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押出模具的缤纷世界~中空板模具和成型台
2023.06

中空板具有质量轻、耐冲击、防水、防静电、阻燃及耐酸碱等特性,被广泛运用在包装、机械、工业、建筑等,比如:温室以及建筑物屋顶或外墙、隔音防火建材、灯箱广告等。中空板多半以PP或PC为主要原料,因为应用有所不同,除了一般中空结构外,还有米字型、斜光板(导光隔热板)或是其他特殊结构的中空板。



( 中空板因应用不同,而有不同的结构 )


( 大量被用在屋顶的中空斜光板,具抗UV涂层,可透光也能降温。 )

中空板一如字面上的理解就是:上下为实心而中间为空心的板,而中空板的支撑强度依靠着中间细微的柱子,因此中空板模具与其他类板材或薄膜押出模具的设计格外不同,为了形成均匀的中空间隔以及确保柱子的强度,中空模具的模仁设计就是一门功夫,为了让塑料平均分配,只要是塑料流过的每个空隙,都必须保持平滑的表面,细小的空隙采用线切割加工控制在公差范围内,除此之外,在中空板完全定型前,必须透过模具内部的空气管路作为暂时性的支撑,过大的风量会产生扰流,影响塑料分配,过小的风量又无法提供足够的支撑,影响中空板的强度,因此中空模具配比的风量调整系统,都需要经过精密的计算,才能让温度、速度、风量以及强度,达到最佳的生产状态。



( 为了确保中空板柱子的强度,模具流道以及风量调整系统搭配很重要 )

由于中空板被大量用于建筑,需要透明度高以利透光,又或者需要一层抗UV剂隔绝紫外线,因此许多的中空板上下表面都会使用抗UV剂,制程中如果控制不够精准,会导致抗UV剂渗入中间层,增加生产成本,为了杜绝此种现象,可使用具有专利的模唇特殊调整结构,还可以轻易控制板厚,有效节省成本。



( 中空模具通常不使用塞料机构,可提供客制化设计)


( 使用具有专利的模唇调整机构,可以确保抗UV层不会渗透到中间层 )

相较于其他押出板材与薄膜押出模具普遍都会透过不同塞料机构因应不同的生产宽度,中空模具鲜少使用这样的结构设计,但对于有此需求的生产者来说,塞料机构经过特殊设计,还是能够应用在中空模具上。

中空板有别于其他押出板或膜,还有一个最大的不同点在于成型方式,押出板材或是薄膜都是透过滚轮成型与定型,但中空板却必须透过特殊设计的真空成型台来成型,因此中空模具与成型台多半都是由同一个制造商提供,才能确保中空板的品质。押出模具出料后利用温差来让产品成型与定型,因此中空成型台的成型板,除了材质选用以及加工技术外,配置定寸自动调整系统,保持在正负2um的公差范围,还必须同时有空气管路以及水路两大系统,在成型盘形成均匀而稳定的运作系统,可以让中空板快速成型。



( 对中空板来说,真空成型台的设计也是影响成型的关键。 )

由于PP和PC的物理特性不同,以往多选用相同材质制作成型盘,但经过多次的生产测试,针对PC中空板的成型盘采用不同材质制成,加工制程也随之调整,成型盘的风路与水路设计也更方便操作,目前新型的PC中空成型盘在押出量每小时350kg产能下,依旧能够达到板厚均匀,成型结构良好的状态,也因为材质变更,原本需要三段成型盘的PC中空板,在新型态设计上,仅需要两段成型盘就能超越原本的效率,至于原先使用三段式成型盘的客户,如果需要提升产能,也可以更换第一段成型盘,平均可提升10-20%的产能。

中空模具的确与其他押出模具,不管在制程或是设计上都有许多不同,但对于使用模具的客户来说,都只有一个共同点,选用有能力制造设计适合产线模具的制造商,才是保持高产能高品质产品的王道。