吸附成形模具的预留量:吸附成形模具的预留量是模具设计的关键。
纸浆模塑制品从湿纸坯到完成制品,由于水的析出而发生收缩。同一个制品的不同位置收缩率不相同又没有规律,致使制品在成形过程中发生多向、多变的收缩变化,给模具设计时确定预留量造成困难,好在目前包装业对纸浆模塑制品制造精度要求不算高,用经验设计法还可以满足要求。为了获得更高的制品制造精度,完善模具设计方法,笔者通过长时间测试和理论推导总结确定了一项具有普遍使用价值、精度很高的模具预留量计算式(由于可以理解的原因不能公布)。这个计算式除了受结构、形状约束之外,还加进了浆料种类、成形条件和烘干方式的系数,所以这个计算式既有理论依据,又有经验系数。
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小编分析,有以下几个方面的因素:
纸浆模塑行业的技术进步,包括材料,工艺,设备模具,人员技能等等的综合进步,极大的扩充了纸浆模塑的应用场景;
因为应用场景的扩大,让行业外的巨头拿着巨额资金入场,又进一步推动了行业以上要素的升级迭代,当然现在还在初级阶段,例如行业设备自动化程度还在初级阶段,高要求的产品,还在依靠人工全检,良品率还在一个比较低的水准等等;
因为纸浆模塑材质工艺本身的特点,也决定了这个行业是被上帝亲吻过的幸运儿。纸浆模塑材质和工艺本身有以下几个特点:全降解,取自自然,回归自然;可塑性,随心所欲,变化万千;亲和性,温润如玉,绿色基因。
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对还不了解纸浆模塑的设计师,也有一个建议,那就是花点时间了解纸浆模塑,值得您花时间到纸浆模塑千人群,去了解更多的各行各业的纸浆模塑经典案例,学习、借鉴、提高,这个社区一定能不负所托。
根据中国纸浆模塑发展研究报告显示,2016年包装行业总产值为1.9万亿,同期纸浆模塑行业市场规模为222.9亿元,占比为1.17%,发展了三年,纸浆模塑行业已经出现了多家营业额10亿级别的公司,还有多家上市公司和海外纸浆模塑巨头加入到纸浆模塑的阵营,到2019年纸浆模塑行业的市场规模已经达到千亿级别,但是相对于2万亿的包装行业,仍然是一个小众市场。
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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纸浆模塑制品设计
纸浆模塑制品设计不是结构装备器材上的设计,其制品的许多性能由原材料、助剂、填料和生产工艺所决定。因此,纸浆模塑制品设计是一项工艺和结构综合性技术。
1、一些基本要求
除纸类产品的一般物理强度等要求外,还应根据制品的不同用途,从工艺和结构设计上,重视以下几项性能,以满足特定的使用要求。
(1)吸附性:纸浆模塑制品的憎液性能,包括对水、油、油墨等液体的吸收性能,这对纸餐具是特别重要的。
(2)制品外观质量:用肉眼可以观察到制品外观的缺陷,这些缺陷包括尘埃、孔洞、皱折、筋道、网印、斑点、浆疙瘩、鱼鳞斑、裂口、卷边、凹陷、色泽不一致等不美观的外表。
(3)制品精度:是指制品的尺寸、形状和位置与设计要求之间的误差。纸浆模塑制品精度按目前的制造方法,精度还有提高的空间,后续随着对制品质量要求的提高,对模具精度的要求会越来越高。
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与结构相关的参数确定原则:
脱模斜度。纸浆模塑制品在成形过程中,湿纸坯紧扣在模具上,而且纸浆纤维还会镶嵌在网模的网孔中,为了便于使湿纸坯转移,与脱模方向平行的制品表面都应该有个合理的脱模斜度。斜度过小则脱模困难,会造成制品表面拉痕或破裂;斜度过大将降品尺寸精度,影响包装功能。现在零度拔模和负角度拔模技术正在迅速成熟中。
制品壁厚。根据使用条件和浆料种类来确定制品壁厚,壁厚是影响制品强度的重要因素。制品壁厚的增加不单纯是增加原材料消耗,而且在吸附成形时壁厚决定了生产效率,增加壁厚还会增加烘干能耗和使制品产生凹陷、缩孔和夹心等质量缺陷。所以在满足制品强度情况下应尽量降低壁厚。在采用吸附成形时壁厚范围在0.5-6mm之间,在采用压制成形时壁厚在3-20mm之间。
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