2 真空成型技术
2.1工艺原理与过程
为避免缝制皮套预成型工艺带来的成本上升,效率下降,真空一体成型在灌泡技术上逐渐发展起来,该工艺是将皮革放入模具中,利用真空吸附,将表皮贴合在模具上,再将海绵注人带有表皮的模具中,固化成型开模。在过去的儿年里,很多企业在这方面也进行了大量研究,现美国和欧洲,聚氨醋座椅一体成型工艺己基本成熟,并开始进人批量生产。该工艺与灌饱技术不同的是真空一体成型利用了真空带来的负压,同时加热皮革,使皮革更加有利于贴合在模具表面上。成型工艺与灌注工艺相似,工艺过程大致分为:1)在模腔内喷涂脱模剂;2)将补强材料或骨架材料安置在模片上(看实际需要而定);3)人工打开模具上织物的框型夹具;4)将织物伸展在模腔内并夹紧;5)按预定的温度加热织物(要求温控准确,免织物表面起皱和破裂);6)通过真空吸附使织物完全附着在模具的内表面;7)将聚氨醋发泡混合料灌人预成型的织物内(采用开模浇注方式还是闭模浇注方式,视制品而定);8)固化时问结束后,使整个座垫脱模。
2.2模具与皮革
真空一体成型模具较复杂,需在灌注工艺模具基础上再增加1套真空发生系统,通常的做法是在下模成型的表面上或对应造型特征处,直接钻小孔,所有孔的下端直接与下模底端的真空腔相连,真空腔通过管道与真空泵或真空罐相连,连接处均有阀门控制真空的开合。对织物的要求应满足:1)具有双向延展性;2)必须是不透气的涂料织物,以便进行真空成型及避免泡沫渗透;3)和聚氨醋泡沫相同,具有良好均匀的附着性能。
按上述要求和制作过程生产的整体座椅,可广泛应用于拖拉机、铲车以及办公用品等方面,聚氨醋一体成型工艺是泡沫成型工艺的一个很大进展。
2.3工艺评价
和灌泡工艺相比,真空一体成型工艺避免了复杂造型需缝制皮套的工序,提高了效率,但模具结构复杂,对座垫造型有一定的限制,造型特征不能使皮革拉伸率过大,否则会出现产品变形、生产效率降低等问题。
3 皮革搪塑灌泡技术
3.1工艺原理与过程
为弥补上述工艺不足,满足座垫不同造型需求皮革搪塑灌泡技术是一个发展方向。皮革搪塑灌泡技术目前主要用于高档车仪表板等手感、视觉效果要求高的产品,因具有花纹均匀、无内应力、设计宽容度高等特点,近年来模塑企业纷纷引进搪塑工艺。皮革搪塑灌泡技术原理是首先搪塑成符合座垫外观形状的表皮,接着灌注发泡;模塑时将塑料糊倒入开口的中空模内,直至达到规定的容量;模具在装料前或装料后进行加热,以便使物料在模具内壁变成凝胶,当凝胶达到预定厚度时,倒出过量的液体物料,并再加热使其熔融,冷却后即可模内取出制品。
搪塑成型灌泡技术过程大体分为:合模、加热、成型、分模、冷却、取件、放皮、灌抱、成型和脱模10个步骤,也可直接让外协企业提供所需形状的搪塑皮革,这样工艺上仅需要放皮、灌泡、成型和脱模即可。
3.2模具与皮革
皮革是由搪塑粉料制备而成,搪塑表皮的材料为热塑性材料,主要包括PVC, TPU和TPO粉末。PVC材料已经应用多年,原材料来源相对广泛,价格相对便宜;TPU和TPO粉末是新兴起的材料,与PVC粉末相比,密度更小,而且不含有害物质,更加环保。TPU粉料结合了橡胶的物理机械性能,具有优良热塑性及工艺加工性,是一种环保型材料,可回收循环使用;优良的物理性能,可使用较薄的表皮厚度;良好的耐化学性、耐老化性、抗摩损性;TPU搪塑料无需添加增塑剂,具有良好的气味及散发特性;低温状态能保持优良的弹性,玻璃化温度为-50℃。PVC搪塑表皮厚度一般在1~1.2 mm,设计自由度高,手感较好,花纹完全与模具一致,耐摩擦性好。
从整个工艺看,搪塑灌泡技术模具分2个部分:一部分是用来成型搪塑表皮的,根据加热方式的不同有气加热搪塑模、油加热搪塑模和砂加热搪塑模;搪塑表皮的模具制备工艺复杂,制造比较困难,成本非常高。另一部分是座垫发泡模具,座垫发泡模具结构与之前所述的基本无差别。
3.3工艺评价
搪塑灌泡工艺可以生产各种形状的座垫,由于搪塑表皮基本上不受形状的限制,甚至可以做成一定的负角,圆角可以达到0.5 mm,厚度在1.1 mm左右,理论上可以用来制备各种造型各异的座垫。同时,由于搪塑皮革表面花纹是在表皮成型过程中形成的,在制备座垫时并不需要拉伸,座垫的花纹形状没有任何变形,座垫形状保持的非常好,但成型工艺能耗大,成型周期较长,劳动强度大,搪塑成型工艺的模具制作周期长、不容易修改、成本较高,这是影响该工艺发展与应用的主要因素。