EPP結構件的生產過程是怎樣的?
EPP(發泡聚丙烯)結構件的生產過程是一個“物理發泡+模具成型”的精密工藝,核心是通過對聚丙烯顆粒進行預處理、發泡、熟化,最終在模具中壓制成型。整個過程可分為6個關鍵步驟,每個環節都直接影響產品的密度、強度和精度:
一、原材料預處理:篩選與改性
顆粒篩選:選用粒徑均勻(通常2-5mm)的聚丙烯(PP)顆粒,去除雜質和破損顆粒,確保發泡均勻性。
交聯改性(可選):根據產品性能需求,對PP顆粒進行化學交聯或輻射交聯處理,提升其耐高溫性和抗拉伸強度(未交聯EPP耐溫約100℃,交聯后可達130-150℃)。
二、預發泡:讓顆粒“膨脹”
工藝原理:將PP顆粒放入預發泡機,通入高溫高壓蒸汽(100-130℃),顆粒內部的發泡劑(通常是丁烷或戊烷,占顆粒重量的5%-10%)受熱汽化,使顆粒體積膨脹至原體積的10-50倍(密度從0.9g/cm3降至0.02-0.09g/cm3)。
關鍵控制:通過調節蒸汽壓力(0.2-0.5MPa)和處理時間(30秒-5分鐘),精準控制預發泡后的顆粒密度(例如:汽車部件需密度30-50kg/m3,包裝材料需10-20kg/m3)。
特點:預發泡后的顆粒呈“蜂窩狀”,內部充滿閉孔氣泡,質地柔軟有彈性。
三、熟化:穩定氣泡結構
作用:預發泡后的顆粒內部仍有殘留氣體,需在熟化倉(室溫或略加熱環境)中放置24-72小時,讓氣泡內外壓力平衡,避免后續成型時出現收縮或破裂。
環境要求:熟化倉需通風干燥,溫度控制在20-30℃,濕度≤60%,否則可能導致顆粒結塊或含水率過高(影響成型質量)。
四、模具填充:精準定量
顆粒計量:根據產品體積和密度,通過自動化設備將定量的熟化后顆粒填入成型模具(模具材質多為鋁合金或鋼材,表面需拋光處理以保證產品光滑度)。
排氣設計:模具上分布細小排氣孔(直徑0.1-0.3mm),確保填充時顆粒間的空氣排出,避免成型后出現氣泡或空洞。
五、高溫模壓成型:讓顆粒“融合定型”
加熱融合:向模具通入高壓蒸汽(120-150℃),使顆粒表面軟化熔融,相鄰顆粒的泡孔壁相互黏連,形成整體結構;同時蒸汽壓力推動顆粒填滿模具型腔,復刻模具的形狀細節(精度可達±0.1mm)。
冷卻定型:停止通蒸汽后,向模具通入冷卻水(10-20℃),使熔融的PP快速固化,保持成型后的形狀,冷卻時間根據產品厚度而定(通常5-15分鐘)。
脫模:模具打開,通過頂針或壓縮空氣將成型件推出,此時產品溫度約40-60℃,需放置冷卻至室溫。
六、后處理:精細加工與檢測
修整:去除產品表面的飛邊、毛刺(通常用手工或專用刀具,復雜形狀可用激光切割)。
二次加工(可選):根據需求進行貼布、涂膠、植絨等處理(例如:汽車內飾件需植絨提升觸感)。
質量檢測:通過密度儀(檢測實際密度與設計值偏差)、壓力試驗機(測試抗壓強度)、視覺檢測(檢查表面缺陷),確保產品符合標準。
核心特點:環保與可控性
EPP生產全程無有毒物質排放(發泡劑丁烷可回收),且邊角料可粉碎后重新用于預發泡,材料利用率達95%以上。此外,通過調節預發泡密度、模具溫度和壓力,可生產從柔軟緩沖件(如包裝內襯)到高強度結構件(如汽車承重部件)的全系列產品,靈活性極強。
這一過程看似簡單,實則需要精準控制蒸汽壓力、時間和溫度的協同,是“材料科學+工藝控制”的結合體,也是EPP結構件能兼顧輕量化與高性能的核心原因。