國內(nèi)采用塑料熱成型工藝生產(chǎn)塑料杯大約始于上世紀(jì)八十年代后期，經(jīng)過十幾年發(fā)展，目前已經(jīng)處于鼎盛階段。無論從設(shè)備（片材生產(chǎn)線、熱成型機(jī)—制杯機(jī)、模具、印刷機(jī)）還是工藝已經(jīng)成熟。
從原料到制品一般分為三個(gè)階段：
通常用于生產(chǎn)塑料杯的材料主要是：聚苯乙烯（PS）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚脂（PET）、ABS、BOPS等。根據(jù)不同客戶的包裝要求，可以分為各種顏色的單層結(jié)構(gòu)HIPS、CPS(透明PS)、PP、PVC、PET、ABS、BOPS以及由一種或多種材質(zhì)組成的多層復(fù)合結(jié)構(gòu)。比如具有高阻隔性能的塑料杯有的就需要至少兩種材質(zhì)五層的共擠復(fù)合結(jié)構(gòu)。
三個(gè)階段是：
1.擠出塑料片材
這一步是將塑料原料通過“塑料片材生產(chǎn)線”制成連續(xù)的塑料片材。其設(shè)備一般組成是：混料系統(tǒng)－結(jié)晶干燥系統(tǒng)－單臺(tái)或多臺(tái)擠出機(jī)－換網(wǎng)器－熔體泵－T形機(jī)頭－三輥壓光裝置－裁邊裝置－牽引裝置D儲(chǔ)料裝置－卷曲收卷裝置。所制成的塑料片材厚度在0.２５mm-DD２．５mm之間，寬度大約為300mm-１４００mm。
2. 熱成型
熱成型是將塑料片材制成塑料杯的生產(chǎn)過程。熱成型是塑料加工中一種比較特殊的工藝。其特點(diǎn)是將片材加熱至高彈態(tài)，然后通過壓縮空氣壓力以及模具預(yù)拉伸裝置使片材貼合模具表面，冷卻、定型、剪切后得到制品。
由于成型時(shí)通常模具需用的空氣壓力是正壓（0.4-0.8MP），所以這種制杯工藝稱作正壓熱成型，在塑料正壓成型生產(chǎn)過程中使用的模具稱作“正壓塑料熱成型模具”。
3.裝飾
裝飾也就是采用印刷或貼標(biāo)的方法對塑料杯外表進(jìn)行美化。
生產(chǎn)“一次性塑杯”的正壓熱成型模具目前多采用集成型和沖裁于一體的結(jié)構(gòu)。
它主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
·上剪板、下刀口除了起沖裁作用，有的下刀口還起成型制品邊沿的作用。
·上下刀口一般不動(dòng)，可靈活更換型腔，一套模具可生產(chǎn)多種規(guī)格的塑杯。既降低了模具制造成本，還加快了換模速度，同時(shí)提高了生產(chǎn)效率。
·采用助壓模塞拉伸、壓縮空氣壓力成型。
·上剪板、下刀口可剪切100—500萬次。鈍了的上剪板、下刀口經(jīng)磨削鋒利后，可多次使用。
因此，在“一次性塑杯”生產(chǎn)中，模具保養(yǎng)和維修的好壞直接影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此對模具進(jìn)行有效的保養(yǎng)、維護(hù)就顯得尤為關(guān)鍵。
因此建議：
·熱成型模具最好固定安裝在一臺(tái)型號與之相匹配的正壓熱成型機(jī)上。因?yàn)槟＞哳l繁的更換不僅降低生產(chǎn)效率，而且模具在拆卸、存放、安裝、調(diào)試的過程無形增加了造成損傷的可能，勢必配合精度將會(huì)逐漸降低，進(jìn)而影響影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
無論進(jìn)口正壓熱成型或國產(chǎn)正壓熱成型機(jī)（包括國產(chǎn)凸輪式、國產(chǎn)油壓式正壓熱成型機(jī)），模具的安裝、調(diào)整、拆卸等原理基本相同。
下面的論述的安裝和調(diào)試方法是以在凸輪式正壓熱成型機(jī)為參考。
1． 模具的安裝、調(diào)試步驟：
·將機(jī)器的上模座安裝面、模具的上安裝面用干凈的抹布擦抹干凈，并噴涂適量的防銹油，在助壓模塞拉桿上涂抹透明色食品級的潤滑油膏。
·將上模安裝在設(shè)備的上模座上，不要鎖緊螺栓，以方便合模時(shí)對刀口。
·把助壓模塞提起縮進(jìn)上剪口內(nèi)。
·將機(jī)器下模座安裝面、模具的下模安裝面用干凈的抹布擦抹干凈，并噴涂防銹油，在模具頂桿上涂潤滑油脂。
·將下模安裝在設(shè)備的下模座上，不要鎖緊螺栓。
·手動(dòng)盤車將下模升至成型位置（即等半徑弧面），通過調(diào)整機(jī)器上模座固定螺母（粗條時(shí)用）、機(jī)器下模座的絲桿螺母或斜插板（微調(diào)時(shí)用），使上剪板與下刀口平面之間的距離為所用片材厚度的1/3—1/5。（有些可套入，與刃口和模具結(jié)構(gòu)有關(guān)）
·手動(dòng)盤車至剪切位置，使下刀口進(jìn)入上剪板內(nèi)。
·鎖緊上下模螺栓：先上模后下模，由內(nèi)到外，前后對角上。為了保證均模具受到均衡的力，建議使用扭矩扳手，根據(jù)使用的螺絲選用適當(dāng)?shù)呐ぞ亍?/SPAN>
·正確安裝冷卻水管、氣管。
·對于國產(chǎn)的凸輪設(shè)備，開機(jī)器前，應(yīng)先通過調(diào)整柱塞、成型氣、吹氣、送片感應(yīng)開關(guān)的起始、停止位置，來確定動(dòng)作程序。
·對油壓設(shè)備，應(yīng)先確定各感應(yīng)開關(guān)的起始位置，然后設(shè)定、調(diào)整各動(dòng)作程序所用時(shí)間的長短。
·對于進(jìn)口的以角度控制程序的熱成型機(jī)，則應(yīng)通過設(shè)定柱塞、成型氣、吹氣、送片等的起始角度和停止角度來確定動(dòng)作的程序和所用時(shí)間的長短。
·程序的粗調(diào)可以根據(jù)通常的程序控制示意圖，它是模擬了很多實(shí)際生產(chǎn)加工的程序總結(jié)而來，具有一定的普遍性。一般只是微調(diào)，對個(gè)別的模具才進(jìn)行必要較大的調(diào)整。
·調(diào)整助壓塞下降深度、成型氣壓壓力、送片寬度、進(jìn)片寬度、出片寬度、加熱溫度、冷卻水的流量或流速，或者當(dāng)用模溫控制機(jī)時(shí)，設(shè)置冷卻水的溫度。
·一般助壓模塞下降深度（H）的確定：
助塞下降深度（H）=成型制品的深度（H1）—2--10mm（常取3—5 mm）
·下模的下刀口、型腔、底部頂板等的各排氣孔應(yīng)保持通暢。
·在設(shè)備無料、低速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下或通過點(diǎn)動(dòng)操作的方法檢查這些設(shè)置是否正確。
·上料試車，精調(diào)機(jī)器、模具、工藝參數(shù)至正常生產(chǎn)。
2．生產(chǎn)中的模具冷卻、保護(hù)
·為了獲得最大可能的生產(chǎn)率，應(yīng)盡可能保持低的模具溫度。當(dāng)然，與加工塑料片材的材質(zhì)、厚度有關(guān)。
·當(dāng)加工最常用的材料，如PS、PVC、PP、ABS 時(shí)16——18℃是較為典型的溫度。
·但是模溫不能低于10℃，因?yàn)閷?huì)有冷凝水產(chǎn)生，影響產(chǎn)品質(zhì)量，導(dǎo)致模具生銹。
·高的溫度將降低生產(chǎn)效率，如ILLIG正壓熱成型設(shè)備一般規(guī)定不能超過30℃。
·大量的冷卻水流經(jīng)模具，它是決定在整個(gè)操作中是否獲得恒定溫度的關(guān)鍵。要求平均每分鐘的流量大約80升/分。
·保持上下模體溫度的一致是相當(dāng)?shù)闹匾?。否則，不同的熱膨脹將導(dǎo)致上剪板、下刀口的刃口部分迸裂，使上剪口和下刀口及導(dǎo)柱過早的磨損，降低了它們的壽命。
·一般上剪板與下刀口溫差不能超過5℃。
·如果尺寸允許，模具的頂出底應(yīng)通冷卻水。一旦尺寸較小，將在冷卻底提供另外的冷卻方式。
·國產(chǎn)熱成型模具的底部目前已幾乎沒有設(shè)置冷卻水道。但經(jīng)過實(shí)踐證明，通過自然冷卻，可以滿足一般的生產(chǎn)需求。主要原因是：
（1） 吹杯的壓縮空氣起一部分冷卻的作用
（2） 目前生產(chǎn)的產(chǎn)品多較小，較薄，易于冷卻
（3） 生產(chǎn)速度較慢
（4） “一次性產(chǎn)品”要求較低
·一般在模具的靠近加熱箱一面的上剪板模座、下刀口模座各粘貼一層3—8mm厚氈布。主要是為了防止因加熱箱的熱量向模具傳遞，造成模具前后溫度不一致（不但使模具易變形，而且影響產(chǎn)品的冷卻效果和質(zhì)量）。
·開機(jī)前，檢查加熱瓦（尤其上邊）是否固定可靠，清理干凈機(jī)器周圍雜物、工具等，防止在生產(chǎn)過程中震落，隨片材進(jìn)入模具，損壞上剪板、下刀口。
· 停機(jī)時(shí)，為防止異物掉進(jìn)模具，上下模應(yīng)在成型位置（等半徑弧面）處于閉合狀態(tài)。
3．保養(yǎng)和潤滑
為了使模具處在無故障生產(chǎn)出始終如一的良好產(chǎn)品質(zhì)量的狀態(tài)，必須執(zhí)行定期的例行維護(hù)和保養(yǎng)工作。
·模具上提供的所有潤滑點(diǎn)，比如加油嘴或與其相似的，應(yīng)每8小時(shí)維護(hù)一次。
·檢查直線軸承導(dǎo)柱導(dǎo)套是否有劃傷痕跡。如有，應(yīng)確定劃傷的原因。
·給直線軸承導(dǎo)向套每星期加潤滑脂兩次。
·每8小時(shí)給助壓塞桿上輕涂一次食品級潤滑油脂。
·每8小時(shí)給頂出桿上輕涂一次潤滑油脂。
·每16小時(shí)檢查頂出桿、助壓塞拉桿的鎖緊螺母有無松動(dòng)。
·每8小時(shí)用氣槍清潔上下模體，將模具處于最低位置：
A. 把藏匿在頂出板下的沉積物清理干凈；
B. 將助壓塞降下來，清理干凈壓邊圈里夾雜的碎塑料。
·每天檢查（目視）冷卻系統(tǒng)水壓以及水流量。當(dāng)用污染較嚴(yán)重水進(jìn)行冷卻時(shí)，應(yīng)每三個(gè)月清洗冷卻系統(tǒng)一次。一旦發(fā)現(xiàn)污漬堆積，應(yīng)在洗滌液中加入合適的溶解劑，或定期更換冷卻水。
·每星期檢查助壓模塞的磨損情況。它們的外形會(huì)因磨損而改變并且影響成型的產(chǎn)品。因此，應(yīng)儲(chǔ)備一定的備用助壓模塞。
·每8小時(shí)檢查一次助壓模塞的松緊（如：小心鎖緊螺母松動(dòng)）、高低是否一致（用水平尺）。
4．模具的存放
·模具應(yīng)存放在具有空調(diào)的干燥的房間里。如果房間的空氣濕度較大，應(yīng)在所有光亮的表面涂凡士林、防銹劑予以保護(hù)。
·如果地方允許，將模具的上下兩半模體分開獨(dú)立放置。注意將助壓塞拉桿、頂桿垂直向上。用這種方法存放，可以防止模具的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)傾斜變形，因此模具的剪切刃口可以得到保護(hù)而不至于遭到損壞。
·如果兩個(gè)半模不能分開放置，可將模具直立放在專用模架上，并在上剪口與下刀口中間放置一塊平直的木板，防止上下刃口因套入太深而相互磨損。
·將模具內(nèi)的冷卻水從冷卻水道、孔排除干凈（如用壓縮空氣）。尤其在冬天特別注意，當(dāng)把模具存放在不防霜凍的屋子時(shí)，任何一點(diǎn)滯留在模具冷卻水道里的水都有可能對模具造成損害。
5．維修
·模具的上剪板刃口、下刀刃口和模具其他運(yùn)動(dòng)部分都容易遭受磨損。
·為了延長刀口的使用壽命，一般將上剪口、下刀口刃口部分均加工稍長一點(diǎn)，以便以后能夠多磨削幾次。機(jī)器的剪切深度（俗稱凸輪高點(diǎn)）盡量低些，以使下刀口不致在剪切時(shí)伸進(jìn)上刀口太多，減少磨損量。
·當(dāng)采用填充金屬（如焊接）的做法修補(bǔ)崩碎的刀口時(shí)，刃口將會(huì)變形或碎裂。為了便于維修和保證產(chǎn)品的質(zhì)量，加工時(shí)上刀口的硬度比下刀口的硬度要小一些。上刀口一般硬度55-58HRC，下刀口一般60-65HRC。
·根據(jù)從上剪板磨去材料的程度，模具上模體內(nèi)的壓邊圈的前端可能也需要重新加工（比如磨薄一點(diǎn)）。無論怎樣，必須保證有足夠的空間使被彈簧頂壓的壓邊圈能夠縮回上刀板?？s回上刀板的距離至少等于機(jī)器的剪切深度（常見2.0—2.5mm，隨機(jī)器略有差異）。
·在大多數(shù)模具中，下刀口也起部分成型的作用。所以謹(jǐn)記，除非塑杯的形狀、配合尺寸有變化或其他模具零件同時(shí)重新加工，下刀口才可以在高精度公差范圍內(nèi)重新磨配。
·任何影響高度的磨削也許將迫使型腔、頂出底等重新加工，以保證產(chǎn)品的尺寸和形狀沒有改變。
·如果剪切刃口需要重新磨削，也同時(shí)檢查一下其他模具組件的磨損狀況。如有必要，將已磨損、不和格的予以更換。這包括所有運(yùn)動(dòng)零件中間的密封圈、頂桿和助壓模塞桿導(dǎo)套、助壓塞及起脫模作用的型腔。
注意：當(dāng)重新安裝一個(gè)新的上剪板時(shí)，一般建議也重新安裝導(dǎo)向、定位零件。
——上模安裝新的定位銷、導(dǎo)套或?qū)е?
——下模安裝新的定位銷、導(dǎo)柱或?qū)?
·這些操作必須讓能勝任的、有經(jīng)驗(yàn)的人員在裝備良好的、適合維修作業(yè)的模具房內(nèi)操作。如果維修人員和工具設(shè)施不具備條件，最好將模具送回原加工廠仔細(xì)檢查修理，防止模具遭到損壞。
6. 國產(chǎn)熱成型設(shè)備和模具需要不斷改進(jìn)和提高
無論是進(jìn)口的還是國產(chǎn)的“塑料正壓熱成型模具”，都沒有很好的解決潤滑和密封問題。模具內(nèi)部的不良潤滑將會(huì)造成制品的污染。因此從清潔和易保養(yǎng)角度考慮應(yīng)該采用免潤滑材料，如免潤滑軸承和導(dǎo)套。
國產(chǎn)模具面臨的是材質(zhì)的正確選用和加工精度的提高。由于受到成本競爭的壓力，刀口、剪板、助壓模塞桿、型腔選用性能低的不合適的材料或者沒有經(jīng)過熱處理或者熱處理強(qiáng)度不夠，可更換型腔沒有經(jīng)過硬質(zhì)陽極氧化、噴沙處理（如鋁質(zhì)型腔），有的加工精度（同心度、垂直度、圓度）不夠，在一定程度上降低了模具的使用壽命，增加了生產(chǎn)過程中的維修和保養(yǎng)難度。
另外，多數(shù)國產(chǎn)熱成機(jī)沒有自動(dòng)調(diào)模裝置。經(jīng)驗(yàn)不豐富的人工調(diào)模很難保證上下模體平行，加速了剪板和刀口的磨損，降低了模具應(yīng)有的壽命和精度，也降低了生產(chǎn)效率。
