纸浆模塑制品的基本生产过程
纸浆模塑产品的基料、助剂与纸相同,工艺也很接近,只不过纸浆模塑制品是在网模上成形的。
当纸浆通过网模时,纤维被网模截留,水被滤掉,按网模形状成形,纸浆纤维靠纤维间氢键结合形成湿纸坯,使用适当的化学品可以提高纤维间的结合力,改善强度和其他物理性能。湿纸坯再经过烘干或热定形,成为纸浆模塑制品。这就是纸浆模塑制品成形的基本过程。
纸浆模塑是利用模具在纸浆状态塑造纸制品,因此,模具是纸浆模塑技术的关键。纸浆模塑模具技术近几年发展迅猛,以前高难度的0.5度拔模技术已经有多家厂商掌握,纸浆模塑咖啡杯盖这样集中体现纸浆模塑技术水平的产品,也已经有很多家公司能够出模具了。
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纸浆模塑制品成形是将浆料中大量的水排掉的连续过程,纸制品在网模上形成一定厚度有个沉积过程,这样制品成形必须是在单一的凸或凹的网模的表面上成形;纸浆模塑制品成形过程同时也是一个过滤过程,随着厚度增加而过滤性能降低,厚度形成速度降低,所以制品形成时各处壁厚是在同步进行的。不管制品形状如何复杂,其各处壁厚都是一致的。纸浆模塑制品成形之后是个含水量在70%左右的湿纸坯,因为使浆料推向网模滤过时的动力是真空度,比较大的力量不超过一个大气压。现在也出现了吹吸同步的模具,能提高生产效率。
初成形的湿纸坯吸附在网模上,湿强度很低,必须靠另外一个与之对应的凸或凹模合模之后,使湿纸坯置于合模后的模腔内,用气压使之转移,纸浆模塑制品是在单一的凸或凹模上成形,又在合模后的模腔内转移。由于纸浆模塑成形的这些特殊性,增大了制品设计和模具设计的难度。
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纸浆模塑模具材料
模切模具除了其中的刀具之外都是采用普通碳钢制造;定形模具和整形模具一般都是采用黄铜、铝合金和不锈钢制造。
成形模具目前采用黄铜、铝合金和树脂制造。用在工业内包装制品上精度不高时可以直接采用铸造法制造,精度要求高的必须采用机械切削加工法制造。成形模具中的转移模比较好采用树脂直接从对应的凸模或凹模上翻倒制造出来,精度高。如果有纸质样品,可采用一种低熔点合金利用样品作母模直接翻倒模具。
网模是纸浆模塑模具中的关键性模具,是直接影响制品质量和生产效率的重要一环。
影响纸浆模塑缓冲衬垫设计的环境因素主要有以下三类:
物理机械因素,主要指运输环节中的冲击、振动,以及仓储环节的堆码等外部因素。设计纸浆模塑缓冲衬垫前,宜充分了解在运输环节中的装卸设备、装卸高度、运输方式和手段等,以及仓储环节的堆码层数等。振动会导致纸浆模塑缓冲衬垫表面纤维脱落以及刮伤被包装产品的表面,针对不同产品特性做出相对调整。
人为因素,主要指野蛮装卸等。装卸过程造成的跌落冲击对包装件破坏更严重,是主要的考虑因素。明确被包装产品性质被包装产品是纸浆模塑制品设计的研究对象,在进行结构设计前须明确其与设计相关的主要性质,主要有被包装产品的形状、质量、尺寸、脆值、易损部件、附件及其大小等。
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定形模具中的网模会使制品表面产生网痕,而且网模在频繁挤压中会很快破损。为了解决这个问题,有模具设计师设计了一种无网模,这种无网模是采用铜基球状粉末冶金制造。两年来经过多次结构改进和选择适当的粉末粒度,制造出来的无网定形模具寿命是网模的10倍,成本降低50%,制造出来的纸制品精度高,内、外表面光滑。
纸浆模塑整形模具:湿纸坯经过烘干后要发生变形,有的部位变形严重,或者对制品外表形状要求精度高时,制品要经过一道整形工序,使用的模具称整形模具。这种模具也需要有加热元件,但是没有网模也可以。
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纸托产品的结构设计纸托产品的结构要素,缓冲包装结构要素的设计是纸托制品的结构设计的基础,目前我国内关于纸托制品的结构要素设计还处于初级的设计阶段,纸托制品的基本结构要素通常包括波形,台形,半球形,其中较为常见的是波形和台形,实际设计中大多在此基础上结合一系列的加强筋的设置来提高要素的各个方面性能,以取得良好的缓冲效果,适应不同产品的包装要求,基本的结构要素的性能主要由承载能力,冲击能量的吸收性和回弹性来体现承载能力。采用不同的纸托缓冲包装结构形式,所承受的静载荷和变形的情况是不同的。一般研究和试验证明,理想的缓冲包装结构要素的静态测试的负载-变形。都是包装内物品所承受的作用力不在增加,能力被纸托完全吸收。试验证明影响承载能力的因素另一重要点是斜度,从单一的承载能力上考虑,缓冲结构的侧壁斜度越小,其承载能力越高,但从纸托成型过程考虑,斜度过小,会影响纸托脱模。嘉定区纸浆模塑询问报价
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