EPP結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)過(guò)程是怎樣的?
EPP(發(fā)泡聚丙烯)結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)過(guò)程是一個(gè)“物理發(fā)泡+模具成型”的精密工藝,核心是通過(guò)對(duì)聚丙烯顆粒進(jìn)行預(yù)處理、發(fā)泡、熟化,最終在模具中壓制成型。整個(gè)過(guò)程可分為6個(gè)關(guān)鍵步驟,每個(gè)環(huán)節(jié)都直接影響產(chǎn)品的密度、強(qiáng)度和精度:
一、原材料預(yù)處理:篩選與改性
顆粒篩選:選用粒徑均勻(通常2-5mm)的聚丙烯(PP)顆粒,去除雜質(zhì)和破損顆粒,確保發(fā)泡均勻性。
交聯(lián)改性(可選):根據(jù)產(chǎn)品性能需求,對(duì)PP顆粒進(jìn)行化學(xué)交聯(lián)或輻射交聯(lián)處理,提升其耐高溫性和抗拉伸強(qiáng)度(未交聯(lián)EPP耐溫約100℃,交聯(lián)后可達(dá)130-150℃)。
二、預(yù)發(fā)泡:讓顆?!芭蛎洝?/span>
工藝原理:將PP顆粒放入預(yù)發(fā)泡機(jī),通入高溫高壓蒸汽(100-130℃),顆粒內(nèi)部的發(fā)泡劑(通常是丁烷或戊烷,占顆粒重量的5%-10%)受熱汽化,使顆粒體積膨脹至原體積的10-50倍(密度從0.9g/cm3降至0.02-0.09g/cm3)。
關(guān)鍵控制:通過(guò)調(diào)節(jié)蒸汽壓力(0.2-0.5MPa)和處理時(shí)間(30秒-5分鐘),精準(zhǔn)控制預(yù)發(fā)泡后的顆粒密度(例如:汽車部件需密度30-50kg/m3,包裝材料需10-20kg/m3)。
特點(diǎn):預(yù)發(fā)泡后的顆粒呈“蜂窩狀”,內(nèi)部充滿閉孔氣泡,質(zhì)地柔軟有彈性。
三、熟化:穩(wěn)定氣泡結(jié)構(gòu)
作用:預(yù)發(fā)泡后的顆粒內(nèi)部仍有殘留氣體,需在熟化倉(cāng)(室溫或略加熱環(huán)境)中放置24-72小時(shí),讓氣泡內(nèi)外壓力平衡,避免后續(xù)成型時(shí)出現(xiàn)收縮或破裂。
環(huán)境要求:熟化倉(cāng)需通風(fēng)干燥,溫度控制在20-30℃,濕度≤60%,否則可能導(dǎo)致顆粒結(jié)塊或含水率過(guò)高(影響成型質(zhì)量)。
四、模具填充:精準(zhǔn)定量
顆粒計(jì)量:根據(jù)產(chǎn)品體積和密度,通過(guò)自動(dòng)化設(shè)備將定量的熟化后顆粒填入成型模具(模具材質(zhì)多為鋁合金或鋼材,表面需拋光處理以保證產(chǎn)品光滑度)。
排氣設(shè)計(jì):模具上分布細(xì)小排氣孔(直徑0.1-0.3mm),確保填充時(shí)顆粒間的空氣排出,避免成型后出現(xiàn)氣泡或空洞。
五、高溫模壓成型:讓顆?!叭诤隙ㄐ汀?/span>
加熱融合:向模具通入高壓蒸汽(120-150℃),使顆粒表面軟化熔融,相鄰顆粒的泡孔壁相互黏連,形成整體結(jié)構(gòu);同時(shí)蒸汽壓力推動(dòng)顆粒填滿模具型腔,復(fù)刻模具的形狀細(xì)節(jié)(精度可達(dá)±0.1mm)。
冷卻定型:停止通蒸汽后,向模具通入冷卻水(10-20℃),使熔融的PP快速固化,保持成型后的形狀,冷卻時(shí)間根據(jù)產(chǎn)品厚度而定(通常5-15分鐘)。
脫模:模具打開(kāi),通過(guò)頂針或壓縮空氣將成型件推出,此時(shí)產(chǎn)品溫度約40-60℃,需放置冷卻至室溫。
六、后處理:精細(xì)加工與檢測(cè)
修整:去除產(chǎn)品表面的飛邊、毛刺(通常用手工或?qū)S玫毒?,?fù)雜形狀可用激光切割)。
二次加工(可選):根據(jù)需求進(jìn)行貼布、涂膠、植絨等處理(例如:汽車內(nèi)飾件需植絨提升觸感)。
質(zhì)量檢測(cè):通過(guò)密度儀(檢測(cè)實(shí)際密度與設(shè)計(jì)值偏差)、壓力試驗(yàn)機(jī)(測(cè)試抗壓強(qiáng)度)、視覺(jué)檢測(cè)(檢查表面缺陷),確保產(chǎn)品符合標(biāo)準(zhǔn)。
核心特點(diǎn):環(huán)保與可控性
EPP生產(chǎn)全程無(wú)有毒物質(zhì)排放(發(fā)泡劑丁烷可回收),且邊角料可粉碎后重新用于預(yù)發(fā)泡,材料利用率達(dá)95%以上。此外,通過(guò)調(diào)節(jié)預(yù)發(fā)泡密度、模具溫度和壓力,可生產(chǎn)從柔軟緩沖件(如包裝內(nèi)襯)到高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)件(如汽車承重部件)的全系列產(chǎn)品,靈活性極強(qiáng)。
這一過(guò)程看似簡(jiǎn)單,實(shí)則需要精準(zhǔn)控制蒸汽壓力、時(shí)間和溫度的協(xié)同,是“材料科學(xué)+工藝控制”的結(jié)合體,也是EPP結(jié)構(gòu)件能兼顧輕量化與高性能的核心原因。