紙漿模塑作為風頭正盛的綠色包裝代表,受到品牌方的青睞。紙漿模塑制品的生產(chǎn)過程中,模具作為一個關鍵部件,它的開發(fā)設計技術要求高,投入大,周期長,風險也較大。那么,紙塑模具的設計究竟有哪些要點和注意事項呢?下面IPFM就為你分享一些包裝結構設計的經(jīng)驗,供大家學習探討紙漿模塑模具設計。
紙漿模塑模具特點
模具設計必須滿足紙漿模塑制品結構要求,而且紙漿模塑制品結構在符合使用和成形工藝條件的同時,也要符合模具設計和制造的要求。
紙漿模塑制品成形過程中要經(jīng)過多次進入模具才能最后完成制品制造過程,因為紙漿模塑制品是在單一的凸或凹模上成形,成形之后又必須在凸凹模合模之后的模腔中轉移,轉移到定形模具的濕紙坯是在定形模具中加壓、加熱后成形。
因此,紙漿模塑模具分為成形模具、定形模具、整形模具和模切模具等。其中成形工藝有兩類,一類是吸附成形,另一類是壓制成形,壓制成形模具有些類似橡膠塑料模具,吸附成形模具較為特殊和復雜。
而且,紙漿模塑制品成形時與在模腔內(nèi)成形的橡膠和塑料制品大不相同,紙漿模塑制品成形時使用的漿料是一種只含10%左右纖維的水溶液,必須保證大部分的水流掉,所以紙漿模塑制品成形模具必須是網(wǎng)模。
1、吸附成形模具:吸附成形模具
結構由凸模、凹模、網(wǎng)模、模具座、模具背腔和氣室等組成。其中網(wǎng)模是模具主體,由于網(wǎng)模是由直徑0.15mm絲線(金屬或塑料)編織成,自身不能獨立成形,必須依附在模具表面才能工作。
模具背腔是與模具工作面保持一定厚度、形狀完全同步的模具背面部位相對模具座組成的空腔,即凸、凹模是一個具有一定壁厚的殼體。模具工作面與背腔之間由均布的小孔聯(lián)通。
模具通過模具座安裝在成形機的模板上,模板的另一面安裝有氣室,氣室與背腔相通,同時其上還有兩個通壓縮空氣和真空的通道。
吸附成形模具的預留量:吸附成形模具的預留量是模具設計的關鍵。
紙漿模塑制品從濕紙坯到完成制品,由于水的析出而發(fā)生收縮。同一個制品的不同位置收縮率不相同又沒有規(guī)律,致使制品在成形過程中發(fā)生多向、多變的收縮變化,給模具設計時確定預留量造成困難,好在目前包裝業(yè)對紙漿模塑制品制造精度要求不算高,用經(jīng)驗設計法還可以滿足要求。
定形模具是用來使?jié)衽髟谀?nèi)烘干定形,用定形模具制造出來的制品表面光滑,尺寸準確,堅實,剛性好。一次性快餐具都是采用這種模具制造的。在工業(yè)內(nèi)包裝上,一些細小、精密、數(shù)量大的小型物品都采用一層層堆疊起來的方式包裝,每層之間用來包裝定位的包裝制品,如果采用紙漿模塑制品就需要用定形模具來制造。
而一般的工業(yè)內(nèi)包裝制品都是單面工作,不用熱定形,直接烘干即可。定形模具結構包括凸模、凹模、網(wǎng)模和加熱元件,附有網(wǎng)模的凸或凹模上有排水排氣孔,工作時濕紙坯在定形模內(nèi)首先受到擠壓,有20%的水被壓榨排出,此時濕紙坯內(nèi)含水為50-55%使?jié)窦埮髟谀?nèi)受熱后余下來的水被汽化排除,濕紙坯被壓榨烘干定形后形成制品。
定形模具中的網(wǎng)模會使制品表面產(chǎn)生網(wǎng)痕,而且網(wǎng)模在頻繁擠壓中會很快破損。為了解決這個問題,有模具設計師設計了一種無網(wǎng)模,這種無網(wǎng)模是采用銅基球狀粉末冶金制造。兩年來經(jīng)過多次結構改進和選擇適當?shù)姆勰┝6?,制造出來的無網(wǎng)定形模具壽命是網(wǎng)模的10倍,成本降低50%,制造出來的紙制品精度高,內(nèi)、外表面光滑。
濕紙坯經(jīng)過烘干后要發(fā)生變形,有的部位變形嚴重,或者對制品外表形狀要求精度高時,制品要經(jīng)過一道整形工序,使用的模具稱整形模具。這種模具也需要有加熱元件,但是沒有網(wǎng)模也可以。需要整形的制品在烘干時要保留25-30%的含水量,以便于整形。
在生產(chǎn)實踐中由于含水量不易控制,使制品難以達到質(zhì)量要求。有廠家設計了一種噴霧整形模具,在模具上對應需要整形部位制造出噴霧孔。工作時制品是經(jīng)過徹底烘干后放進整形模具內(nèi),合模同時模具上噴霧孔對制品噴霧熱壓,這種模具與制衣行業(yè)的噴霧熨斗有些相似。
模切模具是用來修整制品毛邊,亦稱切邊模。
紙模塑具設計的新寵——公模
紙漿模塑是利用模具在紙漿狀態(tài)塑造紙制品,因此,模具是紙漿模塑技術的關鍵。利用紙塑模具生產(chǎn)一次性快餐具、禮盒包裝、美妝包裝等,由于形狀比較簡單,有一定的通用性。
在預算低或者時間緊迫等情況下,一個公模產(chǎn)品就可以適用于多種不同的產(chǎn)品套裝要求。紙漿模塑包裝供應商還能夠在基礎公??钌喜粩鄤?chuàng)新,根據(jù)調(diào)整內(nèi)襯的形式,調(diào)整外包裝的形態(tài),來匹配不同產(chǎn)品的包裝需求。再通過表面圖案工藝定制(激凹/視高迪/燙金等),讓紙漿模塑包裝成為極具多元化特色的包裝。
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