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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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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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。
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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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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纸浆模塑模具种类
纸浆模塑制品成形过程中要经过多次进入模具才能完成制品制造过程,前面讲过纸浆模塑制品是在单一的凸或凹模上成形,成形之后又必须在凸凹模合模之后的模腔中转移,转移到定形模具的湿纸坯是在定形模具中加压、加热后成形。因此,纸浆模塑模具分为成形模具、定形模具、整形模具和模切模具等。其中成形工艺有两类,一类是吸附成形,另一类是压制成形,压制成形模具有些类似橡胶塑料模具,吸附成形模具较为特殊和复杂。
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