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制造吹塑玩具应该选择哪些材料?

2019-09-28

吹塑玩具对材料的要求较低,选择范围较宽。吹塑玩具材料的选择要综合考虑导热性、强度、耐磨性、耐腐蚀性、抛光性、成本以及所用塑料与生产批量等因素。例如,对会产生腐蚀性挥发物的塑料(如PVC、聚丙烯腈、聚甲醛等),要采用耐腐蚀性材料来制造模具或在模腔上镀覆耐腐蚀金属。制造吹塑玩具的材料主要有以下几种。

(1)铝。铝是吹塑玩具较早采用也是目前普遍采用的材料。铝的导热性能好、机械加工性与可延性好、密度低,但硬度低、易磨损。铝合金的耐磨性会高些。铸铝的韧性较低,故夹坯嵌块要由钢或铜铰合金制造。铝模具的使用寿命约为10万~20万次。 铝具有多孔性,有时会渗入微量的塑料熔体,影响吹塑制品的外观性能。这可通过在模腔上涂覆密封胶来解决,但这会降低制品与模壁之间的传热性能。

(2)铜基合金。铜钡合金是吹塑玩具较常采用的一种材料,其具有很好的导热性能、硬度、耐磨性、耐腐蚀性和机械韧性。主要缺点是成本高,机械加工性能比铝差(机械加工时间要比铝长约1/3),其密度约为铝合金的3倍,这进一步提高了成本(单位体积铜铂合金的价格约为铝的6倍)。铜被合金可热处理,以提高硬度(达HRC40)。

铜钻合金可通过机械加工、铸造与热挤压来制造模具。含铍较高(如1.8%~2.0%)的铜铍合金硬度较高,要采用机械加工方法;若要通过铸造来制造形状不规则的模具时,要选用含铍较低(如1.65%)的铜铍合金。铜铍合金多数用于制造夹坯嵌块,与铝模具配合使用。有时(尤其是对腐蚀性塑料)整套吹塑玩具均由铜铍合金制成。例如,铜铍合金不会被PVC加工产生的氯化氢所腐蚀,还可防止冷却通道中水的结垢,避免传热效率降低。铜铍合金模具易于通过焊接或镶嵌法来修补。

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除铜铍合金外,可用于制造吹塑玩具的还有Ni/Si/Cu、Cr/Cu和铝/青铜合金,其中前两种合金的导热性能分别约为铜铂合金的2倍和3倍。

(3)钢。钢主要用于制造PVC与工程塑料的吹塑玩具,这是因为钢的硬度、耐磨性和韧性极高,通过蚀刻模腔可使制品取得很好的表面花纹。钢的主要缺点是导热性能差,要通过冷却系统的设计及冷却流体的温度与流动状态等来补偿。腐蚀性塑料(如PVC)的模具要采用不锈钢制造。钢模具可采用机械加工、冷挤压、铸造或焊接(对大型模具)来制造。


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