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1、电冰箱内胆的材料选择及制造工艺摘要：箱体是电冰箱的骨架，其它部分都装配在箱体上或放置在箱体内。而内胆是箱体的主要 零部件，它与侧帮、后背板、下底板及填充的发泡料共同组成了箱体，并由内胆形成了一个或几 个相对独立的与外界隔开的密闭空间。电冰箱的内胆一般采用丙烯腈一丁二烯一苯乙烯（ABS） 和耐氟高抗冲聚苯乙烯（HIPS）材料直接成型法制成。电冰箱制造采用热成型，热成型（也称吸塑） 方法依据成型模具（阴模、阳模）、成型所需压力（真空、压缩空气）等不同，其分类可以达到 十数种。但无论如何，热成型工艺过程一般都包括加热、成型、冷却、脱模等工序电冰箱内 胆由于其成型面积大，成型深度深，成型工艺较难控制，
2、是复杂的成型工艺之一。关键词：热成型；ABS ; HIPS电冰箱的内胆即电冰箱的箱体内壁，它要求对温度的适应性好，不但在高环境 温度下不产生形变，在低温的条件下也要保持箱内壁的平坦，电冰箱的内胆一般采 用丙烯腈一丁二烯一苯乙烯（ABS）和耐氟高抗冲聚苯乙烯（HIPS）材料直接成型法制 成。这些材料易于一次真空加工成型，且无毒、无味、耐腐蚀、重量轻，制成的内 胆色泽美观，但缺点是耐热性能较差、硬度较低，易划伤，使用温度一般不得超过 70C，因此电冰箱电路系统若有电热器件，必须加装防热的保护装置。同时，电冰 箱隔热用聚氨酯硬质泡沫塑料在成型时逸出氟里昂气体，与HIPS板材接触会造成 板材龟裂，所以
3、要对HIPS进行改性。ABS虽好，但价格高，故又研制出HIPS / ABS 复合板。也有少数电冰箱的内胆采用搪瓷板或合金铝制成，这种材料制成的内胆具 有强度高、耐磨损、抗腐蚀的优点，但是其生产成本较高，整机重量增大，所以只 在一些高档厨房用电冰箱中采用。目前国内外正研制PP板的电冰箱内胆和门内衬， 以降低成本。美国Monfell公司已选用PR0FAXPF 814高熔体强度PP做试验，有 望近年内得到应用。国产电冰箱引进日本生产技术生产电冰箱的内胆的材料，多选用ABS工程塑料， 这种材料制成的内胆表面光滑、颜色美观，物理性能也比较好，可耐油、耐腐蚀， 使用寿命长，但生产成本较高。采用欧洲生产技术
4、生产电冰箱内胆的材料多选用 HIPS工程塑料，这种材料的成本较低，但生产的内胆综合性能要低于ABS材料。我 国电冰箱业，除青岛海尔冰箱仍采用HIPS夕卜，其余绝大多数均采用ABS板材。所 以，欧洲一些国家生产的电冰箱，其冷冻室内常采用印花铝板代替HIPS工程塑料， 只在冷藏室内胆上采用HIPS工程塑料。电冰箱（柜）内胆和内衬板材主要使用HIPS和ABS塑料制成。下面介绍ABS特性。ABS（丙烯腈一丁二烯一苯乙烯）无毒、不透水、吸水率低、尺寸稳定性好， 制品光泽度、电性能和力学性能优良，因此获得了广泛应用，特别是在电冰箱内 胆和门内衬中用量更大。常用的ABS特性如表324所列。性能项目趨高抗冲击
5、性高强度、中抗冲击型低温抗冲击型耐热型物理性能密度1.051.071,011.06 “ 1.08吸水率/隔0.30.30.20.5热性能热变形温度/七87曲加*8592-110线胀系数/(I X IO-VT)燃烧性/(mm/s)(12.7mni 厚)10.07.03.6-9.90,556.8-8.20.55,力学性能拉忡强度內256321-2853-56拉忡弹性M/GPaL82.90 7- 1.S2.5弯曲强度/丽刊629725-2684弯曲弹性摸圧缩强W/MPaJ屯3.01.2-2,018-3925-2.670硬氏（洛氏.HKC）)0012162-8610S- 116沖击强常温*缺口）低温f
6、 -切汇）536027-49&. 1 - JS.916-321.4 -54电性能体积电阻1016101610131013介电损耗（他血）0.003-O.OK0,002 - 0.0080.11 - 0-U7JIK034耐电弧性几主o c4刃电冰箱 （柜）用 aBs 的特70 - 89性70-80如图7-43所示为电冰箱内胆，塑件左、右、前、后及顶部均需活动成型块脱模，塑件的顶部和两侧面均有装配尺寸要求，成型需细致和明显，塑件壁厚为 1. 2mm.图7,3 电冰箱内胆电冰箱内胆多采用ABS塑料，该塑料具有良好的综合性能，尤其是韧性好，且 不因温度高低而剧烈变化，可以采用各种热成型工艺制得拉伸比较大
7、和结构精致的 制品，电冰箱内胆是ABS板材热成型的主要代表品种。电冰箱内胆由于其成型面积 大、成型深度深、成型工艺较难控制，是复杂的成型工艺之一。目前，国内电冰箱 内胆成型工艺大致可以分为四种，分别为预吹凸模真空成型，预吹凸模真空、压缩 空气成型，预吹柱塞助压、凹模真空成型，预吹柱塞助压、凹模真空、压缩空气成 型。这些成型工艺都属于热成型的范畴。成型过程包括吹泡、上模、压柱塞、成型、冷却、脱模等。一般地说：板材温 度高低、吹胀用压缩空气大小、预拉伸高度、上模快慢、柱塞移动快慢、真空/压 空的快慢以及以上因素的相互配合都对制品厚度分布产生影响。阳模真空成型时， 预拉伸不足，上模太快及抽真空太快，
8、容易造成制品顶部过厚及两侧薄；预拉伸 太高及抽真空太慢，则结果刚好相反，因此合适的预拉伸（吹胀）高度，特别重要。 在阳模成型时视制品结构特点，一般在阳模高度的1/ 2 3/ 4。阳模真空成型时吹 泡高度顶部尺寸与制品底部要求尺寸相符即可。要保证合适的吹胀高度，还要使板 材温度吹胀压力大小及上模快慢、真空快慢相互配合，具体过程控制分析如下所 述。（1）吹胀（吹泡）：可以通过压缩空气进行，泡状物高度控制在阳模高度的 1/ 2 3/左右，或者阴模深度的70犷90 %。预拉伸的速度在200 300 mm/ s（以 泡状物高度为依据），压缩空气时，可以通过控制压力，比例阀开口大小及作用时 间。合理的吹胀
9、高度一旦确定，就可以通过光电眼控制泡状物高度的稳定性。吹泡 的速度与板材温度关系很大，温度越高，越易吹泡，但局部温度过高时，容易造 成区域过薄或穿孔。一般在较低温度下吹泡，此时熔体强度较高，操作稳定性也 高。多槽模或多瓣模成型时，需要形成多个泡状物，一般在框架上设置分隔装置， 必要时在面板上也可以设立支撑装置。必须控制合适的板材温度，以保证两个泡状 物均匀地吹胀。吹胀也可以通过抽真空的方式进行，相应地设备密封装置和风冷却 方式也不同。泡状物的大小可以通过真空阀门大小及时间来控制。抽真空吸泡与压 缩空气吹泡相比，前者可以避免板材温度的降低及外界的污染，有一定的优势。（2）上模：模具动作由液压、气
10、压或者伺服马达驱动，模具运行速度可以分级 进行控制，一般选择先快后慢方式，速度调节在200 1 000 mm/ s。模具动作快慢 必须与预拉伸速度相配合，太慢板材温度降低不利于成型，太快可能造成板材撕 裂。(3) 模温：也是影响厚度分布的因素。一般地说，板材拉伸以后最先接触到模 具的部位最先冷却下来，在上模及抽真空时该部位拉伸最小，因而厚度较高。其相 邻的部位则往往拉伸要大一些，厚度较低。模温对成型的影响表现在很多方面：模 温高，制品光泽高、清晰度高，可以控制折皱，但周期延长；适当的模温还可以减 少制品应力，减少制品拉伸皱痕；模温还对成型品的收缩有一定影响。复杂的模具 可以采用不同的部位控制不
11、同的模温，以适应产品结构和成型周期的需要。模温采 用水或油做介质进行控制。(4) 真空：真空快慢与板材温度及上模动作相配合，一定条件下可以控制一 些小的缺陷，优化厚度分布。一般情况下宜选择100 %真空，而在上模动作及加热 单元控制上做调整，这样可以保证快而好的成型效果。真空时间的长短与成型制品 容积大小及成型方式(阴模、阳模)有关。真空时间长，制品的尺寸稳定性会提高。(5) 柱塞：采用液压、气压或伺服马达驱动，用于辅助成型的工具均可称为 辅助柱塞。辅助柱塞的动作原则与上模相同，其快慢要与真空速度相配合。柱塞的 大小与所要成型的制品结构有关，一般在阴模成型时柱塞大小相当于模腔体积的 70 %
12、90 %，具体形状尺寸要经多次试验后确定。阴模成型时，辅助柱塞一般用 木模制造，外部用法兰绒包覆，这样柱塞的成本低，易于制造，在试制过程中易 于修改。辅助柱塞一般不依靠自身加热，而是借助阴模加热及成型时与受热的材料 接触时传热。达到稳定情况下，柱塞可以达到一稳定温度。深模槽的阴模成型、单 工位成型双腔内胆时用于分隔成型两个泡状物及象活动层架翻转机构的成型等都 要使用辅助柱塞。(6) 冷却：制品的冷却一般用外部的方式，采用压缩空气甚至喷水雾方式， 要冷却到材料变形温度以下，以避免制品里外冷热不均而产生应力变形，还要保 证制品的尺寸稳定性。在冰箱内胆成型时，制品边部应加强冷却。模具的导热性是 影响
13、冷却时间、生产节拍的一个很重要因素。模具设计上要考虑吸收热量。(7) 脱模：热成型制品依靠制品强制弹性变形后方从模具脱出，一般采用 0.050.15 MPa压缩空气从模具真空孔中吹出来,使塑料制品弹性变形。一般脱模吹 气道与真空管道相同，特殊结构的制品可能会用到不同的管道。脱模吹气也可以分 几级吹气或脉冲吹气，与下模动作相配合。国产电冰箱的生产厂家，因大部分从日本和欧洲的意大利、西班牙、德国、法 国等引进生产设备和技术，所以电冰箱内胆生产也采用这些国家的先进技术。从电 冰箱内胆的结构设计上分类，基本上可分为日本技术和欧洲技术两大类，主要材料 的为工程塑料，但这两大类技术在加工内胆时有着明显的工
14、艺上的差别。日本生产 的内胆的技术多采用拉伸调整法；欧洲生产内胆的技术多采用空气预胀法。在早期 生产的电冰箱内胆，均采用搪瓷钢板制成，由于加工复杂、成本较高，逐渐被塑料 真空制成的内胆所代替。但是近年来，国外一些电冰箱生产厂家生产的内胆，又恢 复向搪瓷钢板的方式发展。参考文献：【1】康浩高崧最新空调制冷设备安装使用维修大全地震出版社,1995年12月第1版.【2】张玉龙张子钦编.塑料专用料配方设计与加工实例.国防工业出版社,2006年01月第1版.【3】模具实用技术丛书编委会编著塑料模具设计与应用实例机械工业出版社,2010.03.【4】黄晓燕主编.塑料模具技术问答化学工业出版社,2009.09.
