?異形海綿的模壓成型是通過高溫高壓使海綿坯料在模具內收縮、塑形的工藝,其質量受模具設計、海綿材質、工藝參數、操作規范等多因素影響。若操作不當,易出現形狀偏差、表面瑕疵、性能下降等問題。以下是關鍵注意事項:
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一、模具設計與制備:保證成型基礎
模具是模壓成型的核心,其結構直接決定海綿的最終形狀和精度。
材質與加工精度
模具材質:優先選擇鋁合金(導熱性好、重量輕)或 45# 鋼(耐磨性強,適合大批量生產),避免用鑄鐵(導熱不均,易導致海綿局部過熱)。
精度要求:模腔尺寸需預留收縮余量(海綿模壓后會收縮 3%-8%,根據密度調整:低密度海綿收縮率高,需放大 5%-8%;高密度海綿收縮率低,放大 3%-5%);模腔表面粗糙度 Ra≤1.6μm(光滑表面可減少海綿粘連,保證脫模后表面平整)。
結構細節優化
脫模斜度:模腔內壁需設計 1°-3° 的斜度(復雜曲面可增至 5°),避免海綿成型后卡在模具內導致變形或撕裂。
圓角過渡:所有棱角處做 R0.5-R2mm 圓角處理,防止海綿在尖角處因應力集中出現破損(尤其低密度海綿,易在直角處開裂)。
排氣孔設計:在模具深處、凹槽等易積氣的位置鉆 Φ0.5-1mm 排氣孔(間距 50-100mm),避免成型時空氣無法排出形成氣泡或凹陷。
模具預熱與維護
新模具使用前需預熱至工作溫度(150-200℃)并保溫 2 小時,去除內部水分和雜質,避免影響海綿表面質量;
每次生產前清潔模腔(用酒精擦拭,去除殘留海綿碎屑或脫模劑),定期檢查模腔磨損情況(尤其高頻接觸部位),磨損超 0.2mm 時需修復。
二、海綿坯料選擇:匹配模壓需求
并非所有海綿都適合模壓,坯料的密度、成分、狀態會直接影響成型效果。
密度與硬度適配
適合模壓的海綿密度:通常為 15-60D(低密度<15D 的海綿易過度收縮,形狀不穩定;高密度>60D 的海綿需更高壓力,易導致模具損耗)。
硬度選擇:根據產品需求,軟質海綿(硬度 20-30 Shore C)適合做緩沖件,硬質海綿(硬度 40-60 Shore C)適合做支撐件,模壓前需確保坯料硬度均勻(偏差≤5 Shore C)。
坯料尺寸與狀態
坯料尺寸:需比模腔體積大 10%-20%(保證填充充分),形狀盡量接近模腔(如模壓弧形海綿,坯料預切成扇形,減少材料浪費和成型應力)。
含水率控制:海綿含水率需≤5%(潮濕坯料模壓時會產生蒸汽,導致表面出現氣泡),儲存時避免受潮,必要時提前在 60℃烘箱中烘干 2 小時。
特殊功能海綿的預處理
阻燃海綿:模壓前需確認阻燃劑穩定性(高溫下不分解),避免模壓后阻燃性能下降;
記憶海綿(慢回彈):需提前在 40℃環境中靜置 24 小時,消除內部應力,防止模壓后尺寸不穩定。
三、工藝參數控制:核心質量保障
模壓的溫度、壓力、時間是三大關鍵參數,需根據海綿材質和形狀精準調整。
溫度控制
模壓溫度:聚氨酯海綿通常為 160-180℃(低密度海綿取低限 160-170℃,避免過度收縮;高密度海綿取高限 170-180℃,確保充分塑形)。
溫度均勻性:模具各區域溫差需≤±5℃(用熱電偶檢測),可通過在模具內設置加熱管或采用熱油循環加熱實現;局部溫度過高會導致海綿碳化(發黑),過低則塑形不足。
壓力調整
壓力范圍:根據海綿密度和模具面積調整,通常為 5-20kg/cm2(低密度海綿 5-10kg/cm2,高密度海綿 10-20kg/cm2)。
加壓方式:采用 “階梯加壓”(先低壓 5kg/cm2 保持 10 秒,讓海綿均勻填充模腔,再升至目標壓力),避免瞬間高壓導致海綿局部破損或材料分布不均。
時間設定
保壓時間:根據海綿厚度調整,厚度<20mm 時 30-60 秒;厚度 20-50mm 時 60-120 秒;厚度>50mm 時 120-180 秒(確保熱量傳導至中心,完全塑形)。
冷卻時間:脫模前需將模具溫度降至 60℃以下(可通過水冷或自然冷卻),避免高溫脫模導致海綿變形(冷卻不足易出現收縮不均)。
四、操作規范:減少人為誤差
坯料放置與脫模
坯料居中放置在模腔內(偏差≤5mm),避免偏移導致局部材料過剩或不足;復雜形狀海綿可預涂少量脫模劑(硅基脫模劑,用量≤5g/m2,過多會污染海綿表面)。
脫模時用專用工具(如塑料鏟)沿脫模斜度輕輕撬動,禁止用力拉扯(尤其薄壁部位易撕裂);批量生產時每 10 模檢查一次脫模情況,及時清理模腔殘留。
質量巡檢與參數調整
首件檢測:每批次前 3 模需檢測關鍵尺寸(用卡尺)、外觀(有無氣泡、破損)、密度(模壓后密度通常增加 10%-20%,需符合要求),不合格則調整參數(如尺寸偏小需降低溫度或縮短時間)。
過程監控:每小時抽查一次產品,記錄溫度、壓力曲線(通過設備記錄儀),發現波動(如溫度驟降 5℃以上)立即停機排查。