?異形海綿的模壓成型是通過高溫高壓使海綿坯料在模具內(nèi)收縮、塑形的工藝,其質(zhì)量受模具設(shè)計、海綿材質(zhì)、工藝參數(shù)、操作規(guī)范等多因素影響。若操作不當(dāng),易出現(xiàn)形狀偏差、表面瑕疵、性能下降等問題。以下是關(guān)鍵注意事項(xiàng):
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一、模具設(shè)計與制備:保證成型基礎(chǔ)
模具是模壓成型的核心,其結(jié)構(gòu)直接決定海綿的最終形狀和精度。
材質(zhì)與加工精度
模具材質(zhì):優(yōu)先選擇鋁合金(導(dǎo)熱性好、重量輕)或 45# 鋼(耐磨性強(qiáng),適合大批量生產(chǎn)),避免用鑄鐵(導(dǎo)熱不均,易導(dǎo)致海綿局部過熱)。
精度要求:模腔尺寸需預(yù)留收縮余量(海綿模壓后會收縮 3%-8%,根據(jù)密度調(diào)整:低密度海綿收縮率高,需放大 5%-8%;高密度海綿收縮率低,放大 3%-5%);模腔表面粗糙度 Ra≤1.6μm(光滑表面可減少海綿粘連,保證脫模后表面平整)。
結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)優(yōu)化
脫模斜度:模腔內(nèi)壁需設(shè)計 1°-3° 的斜度(復(fù)雜曲面可增至 5°),避免海綿成型后卡在模具內(nèi)導(dǎo)致變形或撕裂。
圓角過渡:所有棱角處做 R0.5-R2mm 圓角處理,防止海綿在尖角處因應(yīng)力集中出現(xiàn)破損(尤其低密度海綿,易在直角處開裂)。
排氣孔設(shè)計:在模具深處、凹槽等易積氣的位置鉆 Φ0.5-1mm 排氣孔(間距 50-100mm),避免成型時空氣無法排出形成氣泡或凹陷。
模具預(yù)熱與維護(hù)
新模具使用前需預(yù)熱至工作溫度(150-200℃)并保溫 2 小時,去除內(nèi)部水分和雜質(zhì),避免影響海綿表面質(zhì)量;
每次生產(chǎn)前清潔模腔(用酒精擦拭,去除殘留海綿碎屑或脫模劑),定期檢查模腔磨損情況(尤其高頻接觸部位),磨損超 0.2mm 時需修復(fù)。
二、海綿坯料選擇:匹配模壓需求
并非所有海綿都適合模壓,坯料的密度、成分、狀態(tài)會直接影響成型效果。
密度與硬度適配
適合模壓的海綿密度:通常為 15-60D(低密度<15D 的海綿易過度收縮,形狀不穩(wěn)定;高密度>60D 的海綿需更高壓力,易導(dǎo)致模具損耗)。
硬度選擇:根據(jù)產(chǎn)品需求,軟質(zhì)海綿(硬度 20-30 Shore C)適合做緩沖件,硬質(zhì)海綿(硬度 40-60 Shore C)適合做支撐件,模壓前需確保坯料硬度均勻(偏差≤5 Shore C)。
坯料尺寸與狀態(tài)
坯料尺寸:需比模腔體積大 10%-20%(保證填充充分),形狀盡量接近模腔(如模壓弧形海綿,坯料預(yù)切成扇形,減少材料浪費(fèi)和成型應(yīng)力)。
含水率控制:海綿含水率需≤5%(潮濕坯料模壓時會產(chǎn)生蒸汽,導(dǎo)致表面出現(xiàn)氣泡),儲存時避免受潮,必要時提前在 60℃烘箱中烘干 2 小時。
特殊功能海綿的預(yù)處理
阻燃海綿:模壓前需確認(rèn)阻燃劑穩(wěn)定性(高溫下不分解),避免模壓后阻燃性能下降;
記憶海綿(慢回彈):需提前在 40℃環(huán)境中靜置 24 小時,消除內(nèi)部應(yīng)力,防止模壓后尺寸不穩(wěn)定。
三、工藝參數(shù)控制:核心質(zhì)量保障
模壓的溫度、壓力、時間是三大關(guān)鍵參數(shù),需根據(jù)海綿材質(zhì)和形狀精準(zhǔn)調(diào)整。
溫度控制
模壓溫度:聚氨酯海綿通常為 160-180℃(低密度海綿取低限 160-170℃,避免過度收縮;高密度海綿取高限 170-180℃,確保充分塑形)。
溫度均勻性:模具各區(qū)域溫差需≤±5℃(用熱電偶檢測),可通過在模具內(nèi)設(shè)置加熱管或采用熱油循環(huán)加熱實(shí)現(xiàn);局部溫度過高會導(dǎo)致海綿碳化(發(fā)黑),過低則塑形不足。
壓力調(diào)整
壓力范圍:根據(jù)海綿密度和模具面積調(diào)整,通常為 5-20kg/cm2(低密度海綿 5-10kg/cm2,高密度海綿 10-20kg/cm2)。
加壓方式:采用 “階梯加壓”(先低壓 5kg/cm2 保持 10 秒,讓海綿均勻填充模腔,再升至目標(biāo)壓力),避免瞬間高壓導(dǎo)致海綿局部破損或材料分布不均。
時間設(shè)定
保壓時間:根據(jù)海綿厚度調(diào)整,厚度<20mm 時 30-60 秒;厚度 20-50mm 時 60-120 秒;厚度>50mm 時 120-180 秒(確保熱量傳導(dǎo)至中心,完全塑形)。
冷卻時間:脫模前需將模具溫度降至 60℃以下(可通過水冷或自然冷卻),避免高溫脫模導(dǎo)致海綿變形(冷卻不足易出現(xiàn)收縮不均)。
四、操作規(guī)范:減少人為誤差
坯料放置與脫模
坯料居中放置在模腔內(nèi)(偏差≤5mm),避免偏移導(dǎo)致局部材料過?;虿蛔悖粡?fù)雜形狀海綿可預(yù)涂少量脫模劑(硅基脫模劑,用量≤5g/m2,過多會污染海綿表面)。
脫模時用專用工具(如塑料鏟)沿脫模斜度輕輕撬動,禁止用力拉扯(尤其薄壁部位易撕裂);批量生產(chǎn)時每 10 模檢查一次脫模情況,及時清理模腔殘留。
質(zhì)量巡檢與參數(shù)調(diào)整
首件檢測:每批次前 3 模需檢測關(guān)鍵尺寸(用卡尺)、外觀(有無氣泡、破損)、密度(模壓后密度通常增加 10%-20%,需符合要求),不合格則調(diào)整參數(shù)(如尺寸偏小需降低溫度或縮短時間)。
過程監(jiān)控:每小時抽查一次產(chǎn)品,記錄溫度、壓力曲線(通過設(shè)備記錄儀),發(fā)現(xiàn)波動(如溫度驟降 5℃以上)立即停機(jī)排查。