熱塑膠板是通過熱成形法以熱塑性塑膠片材為原料來製造塑膠製品。成形時，先將裁切成一定尺寸和固定形樣的片材夾持在設定的框架上，並將其加熱至熱彈態，而後憑藉施加的壓力使其貼近模具型面，從而取得與型面相似的形樣，待冷卻定型後從模具中取出，經過適當地修整，便成為熱成形製品。
基本介紹
- 中文名：熱塑膠板
- 外文名：Thermal plastic plate
- 定義：熱可塑性塑膠的薄板加熱使其軟化
- 屬於：熱成型法
- 方法：差壓成形法、覆蓋成形法等
- 學科：土木工程
特點,方法,套用,
特點
熱塑膠板是通過熱成形法以熱塑性塑膠片材為原料來製造塑膠製品。成形時，先將裁切成一定尺寸和固定形樣的片材夾持在設定的框架上，並將其加熱至熱彈態，而後憑藉施加的壓力使其貼近模具型面，從而取得與型面相似的形樣，待冷卻定型後從模具中取出，經過適當地修整，便成為熱成形製品。在此成形過程中所施加的壓力，主要是靠片材兩面的氣壓差，但也可藉助於機械壓力或液壓力。
熱成形製品的特點是壁薄，因為用作原料的片材厚度一般只有l～2 mm（少數特殊製品用材竟薄至0.05mm），而最終製品的厚度總是比這個數值小。如果需要，熱成形製品的表面積可以很大（單個製品面積可達3m×9 m）。不過熱成形製品均屬半殼形（內凹外凸），且其深度有一定的限制。熱成形製品不允許有任何側凹或側孔，任何必需的側孔或側凹，須在成形後加工，通常採用模頭切削或沖制而成。
熱成形製品生產工藝簡單，設備造價低廉（尤其是模具）、生產效率高、經濟效益好。對於幾何尺寸和形狀要求不甚嚴格的塑膠製品生產，是一種值得優先考慮的成形方法。
方法
熱成形的方法有幾十種。但歸根結底總是由幾個基本操作方法，經略加改進而成。對基本操作方法的認定，說法並非一致，但大體上可將其分為以下幾種。
（1）差壓成形法。先用夾持框將片材夾緊在模具上，並用加熱器進行加熱，當片材被加熱至足夠的溫度時，移去加熱器，且採用適當措施使片材上下面具有不同氣壓。這樣，被加熱的片材就會向下彎垂，而與模具表面貼合。隨之在充分冷卻後，即用壓縮空氣自模具底部，通過氣孔將成形好的製品吹出，經過修整後，便成為所需要的熱成形製品。當不用模具時，其抽真空或加壓縮空氣只進行到一定程度為止。由此獲得半球狀的罩形體，其表面十分光澤，且無任何瑕疵。如用透明的光學塑膠，其光學性能幾乎不發生變化，故常用此法製造飛機部件、儀器罩和天窗等。此種無模具的熱成形方法，俗稱自由成形。
（2）覆蓋成形法。此種方法概以採用單個凸模為限，且對製造壁厚和深度均大的製品較為有利。成形時，既可用液壓系統的推力將凸模頂入由框架夾持且已熱就的片材中，也可用適當的機械力移動框架，將熱就的片材扣覆在模具上。當熱就的片材、框架和模具已完全到位並扣緊時，在模底開始抽真空，以使片材與模具完全貼合。經冷卻、脫模和修整後即可取得製品。製品質量取決於模溫、覆蓋速度和抽氣速率等。此種方法成形的製品，在其側面上常會出現牽伸和冷卻的條紋，且在接近模具頂部的側面處最多。
（3）助壓成形法。此種成形方法常分為柱塞助壓真空成形和柱塞助壓氣壓成形兩種。成形時，與差壓成形一樣，先用夾持框將片材緊夾在凹模上，並用加熱器將片材加熱至足夠溫度。封閉模底氣門，然後將柱塞壓入模內。當柱塞向模內伸進時，由於片材下部的反壓，遂使片材包住柱塞而不與凹模接觸。柱塞壓入的程度以不使片材觸及模底為限。在柱塞停止下降的同時，即從模底抽氣以使片材與模面完全貼合，或從柱塞側邊通入壓縮空氣以使片材與模面完全貼合。經冷卻、脫模和修整後，即獲所需製品。製品質量在很大程度上取決於柱塞和片材的溫度以及柱塞下降速度。柱塞下降速度，以儘快為好。
（4）對模成形法。與前述諸法不同，完全放棄了真空與壓氣系統。它是直接採用兩個彼此咬合的單模，即配對的凹模與凸模來成形。成形時，先將片材用框架夾持於凹、凸模之間，並用移動加熱器對其加熱，當片材熱就時移去加熱器，將凹凸模合攏。在合攏過程中，滯留在片材與模具間的空氣，則由設在模具上的排氣孔向外推出。經冷卻、脫模和修整後，即為所需製品。
由對模成形法製造製品的特點是：
①複製性和尺寸準確性較高；
②結構上可以複雜些，甚至呵成形具有刻花或標記的表面；
③壁厚分布，在很大程度上取決於製品結構。
（6）雙片成形法。此種成形方法常用於中空製品成形，成形時，將兩片已經熱就的塑膠片材放在半合凹模的框架上，並將其夾緊。然後將吹針插入兩片材之間，並通過吹針通入壓縮空氣，與此同時打開兩半合凹模上的氣門進行抽空，致使片材貼合於兩半合模內腔。經冷卻、脫模和修整後即成為熱成形的中空製品。
套用
（1）熱成形的好處很多，歸納如下：
①可獲得最薄（0.05 mm）的塑膠製品；
②可製作從小型到超大型（1.2m×3.6m以上）的塑膠製品；
③適宜從少量到大批量生產；
④少量生產時可使用廉價的模具；
⑤片材厚薄變化較自由，無嚴格限制；
⑥設備投資少、模具造價便宜、修改容易。
當然熱成形也有其缺點，主要是製品尺寸精度低、縱深比受限制以及須修整加工、勞動強度大等。
（2）熱成形材料。應該說凡是能做成片材或薄膜的熱塑性塑膠，均可作為熱成形材料。但其厚度有一定範圍，可用於吸塑（或真空）成形的典型材料及其厚度列於表。一般說來，容易熱成形的材料，如硬質聚氯乙烯（RPVC）、通用聚苯乙烯以及醋酸-丙酸纖維素等，可用很薄的片材（0.13 mm）作為熱成形材料。ABS材料厚度在7.6mm以上時，可用於製造機器罩、汽車殼體、小船等大型製品。較大製品還可發泡增強賦予剛性。而且，在某些情況下，片材本身包括發泡芯層，使之成為熱成形的夾芯層泡沫製品。
材料名稱 | 厚度範圍 |
丙烯腈-丁二烯烯-苯乙烯共聚物（ABS） | 1.65~6.35 |
硬質聚氯乙烯（RPVC） | 0.05~1.50 |
聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA） | 0.76~12.70 |
醋酸纖維素（CA） | 0.25~1.50 |
醋酸丁酸纖維素（CAB） | 0.13~1.50 |
高抗沖苯苯乙烯（HIPS） | 0.25~6.35 |
通用聚苯乙烯（GPS） | 0.13~0.76 |
聚乙烯（PE） | 0.25~3.20 |
此外，可作為熱成形片材的塑膠還有：丙烯酸類塑膠、聚丙烯、聚碳酸酯、聚醯胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯等。
（3）熱成形的套用。熱成形已成為包裝工業中一個重要方面的主力軍。不僅可製成各式各樣的杯、盤、碗、盒、桶等日用食品利冷藏食品包裝，而且也可用於工業產品、乃至車輛、遊船、箱包、電冰櫃、衛生間設施等大型產品的包裝和製作。當前，我國熱成形製品正處於蓬勃發展之中。
