浅谈PET泡沫材料热成型新方法

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    目前，大多数复合夹芯结构都是由热固树脂制成的。尽管热塑性塑料已成为普通塑料生产的主流，但在复合材料界它们尚未得到广泛应用。加铝(Alcan)复合材料集团介绍了热塑性PET泡沫AIREX®T90和T92的新型处理技术及其应用方式和潜力。
　　
　　这些新型处理过程的周期非常短，可能会促进复合夹芯结构在某些领域的应用，即目前还只是采用金属或普通塑料的领域。　　
　　热成型
　　
　　虽然泡沫材料在常温下具有一定的强度和刚度，但加热后，就会变软。这样，就可以塑造成任意形状。把温度降回室温后，这些泡沫材料就会再度变硬，并保持塑造后的形状。一般而言，热成型过程可以细分为三个阶段：加热、塑型和冷却。根据周期时间、要求精度及拟塑形状的复杂程度，可通过热传导(如有特氟隆涂层的加热板)、热辐射(如红外线加热器、陶瓷板加热器、卤素加热器)或热对流(如烘箱)等方式对泡沫材料进行加热。通常，成型过程中都需要使用模具。有些模具由上下两部分组成，上部起压合作用；有些模具则只有下半部分，外加一个对泡沫塑料施压的器械(如真空袋、沙袋)。AIREX®T90和T92是两种最简单且易于处理的泡沫材料。它们可以被热塑成各种复杂形状而几乎不会产生任何反弹。在应用了模压成型和冲压热成型等加工方法后，AIREX®T92的塑型优势在实验室测试中得到充分证实。
　　
　　在对流炉中将泡沫平板加热至170℃后，可以把泡沫板压入模具。经短暂冷却后，已成型样品即可脱模，其表面均匀，不会发生任何形状反弹(图1)。局部泡沫材料因受到挤压而密度变高，泡沫结构也会出现更大变形。
　　
　　冲压热成型
　　
　　这是一种板材塑型过程，它利用机械撞击力将热塑板压入塑型模具。可热成型的AIREX®PET泡沫夹芯材料和一流生产设施相结合，就可以提供周期短、质量稳定的夹芯部件新生产方法。为了将实际厚度控制在误差允许范围内，热成型时最好采用闭合模具。通过与瑞士Horchdorf的巴鲁马格热塑成型公司(PlastikaBalumagAG)合作，生产了厚度10毫米(0.4英寸)的AIREX®T92.100样品。800×500毫米(31.5×19.7英寸)的泡沫板被钳框固定于开阔区域，再用两盏户外卤素灯从两边同时加热至指定温度。由于每一处的光照强度都可以单独进行调节，所以泡沫板的每一处都能受热均匀。在170℃(338°F)加热30秒后，将卤素灯背过来，再以80℃(176°F)对上下冲压器具加热3秒钟。取出部件前，需冷却20秒钟。
　　
　　作为复合材料基体的树脂可分成两大类：热固性和热塑性。热固性树脂通常为液态，加入催化剂混合后产生化学反应，成为固态。热塑性树脂则拥有可反复融化和重复利用的分子结构。正因如此，热塑夹芯材料的生产过程通常比热固材料更为快捷(后者的生产周期更长)，使热塑材料得以大量应用成为可能。与热固塑料相比，热塑材料的回收利用方式更为简便；温度只要高过基体的熔点，热塑复合材料的不同部分就可以被分离开。
　　
　　此外，热塑性材料能自我粘接，无须另外添加胶水、树脂等粘合剂。目前，大多数复合夹芯结构都是由热固树脂制成的。尽管热塑性塑料已成为普通塑料生产的主流，但在复合材料界它们尚未得到广泛应用。加铝(Alcan)复合材料集团介绍了热塑性PET泡沫AIREX®T90和T92的新型处理技术及其应用方式和潜力。
　　
　　这些新型处理过程的周期非常短，可能会促进复合夹芯结构在某些领域的应用，即目前还只是采用金属或普通塑料的领域。
　　
　　热成型
　　
　　虽然泡沫材料在常温下具有一定的强度和刚度，但加热后，就会变软。这样，就可以塑造成任意形状。把温度降回室温后，这些泡沫材料就会再度变硬，并保持塑造后的形状。一般而言，热成型过程可以细分为三个阶段：加热、塑型和冷却。根据周期时间、要求精度及拟塑形状的复杂程度，可通过热传导(如有特氟隆涂层的加热板)、热辐射(如红外线加热器、陶瓷板加热器、卤素加热器)或热对流(如烘箱)等方式对泡沫材料进行加热。通常，成型过程中都需要使用模具。有些模具由上下两部分组成，上部起压合作用；有些模具则只有下半部分，外加一个对泡沫塑料施压的器械(如真空袋、沙袋)。AIREX®T90和T92是两种最简单且易于处理的泡沫材料。它们可以被热塑成各种复杂形状而几乎不会产生任何反弹。在应用了模压成型和冲压热成型等加工方法后，AIREX®T92的塑型优势在实验室测试中得到充分证实。
　　
　　在对流炉中将泡沫平板加热至170℃后，可以把泡沫板压入模具。经短暂冷却后，已成型样品即可脱模，其表面均匀，不会发生任何形状反弹(图1)。局部泡沫材料因受到挤压而密度变高，泡沫结构也会出现更大变形。
　　
　　冲压热成型
　　
　　这是一种板材塑型过程，它利用机械撞击力将热塑板压入塑型模具。可热成型的AIREX®PET泡沫夹芯材料和一流生产设施相结合，就可以提供周期短、质量稳定的夹芯部件新生产方法。为了将实际厚度控制在误差允许范围内，热成型时最好采用闭合模具。通过与瑞士Horchdorf的巴鲁马格热塑成型公司(PlastikaBalumagAG)合作，生产了厚度10毫米(0.4英寸)的AIREX®T92.100样品。800×500毫米(31.5×19.7英寸)的泡沫板被钳框固定于开阔区域，再用两盏户外卤素灯从两边同时加热至指定温度。由于每一处的光照强度都可以单独进行调节，所以泡沫板的每一处都能受热均匀。在170℃(338°F)加热30秒后，将卤素灯背过来，再以80℃(176°F)对上下冲压器具加热3秒钟。取出部件前，需冷却20秒钟。
　　
　　作为复合材料基体的树脂可分成两大类：热固性和热塑性。热固性树脂通常为液态，加入催化剂混合后产生化学反应，成为固态。热塑性树脂则拥有可反复融化和重复利用的分子结构。正因如此，热塑夹芯材料的生产过程通常比热固材料更为快捷(后者的生产周期更长)，使热塑材料得以大量应用成为可能。与热固塑料相比，热塑材料的回收利用方式更为简便；温度只要高过基体的熔点，热塑复合材料的不同部分就可以被分离开。
　　
　　此外，热塑性材料能自我粘接，无须另外添加胶水、树脂等粘合剂。目前，大多数复合夹芯结构都是由热固树脂制成的。尽管热塑性塑料已成为普通塑料生产的主流，但在复合材料界它们尚未得到广泛应用。加铝(Alcan)复合材料集团介绍了热塑性PET泡沫AIREX®T90和T92的新型处理技术及其应用方式和潜力。
　　
　　这些新型处理过程的周期非常短，可能会促进复合夹芯结构在某些领域的应用，即目前还只是采用金属或普通塑料的领域。

热成型
　
　　虽然泡沫材料在常温下具有一定的强度和刚度，但加热后，就会变软。这样，就可以塑造成任意形状。把温度降回室温后，这些泡沫材料就会再度变硬，并保持塑造后的形状。一般而言，热成型过程可以细分为三个阶段：加热、塑型和冷却。根据周期时间、要求精度及拟塑形状的复杂程度，可通过热传导(如有特氟隆涂层的加热板)、热辐射(如红外线加热器、陶瓷板加热器、卤素加热器)或热对流(如烘箱)等方式对泡沫材料进行加热。通常，成型过程中都需要使用模具。有些模具由上下两部分组成，上部起压合作用；有些模具则只有下半部分，外加一个对泡沫塑料施压的器械(如真空袋、沙袋)。AIREX®T90和T92是两种最简单且易于处理的泡沫材料。它们可以被热塑成各种复杂形状而几乎不会产生任何反弹。在应用了模压成型和冲压热成型等加工方法后，AIREX®T92的塑型优势在实验室测试中得到充分证实。
　　
　　在对流炉中将泡沫平板加热至170℃后，可以把泡沫板压入模具。经短暂冷却后，已成型样品即可脱模，其表面均匀，不会发生任何形状反弹(图1)。局部泡沫材料因受到挤压而密度变高，泡沫结构也会出现更大变形。
　　
　　冲压热成型
　　
　　这是一种板材塑型过程，它利用机械撞击力将热塑板压入塑型模具。可热成型的AIREX®PET泡沫夹芯材料和一流生产设施相结合，就可以提供周期短、质量稳定的夹芯部件新生产方法。为了将实际厚度控制在误差允许范围内，热成型时最好采用闭合模具。通过与瑞士Horchdorf的巴鲁马格热塑成型公司(PlastikaBalumagAG)合作，生产了厚度10毫米(0.4英寸)的AIREX®T92.100样品。800×500毫米(31.5×19.7英寸)的泡沫板被钳框固定于开阔区域，再用两盏户外卤素灯从两边同时加热至指定温度。由于每一处的光照强度都可以单独进行调节，所以泡沫板的每一处都能受热均匀。在170℃(338°F)加热30秒后，将卤素灯背过来，再以80℃(176°F)对上下冲压器具加热3秒钟。取出部件前，需冷却20秒钟。
　　
　　作为复合材料基体的树脂可分成两大类：热固性和热塑性。热固性树脂通常为液态，加入催化剂混合后产生化学反应，成为固态。热塑性树脂则拥有可反复融化和重复利用的分子结构。正因如此，热塑夹芯材料的生产过程通常比热固材料更为快捷(后者的生产周期更长)，使热塑材料得以大量应用成为可能。与热固塑料相比，热塑材料的回收利用方式更为简便；温度只要高过基体的熔点，热塑复合材料的不同部分就可以被分离开。
文章链接：中国塑料机械网 http://www.86pla.com/Tech_news/Detail/5124.html