1、1 1 / / 155155吸塑成型工藝學第一章緒論真空吸塑成型工藝的起步與發展真空吸塑成型工藝，早在 2020 世紀初已為人所知，但應用于工業生產還只是2020 世紀 4040 年代以后的事，而在 6060 年代才有較大的發展。近 2020 年來，它已發展成為加工包裝材料的最重要的方法之一。 這種技術迅速發展的原因是真空吸塑成型工藝及設備的不斷創新，以及具有成型性能的新片材的開 發；同時也是由包裝工業的發展及真空吸塑成型包裝本身的特點所決定的。真空吸塑成型是塑料包裝容器最常用的成型方法之一。它是一種以熱塑性塑料片材為成型對象的二次成型技術。在國外，真空吸塑成型是一種老的成型工藝，由于不斷的開

2、發和變化，目前 已高度自動化、機械化，并做到了無任何廢邊料產生，100%100%勺原輔材料變成制品。全流水線生產的成型系統工程。真空吸塑成型在下列條件中存在差別：加熱成型材料至高彈態所需要的再成型溫度吸塑成型時通常用的成型模具將制品冷卻到其不發生尺寸變化的冷卻溫度尺寸穩定后制件脫模在大多數情況下，吸塑成型的后處理也是必須的，比如：修邊熔接粘接熱圭寸涂層金屬噴鍍植絨印刷真空吸塑成型如今已經成為加工領域內大家普遍接受的一個術語：“真空成型” (vacuumvacuum f formingorming )。而“壓力成型” (pressurepressure formingforming )是指一些特

3、殊的利用空氣壓力加工過程的工藝。“熱成型”(ThermoThermo formingforming )是各種熱塑性成型(包含真空和壓力，或混合成型)的總稱。一、真空吸塑成型的優缺點判斷任何一種加工生產工藝過程是否成功，要與另外一種加工方法相比，用該種方法生產 的制品的成本是否合適；或者是這兩種方法生產的制品成本相同，但用這種方法生產的制品質量得 到改進。在許多應用方面，注射模塑成型或吹塑成型都與真空吸塑成型相競爭。2 2 / / 155155但就包裝技術而言，除非是用紙板作為包裝材料，否則真空吸塑成型技術是沒有其他加工 方法能與之相競爭的。真空吸塑成型主要的優點是它的工程經濟性。成型復合片材、

4、發泡片材和印 刷片材的制品，以適當改變模具來代替變化真空吸塑成型機械。壁很薄的制品可以用高熔體黏度的 片材真空吸塑成型，而注射相同壁厚的則需要低熔體黏度的粒料。對于少量的塑件，有利的模具成 本是真空吸塑成型的又一優點，而對大批量的制件，制品能達到非常薄的壁厚及真空吸塑成型機器 的高產出比則非常有利。真空吸塑成型可生產的最小制件是藥片的包裝材料或手表用的電池，也可以生產非常大的制品，比如 3 35m5m 長的花園水池。成型材料的厚度可以從0.050.0515mm15mm,對于發泡材料，厚度可達到60mm60mm。任何一種熱塑性塑料或具有相似性能的材料都可以進行真空吸塑成型加工。真空吸塑成型所用的

5、材料是厚度為0.050.0515mm15mm 的片材，這些片材是用粒料或粉料制得的半成品。因此，與注射成型相比，真空吸塑成型的原料會增加額外的成本。在真空吸塑成型時需要對片材進行切割，這將會產生邊角料。將這些邊角料粉碎后，與原 來的材料相混，可再一次制成片材。在真空吸塑成型中，片材只有一個表面與真空吸塑成型模具相接觸，因此只有一個表面與 真空吸塑成型模具幾何尺寸相一致，制品另外一個表面的輪廓是由牽伸得到的。在塑料加工領域，真空吸塑成型被認為是一種具有很大發展潛力的加工方法。它采用模塑 成型，適合塑料包裝各領域。真空吸塑成型也是一種需要熟練操作與經驗的加工方法。如今，通過 模擬過程與必要的專業技

6、術，真空吸塑成型已經發展成為在技術上可控的，并且可重復的一種加工 方法。近年來，在真空吸塑成型過程中產生的邊角料的循環利用已日趨重要。如今，邊角料通過破碎后與原生材料混合來進行回收利用已經形成了一種工藝。廢棄的塑料模塑制品，比如說包裝材料,甚至工程制件，它們的回收利用在很多條件下都是可能的，但有些仍有待發展。目前可進行的回收 主要是一些化學材料和能源材料。要使循環利用得到突破，必須在加工過程的生態性和節約性上下 功夫。真空吸塑成型制品具有價格低廉、生產效率高、形狀及色彩選配自由、耐腐蝕、重量輕和 對電的絕緣性能等優點，在文具、玩具、日常用品、五金交電、電子產品、食品、化妝品等產品的 包裝，現已

7、發展到廣告牌、汽車、工業配件、建材、安全帽、洗衣機和冰柜內襯、周轉箱及農業用 品等產品的應用。二、真空吸塑成型存在自身的局限性真空吸塑成型只能生產結構簡單的半殼型制品，而且制品壁厚應比較均勻（一般倒角處 稍薄），不能制得壁厚相差懸殊的塑料制品。3 3 / / 155155真空吸塑成型制品深度受到一定限制。一般情況下容器的深度直徑比（H/DH/D）不超過 1 1。制件的成型精度較差，相對誤差一般在1 1 河上。采用真空吸塑成型法不僅很難得到不同制件間構型或尺寸的一致性，同一制件各部位壁厚的均勻性也很難保證，另外，真空吸塑成型過程中模具的某些 細節并不能完全反映到制品中。第二章真空吸塑成型基本原理

8、和術語本章將就真空吸塑成型的基本原理和相關術語進行介紹，對往后了解成型特性有著重要關 系。一、真空吸塑成型原理真空吸塑成型工藝（圖 2-12-1 ）是一種熱成型加工方法。利用熱塑性塑料片材，制造開口殼體 制品的一種方法。將塑料片材裁成一定尺寸加熱軟化，借助片材兩面的氣壓差或機械壓力，使其變 形后覆貼在特定的模具輪廓面上，經過冷卻定型，并切邊修整。真空吸塑成型這種成型方法是依靠真空力使片材拉伸變形。真空力容易實現、掌握與控制，因此簡單真空成型是出現最早，也是目前應用最廣的一種熱成型方法。圖 2-12-1 基本原理示意圖4 4 / / 1551551 1 加熱加熱 : :片材片材二、無模成型真空無

9、模成型過程如圖 2-22-2 所示，將片材加熱到所需溫度后，置于夾持環上，用壓環壓緊， 打開真空泵閥門抽真空，通過光電管控制真空閥調節真空度，直到片材達到所需的成型深度為止。 由于自由真空成型法中制件不接觸任何模具表面，制件表面光澤度高，不帶任何瑕疵。如果塑料本 自身是透明的，制件可以具有最小的光吸收率和透明性，故可用于制造飛機部件如儀器罩和天窗等。真空無模成型法在成型過程中只能改變制件的拉伸程度和外廓形狀，因此不能成型外型復 雜的制件。另外，成型過程中，隨著拉伸程度的增大，最大變形區（即片材中心）的厚度不斷減小， 因此實際生產中拉伸比（H/DH/D） 般應小于 75%75%在運用此法進行加工

10、時，操作員必須有熟練的技巧，調節好真空度，以得到符合設計要求 的輪廓和尺寸一致的產品。圖 2-22-2 無模真空吸塑成型裝置thrLi- 3 3破基本裝置披氣孔披氣孔4 4町町真空通道真空通道b形成壓力讓片材吸附模具c成型制品樸違抽氣樸違抽氣5 5 / / 155155圖 2-32-3 無模真空吸塑成型壁厚分布表 2-12-1 不同模具所允許的拉伸比成型單陽模單陰模用柱塞協助成型模允許0.50.51111牽伸比三、陽模（凸模）和陰模（凹模）成型對于真空吸塑成型，受熱的材料僅有一面與成型工具相接觸。這樣，材料與模具相接的面 就具有與成型模具完全相同表面輪廓。而成型制件的未接觸面的輪廓和尺寸就只有

11、取決于材料的厚 度。根據成型材料與成型模具的接觸面的不同，成型過程可分為陽模和陰模成型。1.1.真空吸塑陽模成型工藝過程如（圖 2-42-4 ）所示。夾臭鎖夾臭鎖I夾具夾具光電管接收前光電管接收前真真空宣空宣光源發射器光源發射器光電控光電控6 6 / / 155155本法對于制造壁厚和深度較大的制品比較有利。制品的主要特點是：與真空陰模成型法一樣，模腔壁貼合的一面質量較高，結構上也比較 鮮明細致。壁厚的最大部位在陽模的頂部，而最薄部位在陽模側面與底面的交界區，該部位也是最 后成型的部位，制品側面常會出現牽伸和冷卻的條紋，造成條紋的原因在于片材各部分貼合模面的 時候有先后之分。先與模面接觸的部分先被模具冷卻，而在后繼的相關過程中，其牽伸行為較未冷 卻的部位弱。這種條紋通常在接近模面頂部的側面處最高。圖 2-42-4 陽模成型7 7 / / 1551552.2. 真空吸塑陰模成型工藝過程如圖（圖 2-52-5 ）所示。真空陰模成型法生產的制品與模腔壁貼合的一面質量較高，結構上也比較鮮明細致，壁厚 的最大部位在模腔底部，最薄部位在模腔側面與底面的交界處，而且隨模腔深度的增大制品底部轉 角處的壁就變得更薄。因此真空陰模成型法不適于生產深度很大的制品。對于陽模成型，制件的內尺寸是很精確的，因為它是與真空吸塑成型工具相接的一面。相反，對于陰模成型，制品的外尺寸是很精確的，因