加熱效果對熱成型工藝有何影響?適宜的加熱條件還應保持整個片材各部分在加熱過程中都均勻地升溫。加熱效果的好壞在很大程度上影響壁厚分布的均勻性,其與板材厚度、加熱速度、加熱單元區域控制有關。
為此,首先要求所選用的塑料片材各處的厚度盡可能相等。片材的厚度應盡可能均勻,公差通常不應大于4%~8%,否則易出現溫度不均而產生內應力。那樣就應延長加熱時間,讓熱量傳至厚壁內部,使板(片)材通身“熱透”,而具有均勻的溫度,以確保制品質量。
由于塑料的導熱性差,在加熱厚片時,如采用單面加熱,若為了快速升溫而采用大功率的加熱器或加熱器離板(片)材太近,就會出現片材的兩面溫度相差較大的現象,甚至緊靠加熱器的一面被燒傷。當板(片)材頂面已經達到需要的溫度時,其底面溫度仍然很低;而當底面溫度達到要求時,頂面溫度則已超過要求,甚至已被燒傷。底面溫度不足和頂面溫度過高的板(片)材均不宜用作成型。為改變這種不利的加熱情況,改用可使片材兩個表面同時受熱的雙面加熱器,也可采用預熱或高頻加熱或遠紅外線加熱來縮短加熱時間。
板(片)材在受熱過程中,易出現熔垂現象。片材產生熔垂的原因是熱膨脹和熔體流動所致。熱膨脹是所有非取向片材在加熱過程中的普遍現象,通常增長的尺寸約為1%~2%,而熔體流動主要依賴于塑料的熔體黏度。任何過熱的片材均會產生熔垂現象,采用取向片材在一定程度上可以克服熔垂現象,因為取向的板(片)材有熱收縮的行為。但是也必須注意,過分取向的板(片)材常會由于具有太大的應力而使成型發生困難。控制熔垂的最普通方法是控制加熱時間和縮短片材在烘箱內的停留時間。各種塑料板(片)材的熱膨脹系數見表7—2。
由于塑料制件的形狀不同,片材各部分受到的牽伸也不同。為防止各部分因牽伸不同而造成厚薄不勻,可用紙剪成的花板將成型時牽伸比大的區域遮蓋,在加熱時使這部分少受熱,使該區域的溫度稍微低些。現在也可采用程序加熱等方法使片材各處受熱溫度不同來解決變形程度不同而引起的壁厚不勻現象。
此外,模具和輔助柱塞也應根據不同的塑料而采用適當的溫度,以便獲得制品的良好質量。