家用电器|聚氨酯发泡生产技术

家用电器聚氨酯发泡通常是在一条装配线上进行大量生产的。起绝热作用的聚氨酯硬质泡沫广泛地使用于电冰箱和水加热器上。器具制造工艺——通常用空腔发泡法,一般必须完全结合在生产过程中。

选用适当规格的发泡机、型架的结构以及配装完整的发泡生产流水线都是些重要因素。发泡机的生产能力应该大到在5~10秒钟内足以将所需要的泡沫量填满模腔。用这样的方法时,即不要将液态混合物铸塑在已经发泡的泡沫体上,还要避免出现泡沫缺陷。小型器具发泡时可使用高压发泡机以及低压发泡机。目前的去趋向是采用高压聚氨酯发泡机,原因是:无物料损耗;没有一种组分会超前或滞后;主料后,混合头不用溶剂或空气清洗。

1 冰箱和冷藏柜的壳体
冰箱壳体是一种结构比较复杂的型腔。因此,所用型架就是组装生产线中最昂贵的部件。这种型架支撑着预制和外壳的衬层承受发泡形成的压力,并保持它们之间所需要的间距。泡沫压力介于0.3~0.6*105Pa之间是根据填充系数确定的。为了安全,所用型架设计得承受住1~1.5*105Pa的压力。寻求最短的脱模时间是为了最合理地利用这种贵重的型架。除了所用发泡体系的类型之外,箱体的结构、尺寸和壁厚对脱模时间也有很重要的影响。

发泡时,冰箱的位置是很重要的。当门的开口朝上时,反应混合物的流动距离最短。把反应混合物铸塑到后壁中并在发泡前均匀地分布开。当反应混合物到达内外衬层的结合部位时,粘度已经相当高以致实际上没有反应混合物通过排气孔而向外泄露出去。如果模坯朝下,泡沫必然会进一步流动。这会使物料用量增加,密度分布较差并脱模时间较长。内外衬层必须仔细地密封,由于反应混合物在到达这些部位时仍然是液体。在生产中经常采用图6-7所示的填充位置,因为其模型结构比较简单。装模及脱模是不必吊起重的模芯,只把轻的外壳吊起即可。

铸铝件已被证实是适宜制作模具的材料。用型钢增强的多层胶合板也适合制模。为了便于插入空壳和取出已充满泡沫的壳体,型架装有气动或者机械开、闭是机构。可伸缩的内芯和顶出机构协助泡沫壳体易于脱模。型架温度极大地影响到已充满泡沫制品的脱时间。在壳体上测得的温度已证实约40~45。C时特别适宜。这一温度可使总体密度较低、泡沫的分布更均匀,且与表面层的粘着性能也更好。固定式型架可采用电阻加热器或热水加热。活动模具的预热和后加热,需要热空气或红外线加热的巷道。使用木制模具时,要充填泡沫的部件应在放入型架之前进行预热。

2 带有活动型架的装配生产线

发泡机械的发展极大地影响到装配的方法,尤其是生产方法,第一台发泡板仅有一个混合头。因此,在设计生产线是必须使每个型架都通过这一点。产量大时则需要把型架放在转盘式传动带上面。这条生产线有将模具运送到预装外壳的上料工位的开、停式或连续运转式传送带、预热巷道、发泡工位、后加热室以及取出已充泡沫壳体的脱模工位。生产线的生产能力取决于型架的数量和生产周期,最复杂壳体还取决于所需的脱模时间。只有在这条生产线上加工尺寸相近的壳体时才能获得最大的生产速度。在模具易于互换时方能适合灵活的生产计划,而先决条件是每个型号的壳体要有相应数量的模具。

3 带有固定式型架的生产线

这一设计原理只要求搬动轻的冰箱外壳而不再移动笨重的模具。这是该领域较新的但已得到证实的方法。从逻辑上看,不再需要用昂贵的预热烘箱加热固定的型架,而是用节能的红外线或循环热空气加热轻的壳体,并在型架里保持这一温度。

这种装备的门体和冷藏柜的盖板通常由槽型的外屋金属板和用真空成型的热塑性塑料制作的内衬层所组成。该制件的发泡是想单层或多层框架上进行,在传送器上的型架或是固定式或是移动式的,制件既可呈水平状也可以垂直状态。冰箱门通常不加内衬层仅作为普通平行板发泡。这样可以用单层或多层框架模压加工,用这种加工方法还可能连续化生产。

把空的凹型门板放在供料传送器上。用摆动式混合头浇注反应混合物料。然后将门板送入层压机并件纸板覆盖在门板上面使泡沫相粘合。通常传送器切去两个门体之间的接缝纸边。生产速度取决于层压机的长度。在传送器上停留时间是2~3分钟。因为生产线的投资比较高,因此只有制品产量大,这种方法才是经济的。

4 热水器

在热水器保温腔中发时,其压力容器及外壳不得有金属加工时残留的油污或其他物质。只有这样才能够金属表面和泡沫之间粘结良好。在制件涂漆后,必须在充入泡沫之前经过干燥加热。液体状的反应混合物是经由外壳底板上预先钻好的铸塑孔注入。带钢质外壳的圆筒形或球形热水器无需型架。如果用热塑性塑料作外壳,则必须使用型架以承受泡沫压力。

另一种方法是没装外壳的压力容器采用模内发泡。模具可喷涂离剂或衬上适合的金属隔离箔膜是泡沫不粘在模壁上。然后再安装外壳。这种方法成本较高,只是当内、外容器的尺寸彼此都很大时才建议采用。