模具包括陽模和陰模ˇ是通過機制或鑄造成預(yù)先設(shè)計的特定形狀ˇ以便受熱的片材能包覆或進(jìn)入這些模具ˇ成為同一形狀的制品。將塑料片材加熱到一定溫度ˇ通常是260—360°F ˇ然后快速將軟化了的材料送進(jìn)特定模具里成型的過程叫做熱成型。
模具可由各種材料制成ˇ如木材、環(huán)氧樹脂、鋼和鋁合金。木材和環(huán)氧樹脂雖不耐用ˇ但最便宜ˇ可用于小批量生產(chǎn)、原模制造和市場實驗。鋼模具有時用于中批量生產(chǎn)的就地切邊模具ˇ此時硬的鋼沖頭有雙重作用ˇ因為它也是成型陰模的壁。鋁合金模具要比鋼模便宜些ˇ雖然受熱后不耐久ˇ卻有重量輕、容易加工和修理、導(dǎo)熱性好ˇ此點在冷卻過程中很重要ˇ等優(yōu)點。為了更耐用ˇ可以加上氟塑料涂層或硬涂層。
加工
無論是包覆于陽模或是進(jìn)入陰模ˇ在片材與模具之間的空氣都必須通過真空、氣壓或二者結(jié)合迅速排除。所有角落和凹ˇ處的空氣都必須排除。最常見的是通過小孔真空排氣。真空抽氣通道通過各種各樣的方式將主體與真空腔連接起來ˇ從背后鉆一個更大的孔直到接近模具表面可以減少對真空通道的ˇ制ˇ當(dāng)真空孔的長度減小時ˇ鉆孔的難度成比例下降。窄縫作為真空孔的替代品可以節(jié)省時間。多孔金屬模具不需要縫或孔ˇ已有一些成功應(yīng)用ˇ但冷卻時間要增加。
當(dāng)制件的形狀較復(fù)雜時ˇ最好采用真空或氣壓成型。機械助壓可ˇ除制件厚度的不一致ˇ增加制件的精確性。真空滲料有助于改善材料分布。包覆陽模成型通常輔以環(huán)或板。這些環(huán)或板是中空的ˇ與模具的周邊形狀符合ˇ有適當(dāng)?shù)拈g隙。它們迫使片材包覆在模具上。陰模成型通常有模塞將片材推進(jìn)模具ˇ模塞可由木材、毛氈、環(huán)氧、尼龍、鋁合金或合成泡沫塑料制成ˇ在形狀上類似于制件ˇ但更小ˇ有間隙、沒有制件的特征細(xì)節(jié)。模塞助壓常由鋁合金或合成泡沫塑料制成ˇ后者的優(yōu)勢在于不需要另外加熱ˇ而前者常常需要。
大多數(shù)模具ˇ尤其是加工大的、平的或薄的制件和泡沫材料的模具ˇ用的是接觸冷卻。模腔被鉚在一個水冷的基板上ˇ熱量通過兩個表面ˇ接觸被帶走。直接水冷或液體直接冷卻用于厚材料加工。水路被設(shè)計在模具里ˇ水在里面連續(xù)循環(huán)。
然而ˇ在許多接觸冷卻和液體直接冷卻系統(tǒng)中常用乙二醇代替水ˇ它能防止內(nèi)部通道中的雜質(zhì)生成ˇ而且在傳輸?shù)倪^程中就能冷卻。
