[發(fā)明專利]一種彈性體輔助薄膜印花熱壓成型方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610033045.8
• 申請日: 2016-01-19
• 公開（公告）號: CN105522673A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發(fā)明（設計）人: 周友明;肖建華
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學
• 主分類號: B29C43/02
• 分類號: B29C43/02;B29C43/10
• 代理公司: 南昌洪達專利事務所 36111
• 代理人: 劉凌峰

技術領域

本發(fā)明涉及聚合物材料的熱壓成型方法以及熱壓成型模具，具體為一種彈性體輔助薄膜印花熱壓成型方法。

背景技術

熱壓成型是塑料加工業(yè)中一種簡單、普遍的加工方法，主要是利用加熱加壓模具后，放入聚合物粒料或板材，以壓力將模具固定于加熱板，控制試料的加熱溫度、壓力和時間，以達聚合物熔融后成型、冷卻、硬化，再予以取出模型成品的技術。

熱壓成型經(jīng)過幾十年的發(fā)展，為我們的生活帶來了很大的便利，但是盡管如此，熱壓成型還是有著它一些缺陷。如成型周期長、熱壓不均勻、模具成本高、難以成型薄殼狀幾何體等。這就迫切的需要發(fā)展新的熱壓技術來解決目前存在的技術難題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題熱壓成型要對聚合物材料加熱到其熔點以上，再加壓進行成型，冷卻后得到制品。成型周期長，且模具加工成本高。

用于解決課題的手段，本發(fā)明使用了彈性體作為模具的一部分，減少了模具材料及加工成本。對聚合物薄膜加熱到其玻璃化溫度及熔點之間，使之處于黏彈態(tài)，再加壓進行成型，不但減少了預熱時間，也極大降低了冷卻時間，進而極大地縮短了熱壓成型周期。

本發(fā)明是基于上述見解而進行的，其主旨如下所述。

(1)一種彈性體輔助薄膜印花熱壓成型方法，使用彈性體或橡膠墊作為緩沖工具，彈性體作為陰模使用，由陽模和彈性體構成的成型用模具對加熱處于粘彈態(tài)的塑料薄膜進行成型，在該方法中，將加熱后的塑料薄膜配置在陽模和彈性體之間，使陽模和彈性體接近而對放置在兩模具間的塑料薄膜進行加熱加壓成型，在對塑料薄膜進行了彈性體輔助熱壓成型之后，將塑料薄膜取出，薄膜上即印有與陽模相同的花紋，其尺寸可精確到微納尺度，適合具有精確的殼型結構制品的生產(chǎn)，當熱壓結束開模后，彈性體或橡膠墊完全或部分恢復到最初的形狀。

(2)如(1)所述的熱壓成型方法，其中彈性體可以是橡膠墊、泡沫塑料、泡沫橡膠，聚合物薄膜可以是塑料薄膜、橡膠薄膜。

(3)如(1)所述的熱壓成型方法，其中彈性體既可以作為陰模也可以作為陽模。

(4)如(1)所述的熱壓成型方法，其中對聚合物薄膜進行加熱，加熱溫度必須低于材料的熔點（或粘流溫度），高于材料的玻璃化溫度。

(5)如(1)所述的熱壓成型方法，其中成型制品的花紋深度要大于聚合物薄膜本身的厚度。

(6)如(1)所述的熱壓成型方法，其中，彈性體輔助薄膜印花熱壓成型方法，也適用于彈性體輔助片材印花熱壓成型方法。

附圖說明

圖1是在熱壓成型機上，將要加工的薄膜放置在上模板和彈性體之間。

圖2是在熱壓成型機上，對放置在上模板和彈性體之間的薄膜進行加熱加壓，彈性體變形緊貼上模板，迫使薄膜發(fā)生相應的變形。

圖3是打開模具，薄膜獲得與上模具相同的花紋。

圖4是各種典型的簡單上模具圖片。

（a）（b）（c）分別為典型的簡單上模具。

圖5是各種典型的簡單上模具熱壓生成的相應的殼型制品。

（d）為（a）上模具熱壓生成的殼型制品。

（f）為（b）上模具熱壓生成的殼型制品。

（g）為（c）上模具熱壓生成的殼型制品。

在圖中，1為陽模，2、彈性體，3、塑料薄膜。

具體實施方式

首先用鑷子纏結小塊脫脂棉，然后蘸取乙醇溶液，來回擦拭如圖4所示的上模具表面，以期除掉模具鋼表面的粉塵和油污。對模具鋼表面的銹蝕，使用280目的細砂紙進行打磨處理。

將聚合物薄膜裁剪成與上模具等同的尺寸，待用。

檢查熱壓機，接通電源，打開控制儀的電源開關，指示燈亮，升溫使該聚合物的玻璃化溫度及熔點之間。由于熱壓機的溫度采用PLC控制，所以每次設定熱壓溫度與實際溫度之間有一定差距。做好設定后，恒溫5min中，進行下一步操作。

如圖1所示，熱壓機到達預定熱壓溫度后，按下開模按鈕，依次放入彈性體2墊片、聚合物薄膜3、上模具，要確定放入物在模板的中間，避免不均勻受力，影響制品質量。

如圖2所示，將薄膜、橡膠墊及上模具放入熱壓機下底板上，設定熱壓壓力和熱壓時間，合上熱壓機，由于薄膜厚度小導熱好，無需預熱即可合模成型。熱壓成型時彈性體變形緊貼上模板，迫使薄膜發(fā)生相應的變形。

如圖3所示，熱壓完成后，打開熱壓機，取出上模具、聚合物薄膜、彈性體墊。無需冷卻直接打開模具，取出熱壓印花薄膜，其制品如圖5所示。