EPS制品成型工艺.pdf

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1、上海中吉机械制造有限公司上海中吉机械制造有限公司 http:/ 地址：中国上海市青浦区重固工业区新丹路地址：中国上海市青浦区重固工业区新丹路 368 号号 电话：电话：021-61538830 email： 传真：传真：021-52303508 EPS 制品成型工艺 EPS 制品成型工艺 Moulding Processing 一、EPS 模压成型机理 FPS 制品成型大体上分为两类，一类是利用包装成型机并配备相应的模具，直接生产出包装产晶，广泛应用于电器和轻工产品的减震包装，水果和海产品的保鲜运输以及消失模铸造等领域。另一类是使用板材成型机生产大体积的矩型泡沫制品，切割成板材后，用做建筑保温

2、及装饰材料、市政工程等。尽管包装制品和板材制品在密度和应用方面有所区别，但它们的成型机理是一致的，即将熟化后的可发性聚苯乙烯珠粒填满密闭的型腔，在较短的时间内将热蒸汽通过型壁的气孑 L 直接进入型腔内，加热时，残留在 EPS 珠粒内的发泡剂挥发，珠料受热软化膨胀，由于型腔的限制，膨胀的珠粒得以填满全部空隙，完全粘结为整体，经过冷却定型后，脱模即为泡沫翅料制品。制品成型包括二个阶段：蒸汽加热和冷却定型。熟化的预发珠粒通过蒸汽进行加热，约在 20 60s 的时间内，空气来不及逸出，受热膨胀后产生压力，此时聚合物软化，发泡剂汽化后产生的压力和泡孔内空气产生的压力之和大予外界蒸汽压力，珠粒又再度膨胀，

3、并胀满珠粒间隙而结成整块，形成与模腔形状相同的泡沫塑料制品，冷却后便可使其定型。制品成型后还需进行干燥切割等后处理。二、模压成型工艺 EPS 制品基本成型工艺：预热、合模、加料、加热、冷却、脱模。加热蒸汽通过气室（模板）进入模腔，使模腔内的发泡珠粒膨胀粘结为一体，然后进行冷却，脱模取出制晶。这种生产方法操作方便，生产周期短，批量大，泡沫塑料制晶质最好。（一）包装成型机成型工艺 成型艺原理见图 3-9。1、预热 蒸汽与冷模接触后即会冷凝，在预发珠粒中发生过度的冷凝会阻碍熔合，也会影响产品表面质量。为了使冷凝和一些负面的效应减到最小限度，绝大多数的成型过程中使用蒸汽吹洗法进行预热。预热温度一般在

4、JOO左右。图 3-9 成型工艺原理图 图 3-9 成型工艺原理图 上海中吉机械制造有限公司上海中吉机械制造有限公司 http:/ 地址：中国上海市青浦区重固工业区新丹路地址：中国上海市青浦区重固工业区新丹路 368 号号 电话：电话：021-61538830 email： 传真：传真：021-52303508 预热时间取决于模腔内金属量和最终产品的要求，金属量越多，预热时间越长。同样地，模壁厚度、模内面积或模型件数的任一项增加，预热时间也必须相应地延长。一般地说，只有当珠粒熔融和产品表面外观质量都能保证时，预热才能达到理想的效果。在此情况下，为改善表面外观而采取的预热时间延长措施，可能导致表

5、面过早封固，结果外观虽然不错，但内部的熔合却不十分良好，为了避免这种缺陷的发生，可以对初始产品进行检查，一直到外观和内部质量满意为止。2合模 (1)开模 模具打开，排空阀、排泄阀均打开。顶杆从推出位置缩回原状，停顿若干秒（可设定），见图 3-10。(2)合模 一般合模过程有个从快速到慢速的变化，以防止模具的撞击。这种合模速度的转换，通常是靠行程开关控制油路的转换来实现的。3充模 (1)加料 加料有间隙式加料、无间隙式加料等方式。若采用真空加料，则可直接使用无间隙加料，不过此时排气阀和排泄阀需关闭，真空阀打开，见图 3-11。(2)回料 模腔内被充满料后，压缩空气只得经过加料管、料斗吹出(见图

6、3-12)。这样，将料管内所剩的料吹回料斗，以免加热时，将料管内的余料粘接堵塞。(3)关料枪 将料枪关闭并锁住，停止送料供气。见图 3-13。图 3-10 开模 图 3-11 真空加料 上海中吉机械制造有限公司上海中吉机械制造有限公司 http:/ 地址：中国上海市青浦区重固工业区新丹路地址：中国上海市青浦区重固工业区新丹路 368 号号 电话：电话：021-61538830 email： 传真：传真：021-52303508 图 3-12 回料 图 3-13 关料枪 4加热 要获得均匀而充分熔合的制品，必须有均匀的加热才行，对于壁厚不大于 2.4cm 的制件，可以使用传导加热法。但壁厚超过此

7、限度后，用传导加热法的结果，可能使制件表面在内部未完全熔合之前过早地封固。金属模，背后设有气室，而在模型壁上开有小孑 L 或装有气塞，以便让蒸汽从气室进入模型内，模内压力为 0.080.15MPa。当模腔内 EPS 珠粒完全熔融时，蒸汽加压达到最高值。随后，停止进蒸汽并开始排气而压力降低。当出现不完全熔化（制品的材料疏松、破裂及珠粒脱落等）时可以通过提高压力设定值的方法加以修正。但设定值过高，反而会出现表面过热而过度收缩等缺陷。加热时，可有如下加热方式：(l)一侧加热 蒸汽从模具的一侧进入，经过产品后从另一侧排出。该过程可以通过设定时间和压力来控制。随着产品加热（穿透），产品的粘接程度提高，故

8、蒸汽的穿透减弱，蒸汽压力提高。所以，用蒸汽压力来控制，该侧的蒸汽压力提高到 0.03MPa 左右即可。如果采用抽真空的方法排气，则加热的效果就更佳，并可缩短时间。参见图 3-15。图 3-14 预热 上海中吉机械制造有限公司上海中吉机械制造有限公司 http:/ 地址：中国上海市青浦区重固工业区新丹路地址：中国上海市青浦区重固工业区新丹路 368 号号 电话：电话：021-61538830 email： 传真：传真：021-52303508 图 3-15-侧加热 (2)两侧同时加热 此时，模腔的两个方向（两侧）同时通蒸汽加热。为了保证 EPS 产品的质量，必须对蒸汽压力进行控制，一般是 0.0

9、50 11MPa。然后，让蒸汽压力保持一定的时间，详见图 3-16。(3)穿透加热 另一种加热方式为两侧分别加热，在一侧加热的基础上，从另一侧再进蒸汽，对面的排汽阀打开，以保证另一侧产品表面粘结良好。显然，究竟哪一侧先加热，要根据产品的情况而定。一般地说，较难加热的一侧，应先加热。该过程一般先定适当的蒸汽压，再定适当的时间，详见图 3-17。图 3-16 两面加热 图 3-16 两面加热 图 3-17 穿透加热 图 3-17 穿透加热 5冷却 常用的冷却方法有水冷(图 3-18)与真空冷却。水冷时间长，模具逐渐变冷，冷却水不能蒸发，达不到干燥成型、节省能源的目的。通过水冷却，可使产品表面光滑，

10、增加产品的强度。真空冷却时间一般较短，有的甚至 23s 即可。上海中吉机械制造有限公司上海中吉机械制造有限公司 http:/ 地址：中国上海市青浦区重固工业区新丹路地址：中国上海市青浦区重固工业区新丹路 368 号号 电话：电话：021-61538830 email： 传真：传真：021-52303508 冷却的时间应根据不同的模具经试验来确定，时间太短，制品的表面会出现珠粒凸起的现象，有时厚壁制品甚至可能裂开；时间太长，延长了周期，降低了工效。熔融后成品以及气室金属壁和气室内温度大致在 105llO之间（实际温度依熔融蒸汽压力而异）。在此温度范围内，各珠粒泡孔内的空气和碳氢化合物将具有 0.

11、120.2MPa 的压力，为了抵住模型壁所受的此压力，一般使用液压缸或气缸来维持模具闭合，如万一模具在熔融成品适度冷却以前启开，它就可能因后发泡而变形，同时表面也可能因而发生龟裂，使用液压缸等来维持模具闭合，它就有充分的刚度去抵抗由汽化碳氢化合物形成的内压，而不至于发生变形。在真空成型中，由于真空的作用，使模具内的残水、产品内部和表面的水分都蒸发成蒸汽而排出机外，从而使产品冷却并使其含水率降低。一般正常的真空冷却(图 3-19)步骤可分成三步：图 3-18 水冷 (1)真空泵接通，真空罐阀门关闭，先由真空泵抽掉模具中的水汽。(2)真空罐阀门打开，模具负压迅速增加。(3)真空罐阀门关闭，真空泵继

12、续工作。直至产品表面的膨胀力减小到某值，如小于 0.02Mpa，真空泵阀门关闭，真空冷却结束。整个真空冷却过程也可用时间进行设定。6。脱模 用压缩空气将产品吹向固定模一侧，以保证产品能顺利脱模。开模一段行程后，用压缩空气帮助脱模，随后采用机械顶杆将产品顶出模具（图 3-21）。制件（脱模）取出后，如发现有粘模现象，应在下一周期开始之前，将模具加热，在腔壁上涂刷脱模剂（硅油、甘油等）。但脱模剂不宜涂刷太多，以免影响涂料的附着性能。图 3-19 真空冷却 上海中吉机械制造有限公司上海中吉机械制造有限公司 http:/ 地址：中国上海市青浦区重固工业区新丹路地址：中国上海市青浦区重固工业区新丹路 3

13、68 号号 电话：电话：021-61538830 email： 传真：传真：021-52303508 图 3-20 开模 图 3-20 开模 图 3-21 脱模 图 3-21 脱模 制品出模后合模，开始下一个制品成型过程。整个成型过程会遇到许多问题，分析解决方法见表 3-6。表 3-6 EPS 制品加工成型问题分析 现象 原因分析 改善措施 加热时间不足 延长加热时间 蒸汽过热，压力过高 把过热蒸汽换为饱和蒸汽，降低蒸汽压力 泡粒熟化时间太长 缩短熟化时间在12小时内 泡粒水分太高 吹风晾干或热风吹千，适当延长熟化时间 蒸汽压力太低 适当调高蒸汽压力 结合性不 涂层剂太多 更换原料 模具蒸汽孔

14、太少 增加模具蒸汽孔 模具蒸汽孔堵塞 疏通模具蒸汽孔 模具长久使用未清理 模具蒸汽室是否积垢，清理模具 模具密封不够，漏气 模具密封面更换密封条 良 合模间距太大 选适当原料，压低合模空间 加热太久，粘模 缩短加热时间 温度太高 降低蒸汽压力 冷却不够 增加冷却水量，延长冷却时间 模具脱模斜度不足 增加脱模斜度 型芯，膜表面粗糙 提高型芯，腔表面光洁度，如有条件可进行涂 铁氟层 顶杆布置不当 顶杆布置合理，用力平衡 脱模不良 模具蒸汽孔受损，粘模 更换蒸汽孔 上海中吉机械制造有限公司上海中吉机械制造有限公司 http:/ 地址：中国上海市青浦区重固工业区新丹路地址：中国上海市青浦区重固工业区新

15、丹路 368 号号 电话：电话：021-61538830 email： 传真：传真：021-52303508 空气压力不足 检查压缩空气压力，并调整 加热太久，温度太高，烧伤降低蒸汽压力，缩短加热时间 冷却太快，水伤 提高冷却水水温；减少冷却水量；延长冷却时 间；尽量以真空冷却为主，水冷为副 进料不足或不均 检查料枪是否受堵；提高进料压力，延长进料 时间；增加模具合模间隙；改用较小粒度原料 锁模力不够，模具密封面加热后突然泄漏 调整模腔压力低于锁模力 泡粒熟化时间不足 延长熟化时间 成型品表 面收缩 发泡倍率太大 调整发泡倍率 熟化时间过长不足 缩短熟化时间延长熟化时间 成型品膨 预发泡粒方法

16、不当 多次发泡之间间隔，应为4小时左右 蒸汽加热压力太高 降低加热蒸汽压力 胀或变形 泡粒密度太低 增加泡粒密度 模具间距太大或紧密度不够调整间距，检查模具 粒度不匀 使用粒度较均匀的原粒 制品收缩 模具安装不当 调整模具 现象 原因分析 改善措施 不同规格料混用 尽量使用同规格原料 成型品边 预发泡倍率不均 调整发泡条件，使倍率稳定 缘有飞边 粒度不均 使用粒度均匀的原料 成型品重 蒸汽压力太高，加热速度太快 降低蒸汽压力，延长加热时间 量不均 发泡倍率太低，原料是旧料 提高发泡倍率，改用新鲜料 表 面 结合 性 良 好但 内 部 不佳 原料涂膜剂加入量偏多 减少涂膜剂的加入量 烘 干 时产

17、品膨胀 产品排列不适当 合理排放产品 产 品 上水 分 仍 留在烘房 缺少对流式抽风系统和回流气去水汽装置 采用对流式抽风系统和回流空气去水汽装置 （二）板材成型机成型工艺 板材成型中，足够的蒸汽供应、最佳的蒸汽温度、蒸汽压力和湿度、良好的通向设备模腔的蒸汽管路分布及不同蒸汽加热方式的选择是生产高质量板材制品的必备条件。EPS 制品成型时，如果有充足的蒸汽进行加热，板材内部温度逐渐上升达到与饱和蒸汽温度(大约 115，蒸汽压力 0.07Mpa)相同。在此温度下，EPS 预发后的珠粒能够很好地熔合。如果蒸汽供应不足，板材内部温度只能达到 103左右，在此温度下不能使 EPS 充分地上海中吉机械制

18、造有限公司上海中吉机械制造有限公司 http:/ 地址：中国上海市青浦区重固工业区新丹路地址：中国上海市青浦区重固工业区新丹路 368 号号 电话：电话：021-61538830 email： 传真：传真：021-52303508 熔合，即使表面部分已熔结，但内部仍有部分珠粒没有完全熔合。板材成型机成型工艺，与包装成型机成型工艺基本相同。但板材成型过程中，加热方式也有其特点，特别是制品的烘干和切割处理工艺都有所不同。1加热 加热阶段的操作情况，对板材质量（熔结度）有很大地影响。一般成型过程需经过加热I、加热与加热几次加热。一次加热蒸汽从设备两大侧面进汽，从四小侧面排汽。保压时进排汽阀关闭，模腔

19、内压力维持一段时间不变；进行加热，蒸汽从设备四小侧面进汽，从两大侧面排汽。加热时进蒸汽球阀全开，排汽阀也全开，此时设备的六个面全进汽，同时从六个面排汽。具体加热方式有：(1)主加热(图 3-22)设备进汽阀全开，排汽阀全关，只进汽不排汽。(2)单向加热（图 3-23）适用于所有原料。图 3-22 主加热 图 3-22 主加热 图 3-23 单向加热 图 3-23 单向加热(3)双向加热(图 3-24)适用于难以熔合的原料。(4)穿透加热（图 3-25）适用于低密度原料。（用于隔音材料）上海中吉机械制造有限公司上海中吉机械制造有限公司 http:/ 地址：中国上海市青浦区重固工业区新丹路地址：中

20、国上海市青浦区重固工业区新丹路 368 号号 电话：电话：021-61538830 email： 传真：传真：021-52303508 图 3-24 双向加热 图 3-25 穿透加热 2烘干处理 成型合格的制件，刚刚出模时，强度很低，应停放 30h 以上，使成型后的 EPS 珠粒内部充入空气以提高强度方可使用。如在温度为 70的条件下停放，时间可大大缩短，同时对于表面稍微过热而有凹陷现象的制件有复原的作用。刚刚加工出来的模塑制品成型件表面潮湿，并且制品内部，尤其是制品的中心温度约在90105之间，含有加热时产生的水蒸汽凝结水最高时可达到 5%15%，由于板材机的性能不同，采用标准的板材成型机，

21、该指数最低可降至 3%5%，可不进行烘干处理。但从成型机取出后，特别是低密度的制品，将其存放在室内则会产生制品收缩或变形现象。总之室内温度越低，收缩或变形程度越严重。因此，有必要对制品进行定型处理，即从成型机取出制品后，立即放入 6070的温室内进行烘干处理，见图 3-26。图 3-26 烘干 EPS 制品 图 3-26 烘干 EPS 制品 一般说来，从防止 EPS 制品收缩、变形及进行适当的干燥处理出发，设定成型件的温室滞留时间为 5h，如果制品为薄壁或只要求干燥表面水分时，需要 12h。对 l6kg/m3以上成型品，放置仓库内 1 天就足够了，但对低密度的成型品，有时必须在 60 70C

22、的烘房内放置更长一段时间，才能获得满意的产品。3切割工艺 EPS 板材可切割成一定规格尺寸的材料以满足不同生产需要。常用切割工艺是机械锯或用热电阻丝切割成片材或板材。板材表面含有大量水分，切割后的表面粗糙，且生产效率低，必须经过干燥后方可切割。切割过程中，由于板材内仍有残余的发泡剂，所以即使阻燃型板材在电热丝过热微红的情况下，仍可能引起燃烧起火。如果被切割制品通过切割丝的传送系统有阻滞，热切割丝的电源应立刻切断。EPS 板材的热丝切割可能产生烟雾，故在切割转盘上方应安装良好的排气通风设备，以保证排除切割操作期间产生的烟雾。(1)选择电热丝 EPS 板材切割时常用电热丝为镍铬合金(Ni-Cr)电

23、阻丝，密度 8.4kg/m3，熔点 1400 aC，伸长率 10%30%，使用温度 0。500C，具有很强的抗伸性。电阻丝抗拉强度 686 736Mpa，Ni-Cr 合金具有高电阻率，良好的二级电阻温度系数和抗氧化、耐磨性。板材切割所用电阻丝尺寸一般为 0.3 mm0.8 mm。当然，切割丝越细，切割效果越好，上海中吉机械制造有限公司上海中吉机械制造有限公司 http:/ 地址：中国上海市青浦区重固工业区新丹路地址：中国上海市青浦区重固工业区新丹路 368 号号 电话：电话：021-61538830 email： 传真：传真：021-52303508 但是，过细的电阻丝易断，太粗的电阻丝切割时

24、会熔化部分 EPS 板材。(2)尺寸调整 按照不同尺寸要求调整好电阻丝的间距。(3)切割温度 切割温度因板材密度与板材干湿程度不同，而有所变化。EPS 熔点大约在 100，切割时考虑到板材潮湿，故电热丝温度应高于 100。切割温度低，切割厚度越薄，电阻丝受的阻力越小，切割速度越快，切割表面越好，生产效率越高。如果板材潮湿，切割表面粗糙。若板材湿度超过 8%（重量比），则切割起来将非常困难。实验表明，0.25 mm 粗的电热丝可以切割湿度约 15%的板材，0.4mm 的能切割 10%。若用直径大于 0.4mm 的电阻丝切割，潮湿度减少 10%才能保证切割效果。电热丝温度升的越高，切割速度越快，切

25、割表面越粗糙。电热丝温度可以通过调节电压来实现。(4)切割电源 加热电阻丝电压一般在 20 V45 V，如果 50 根 1.4 m 长的电阻丝同时切割，需要 240A，10.5 kW 的电源。电压上升，电阻丝温度上升。额定电压时，细的电热丝比粗的电热丝温度上升的快。切割时，板材中如果含有未熔合的粒子等固体杂质，将可能造成断丝现象。切割不同用途板材，偏差要求也有所不同。例如用于建筑外墙外保温中的 EPS 板材要求的尺寸精度要远高于其它用途的板材。切割过程中问题分析归纳总结如下：表 3-7 切割过程问题分析 现象 问题分析 解决办法 切割时跳线产生 波浪面 板材中有硬粒子或有收缩结团 加强预发环节

26、，杜绝硬粒子产生，及时清理发泡桶体 切割普通板时起火燃烧 普通板材自然放置时间或进烘 房时间不够 普通板材自然放置一个星期以 后，进烘房48小时后方可切割 切割面普遍不平 板材含水分太高 增加进烘房烘干时间与温度（65一70）可发性聚苯乙烯泡沫塑料设备：可发性聚苯乙烯泡沫塑料设备：EPS 缠绕机、EPS 混合机、EPS 打包机、EPS 除尘机、EPS破碎机、EPS 连续式预发泡机、EPS 硫化干燥床、EPS 数控仿形切割机、EPS 全自动板材连续切割机、EPS 板材自动切割机、EPS 卧式板材成型机、EPS 立式自动板材成型机、EPS 自动板材成型机、EPS 真空自动板材成型机、EPS 全自动

27、间歇式预发泡机、EPS 包装成型机、EPS 全自动包装成型机、EPS 板材连续切割生产线、JOTECHNIC EPS 设备、EPS 回收系统、EPS 热熔机、EPS 标准模具、EPS 标准模框、EPS 烘房、EPS 熟化仓 彩钢夹心板设备：彩钢夹心板设备：SP-9/7 金属面 EPS 和岩棉夹芯板设备、SP-5 金属面 EPS 和夹芯板设备 开卷机、金属面 EPS 夹芯板设备、金属面岩棉夹芯板装置、生产线主机、带锯切割机、码垛系统 3D 钢丝网架夹芯板设备：钢丝网架夹芯板设备：钢丝平网焊接设备、斜插 3D 板设备 冷弯压型设备冷弯压型设备：C/Z 型钢压型机、墙面板压型机、屋面板压型机、双层压

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29、泡沫成型机、泡塑自动切割机、EPS 塑料机械、EPS 半自动泡沫板材机、eps 泡沫机械设备、泡沫加工机械、泡沫机械设备、泡沫机械、泡沫切割机、泡沫包装机、泡沫板材成型机、泡沫预发机、泡沫吊顶机、eps 线条抹灰机、泡沫板、苯板、泡沫板材、外墙保温泡沫板。压型机：压型机：压瓦机、双层压型机、高速公路压型机、煤矿专用压型机、楼板承重压型机、压型机械、辊压机、辊压成型机、楼承板设备、楼承板压型设备、彩钢瓦压型设备、全自动瓦楞截板机。彩钢瓦设备：彩钢瓦设备：彩钢夹芯板、夹芯板、彩钢夹芯板、岩棉夹芯板、eps 夹芯板、泡沫夹芯板、聚苯乙烯夹芯板、夹芯板生产线、彩钢瓦楞夹芯板、瓦楞夹芯板、彩钢瓦楞岩棉夹芯板、彩钢夹芯板机械 EPS 机械：机械：eps 成型机、eps 砌块成型机、eps 数控切割机、eps 泡沫机械、eps 生产线、EPS泡塑机械、EPS 彩钢板生产线、EPS 切割机、EPS 复合板生产线、全自动板材成型机 塑料机械、eps 线条数控切割机、eps 泡沫切割机、eps 三维切割机、eps 切割机、eps 泡沫成型机。上海中吉机械制造有限公司 地址：中国上海市青浦区重固工业区新丹路 368 号 邮编:201706 电话：021-61538830 传真：021-52303508 MSN： email： 网站：http:/