软化时,珠粒再次膨胀发泡成型。随后再由气室通入冷却水使模具和成型模样冷却定型,脱模即可获得所需的泡沫塑料模样或模片。
采用压机气室成型可获得低密度的消失模白模模样,成型时间短,工艺稳定,模样的质量较好。该法是生产消失模白模模样的主要成型方法。
三、压机气室成型法的工艺流程
消失模白模压机气室成型法的工艺流程为:闭模--预热模具--加料--闭模通蒸汽--移模通蒸汽--固、移模通蒸汽--水冷却--真空冷却--开模与脱模。
1、闭模:当使用大珠粒料(如包装材料用EPS珠粒)时,往往在分型面处留有小于预发珠粒半径的缝隙,这样加料时压缩空气可同时从气塞和缝隙排出,有利于珠粒快速填满模腔;而在通蒸汽加热时,珠粒间的空气和冷凝水又可同时从气孔和缝隙排出模腔。
2、预热模具:在加料前预热模具是为了减少珠粒发泡成型时蒸汽的冷凝,缩短发泡成型时间。
3、加料:打开定、动模气室的出气口,用压缩空气加料器通过模具的加料口把预发泡珠粒吹入模腔内,待珠粒填满整个模腔后,即用加料塞子塞住加料口。
4、闭模通蒸汽:蒸汽进入动模气室,经模具壁上的气孔进入型腔内将珠粒间的空气和冷凝水由模壁上的气孔从移模腔排出。
5、移模通蒸汽:蒸汽进入动模气室,经气孔进入型腔内将珠粒间的空气和冷凝水由模壁上的气孔从固模腔排出。
6、固、移模通蒸汽:固、移模气室同时通蒸汽并在设定压力下保持数秒钟,珠粒受热软化再次膨胀充满型腔珠粒间全部间隙并相互黏结成一个整体。
7、水冷却:关掉蒸汽,同时将冷却水通入固、移模气室,冷却定型模样和冷却模具至脱模温度,一般在80℃以下。
8、真空冷却:放掉冷却水,开启真空使模样一步冷却,并可减少模样中的水分含量。
9、开模与脱模:开启压机上的模具,选定合适的取模方式,如水气叠加、机械顶杆和真空吸盘等装置把模样取出。