热压板机 101

介绍

热压板使制造商能够在施加成型压力以制造部件的同时创造温度受控的工艺环境。 加热板是精密加工的厚平板,它们在压力机中组合在一起,生产用于塑料、橡胶、层压板和林业产品行业的零件。 可用于加热和冷却的温度控制系统直接集成到模板中,用于将热量直接传递到材料或成型模具,并且可以使用电、蒸汽、热油或热水。

热压板的尺寸、成型温度范围和压机吨位各不相同,并且通常进行定制以适应特定应用和需要生产的零件。 这些压力机的性能非常强大,非常适合在实验室或测试环境中使用,以及需要大批量生产的制造设施。

材料与应用

压板机的部件主要由结构钢制成,以提高耐用性并能承受多个生产周期。 压板通常由工具钢或不锈钢制成,重达数吨,是压机的重要组成部分。 可提供标准形状和尺寸的压板,也可以根据具体细节进行定制。 精密加工的板材可以带有切口、凹槽、T 形槽、钻孔和螺纹孔以及安装模具以及容纳加热和冷却通道所需的其他特征。

图 1:精密加工的压板,带有槽、凹槽和其他切口,以满足应用要求

尽管它们经久耐用,但应注意防止损坏,例如压板表面的凹痕或凿痕,因为任何缺陷都可能对成型零件产生负面影响,并导致精加工操作的时间和成本损失。

热压板可用于在许多应用中形成零件,例如;

橡胶成型:成型橡胶件是通过将橡胶片或橡胶块压入模腔中而形成的。 可根据几何形状、厚度和橡胶特性来配置加热压板机的温度和压力。

压缩硫化:这个过程类似于橡胶成型,但橡胶在高温下用促进剂加热,从而改变橡胶的分子结构。 这有助于获得具有更高弹性、回弹力、拉伸强度、硬度和耐候性的部件。

UHMWPE 和 HDPE: UHMWPE(超高分子量聚乙烯)和 HDPE(高密度聚乙烯)是用于各种产品的塑料。 它们都可以通过对各自的基础成分施加高温直到发生聚合来形成,从而产生抗冲击和耐化学性、易于制造的多功能塑料。

无花果。 2:可以使用热压板生产不同厚度的 UHMWPE 和 HDPE 片材

装饰层压板:家具表面材料和墙板是常见装饰层压板的例子。 纸层和树脂层通过热量和压力粘合在一起,因此树脂会流入纸中,并且固化条件可以改变,从而导致不同的表面光洁度。

粘合:当需要两个或多个表面之间的平滑粘合时,使用此过程。 热压板可以与表面之间的粘合剂层一起使用,并且需要熔化该层,然后进行受控固化。

工业层压板:不同等级的工业层压板可以通过将热固性树脂层与基材(如纸、棉、布或玻璃)融合来生产。 在高温和高压下形成这些层会产生一种具有多种电气、机械和化学特性组合的材料。

木材成型:加热压板可用于制造胶合板,通过将木单板组合成平板,以及通过对分级木纤维和粘合材料施加高温和压力来制造 MDF(中密度纤维板)面板。

图 3:MDF 和胶合板是由热压板成型的常见木制品

先进复合材料:重量轻、强度和抗冲击性优异的材料常用于飞机、汽车和运动器材行业。 通过将更高强度的增强纤维结合到树脂中,在压力、温度和真空都可以控制的单一压力机中,热压板可用于制造先进复合材料的过程。

建立工艺参数

开发使用热压板的过程是特定于要创建的单个零件和使用的材料的。 热量分布、温度控制、固化时间、生产量和生产率等因素只是通常考虑的典型工艺参数之外的一些变量。

床尺寸

热压板机的床身尺寸可以从相对较小(小于 20”)到较大(100” 及以上)不等。 除了容纳将用于形成实际零件的最大工具集之外,对真空、温度控制系统和加热/冷却区数量的考虑可能会增加整个床的尺寸。 加热压板机也可以定制为使用多个床身,以进一步增加床身的整体表面,并且通常结合使用以提高零件生产、工具集使用和温度控制中的压力机灵活性。 最终,重要的是选择能够实现成功和高效生产过程的整体床尺寸和配置。 从压力机的所有四个侧面都可以很宽地进入床体,这对于材料和零件的自动和手动处理都是有利的。

Heated Platen Press
无花果。 4:一台225吨多架热压板机

热源

热压板可以配备不同的加热/冷却选项,每个选项都有自己的优点和缺点。

这些选项包括;

蒸汽加热压盘:这些压机可以提供经济高效的加热系统,并能够在整个压盘上提供准确的温度。 蒸汽加热压板可用于橡胶成型、粘合和层压刨花板,并可根据零件成型要求进行定制。 它们还可用于热水加热和冷却应用,并且通常用高强度材料绝缘。 可以通过单区和多区控制加热精度和均匀性,以优化过程。

油加热压板:这些压板适用于广泛的橡胶成型应用,也可用于粘合和层压。 热流体传输系统用于压板内,以控制可达到 750 °F 或更高温度的热量。 通常由一块实心钢加工而成,可以包括互连通道,沿边缘铣削和焊接,这些压板旨在防止堵塞和/或泄漏。 系统应该能够方便检查以确保良好的流体传输流动。 使用油加热压盘的较大应用可以使用更大的压盘尺寸并包括多流区进行处理。

电加热压板:这些压板是层压、成型和粘合的理想选择,可用于成型各种材料。 它们旨在提供均匀的热量分布和温度控制。 典型的温度范围为 500 °F 至 1000 °F,对于某些成型应用,温度范围可高达 1500 °F 或更高。 精密加工的板可以提供允许将加热元件(筒或条)直接安装到板中的功能,以便很好地控制热传递。 高功率加热器可用于需要快速加热速率的应用。 与其他选项一样,多区域温度控制可以通过电加热板实现多功能性,并且可以包括传感器以确保适当的温度到达适当的区域,从而最大限度地减少零件的错误。

吨位和速度

热压板所需的吨位和速度取决于工艺和应用。 橡胶成型、层压板、复合材料和木制品将有各种各样的要求。 例如,典型的压缩成型工具可能需要 20 吨的模具压力来形成其零件。 或者,粘合用于外墙的复合板层的层压工艺可能需要 250 吨或更多的成型压力。 所需的压机吨位将由所成型零件的投影面积及其各自的材料决定。 选择适合特定成型需求的吨位压力机很重要。 超出要求的吨位可能会导致能源消耗过多和工具磨损。

通常,热压板压力机的成型力范围可以从 15 到 1000 吨,并且可以配置速度,以便关闭时间很快并以适当的速度关闭,从而控制吨位。 比实际压机速度更重要的是确保循环时间最小化,成型压力和温度得到控制、准确和可重复。

成型零件的方向和尺寸可能会影响打开速度。 较大的零件将需要更多的空间来打开,因此需要更大的机器,这将转化为更长的打开时间。

Heated Platen Press
无花果。 5:一台 1500 吨,配备 4 台日光加热平板印刷机,带自动装卸系统

温度

与压机吨位相似,所需的压板温度以及随后直接向模具和/或材料的热传递,用于成型将取决于成功生产零件的需要。 选择最适合能源和成本效率应用的加热和冷却系统很重要,无论是电力、加热油还是蒸汽。 加热压板机用于广泛的行业和材料,可能的温度范围可以从室温或接近室温到 1500 °F 或更高。

在许多情况下,冷却要求也是一个可以编程到压机中的因素,以确保适当的固化条件并确保零件和模具可以在之后安全处理。 零件几何形状、尺寸和材料特性将对必要的冷却时间产生最大的影响。

中风和日光

加热压板机可以配置为单个或多个开口(日光)。 这允许成型过程在相同的压制周期内生产多个零件,因为可以在单个压制机中使用多个模具。 在固化时间可能很长的应用中,加热平板印刷机的多功能性可以减少实现所需产量所需的印刷机总数。

完全缩回的工具面之间必须有足够的日光,以便从压力机中取出成品。 实际上,这意味着日光大约是按压行程的三倍。 如果将使用压力机生产多个零件,行程和日光应适应最大的预期工具。 可能需要额外的间隙以适应模具冷却、模具加热、快速更换工具和装载/卸载系统。

Macrodyne Heated Platen Press Machine
无花果。 6:一台 7500 吨,配备 10 台日光、热压板,带真空外壳和装载/卸载系统

液压加热压板机

液压加热压板机是用途极为广泛的机械。 它们不仅被广泛用于在许多行业中形成需要受控温度和成型压力的生产零件,而且它们还可以用于测试和实验室环境。 例如,压板机可用于冲击和挤压测试,以及塑料包装的热封原型。

借助适当集成的液压系统,加热板压机可以产生极端压力,这是成型、压实和粘合各种材料所必需的。 较大的压力机可以配备超大的垫板,以确保压板的运动平稳并最大限度地减少偏转,从而产生准确和精密的零件。 对于许多成型应用,方形和平面压板极其重要,同时配合可靠且可重复的压制运动以提高操作效率。 这通常是汽车、航空航天和其他应用中使用的零件的要求,这些应用使用高精度至关重要的热压板。

可以针对特定工艺设计和制造定制的液压加热板压力机。 它们可以包括单个开口、多个开口、向上或向下作用的压板以及许多其他选项。 为确保获得成功的零件结果并进一步专注于最大限度地提高时间和运营成本的效率,该印刷机可以配备各种框架样式并包括以下功能:

  • 燃气或电加热系统
  • 压板冷却系统
  • 真空外壳和系统
  • 隔热箱体
  • 台板清洁器
  • 温度传感器
  • 液晶显示器
  • 高速数据采集系统
Macrodyne Heated Platen Press
无花果。 7:一台 1000 热压板机

好处

这里总结了液压加热平板印刷机的一些优点和能力:

  • 成型压力分布稳定均匀
  • 受控温度——允许在同一台印刷机上使用的材料具有灵活性
  • 适用于实验室和测试环境
  • 能够形成多个零件以最大限度地提高生产能力
  • 完全可配置以满足成型要求并具有调整能力;温度、压力、位置、固化时间和印刷速度
  • 具有集成安装和冷却功能的定制机加工压盘
  • 零件的精密度和准确度

访问我们的加热板压力机页面,了解有关定制液压加热板压力机的更多信息。

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图片参考

  1. 图 1:HPP-F1,精密加工压板,带槽、凹槽和其他切口,Macrodyne
  2. 图 2:HPP-F2,高密度聚乙烯 (HDPE),聚合物形状,( https://www.polymershapes.com/product/high-density-polyethylene-hdpe/ )
  1. 图 3:HPP-F3,拉杰普特,K.,MDF 与胶合板 |什么是中密度纤维板 |什么是胶合板 ( https://civiljungle.com/mdf-vs-plywood/ )
  1. 图 4:HPP-F4,一台 225 吨多架热压板,Macrodyne
  2. 图 5:HPP-F5,A 1500 吨,带 4 台日光加热平板印刷机,带自动装载/卸载系统,Macrodyne
  3. 图 6:HPP-F6,A 7500 吨,带 10 日光,带真空外壳和装载/卸载系统的热压板,Macrodyne
  4. 图 7:HPP-F7,一台 1000 热压板,Macrodyne