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浅谈脱模剂在汽车座椅海绵生产线上的应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-10-11  浏览次数:3
核心提示:2017年中国汽车产销呈现较快增长,产销总量再创历史新高,汽车产销分别完成2901.54万辆和2887.89万辆,比上年同期分别增长3.19%%

2017年中国汽车产销呈现较快增长,产销总量再创历史新高,汽车产销分别完成2901.54万辆和2887.89万辆,比上年同期分别增长3.19%%3.04%,增速虽然放缓,但新车规模连续8年全球第一。

在产销量新高的背后也面临着空前激烈的竞争,各大汽车品牌百花齐放,争相推出多种类型的新款车型,吸引消费者的目光以争夺市场份额。

不同品牌的新车型对应着需要设计和制造各类的预成型部件,比如汽车座椅海绵就是其中之一,就需要通过各种不同的模具脱模而成。随着消费者对汽车座椅性能的要求日趋苛刻,很多车型的座椅海绵模具造型也越来越复杂。在制造海绵产品时,一款合适的脱模剂,能在模具和海绵制品间形成一层惰性的涂层,使制品能够方便的从模具中脱出,同时使海绵表面舒适开孔、尺寸合格,并且可以有效地延长模具寿命。

目前汽车座椅海绵生产线上,普遍还是在使用外涂型脱模剂,以有机溶剂为载体。喷涂方式方面,部分大型厂家已经基本上都采用静电喷涂,这方面将在未来合适的时间节点专篇介绍。本文主要介绍外涂型溶剂脱模剂通过传统气喷方式在汽车座椅海绵生产线上的应用。

1脱模剂的主要成分

脱模剂是多种物质通过乳化调配而成的混合物,主要成分:蜡、硅氧烷、金属硬脂酸盐、聚乙烯醇、含氟低聚物及聚烯烃等。使用载体通常为有机溶剂或水等,帮助脱模剂内的有效成分均匀的分布在所需的表面上。

 

根据不同的需求,脱模剂的成分也是随之变化。在模塑制品上脱模剂的应用也经过了20多年的演变。如今蜡质成分+有机溶剂是行业里最常用的脱模剂类型。

在模具表面喷涂脱模剂之后,发泡成型时的实际界面如下图:

 

在上图中,发泡料与脱模剂的接触面为A面,脱模剂面为B面,脱模剂与模具的接触面为C面;脱模剂层为凝聚层。脱模时,当在A面和C面剥离时称为界面剥离,而在B面剥离时叫做凝聚层破坏。

通常使用的脱模剂,要求在B面或AB 2面剥离脱模。由凝聚层引起的脱模剂,其脱模效果最好。 

 

2 脱模剂的分类

脱模剂种类繁多,不同领域上用的脱模剂都各不相同。

1)按使用方法分类,有外涂型的、内加型的,有一次性的、多次性的、半永久性的,有浓缩的(需要稀释后使用)、即用的(直接使用)。

2)按载体分类,有水性的、溶剂型的。

3)按喷涂方式分类,有传统气喷的、静电喷涂的。

4)按固含量分类,有高固、低固、中高固之分。

根据不同的预成型部件以及生产工艺条件选择合适的脱模剂非常关键。目前汽车座椅海绵生产线上一般采用传统气喷型的溶剂型脱模剂,通常称呼为高回弹脱模剂或海绵脱模剂,主要成分为微晶蜡、C9~C12的异构烷烃等,脱模后制品表面需要是干爽开孔、柔和舒适、便于粘接。

4 高回弹脱模剂的应用

选择合适的脱模剂固然关键,但知道如何适当正确的应用脱模剂,对于最大化发挥脱模剂性能、减少脱模剂浪费、减少废品率、避免模具积垢积累过快导致的清模周期太短等方面是起到非常关键的作用。

4.1  模具清理和养护

由于脱模剂的长期使用,会在模具上积累积垢,需要及时的清理。若不清理积垢,会造成脱模剂脱模力变大、消耗量变大、制品表面有印痕或局部模温过高过低造成制品烧泡问题。同时需要经常对模具进行养护。

合理的清模方式和适当的养护,可以大大延长模具的使用寿命。

4.2  喷涂前的养模

    喷涂前的养模,是为了确保模具和新脱模剂相适应。在正常的操作温度下,于模具上涂上3~4次等量的脱模剂,每次涂布后确认在模具表面形成一完整的薄膜。

4.3  模塑制造

    每次灌注脱模后,需要用空气吹枪将粘在模具上的泡沫小碎块清理掉。然后上下模均匀喷涂脱模剂,特别注意模具死角部位,需要调整喷涂角度或近距离(2~3 cm)喷涂。喷涂后用空气吹枪吹干。

    喷枪喷涂产品的流量控制在合适的范围内。喷枪口径在0.5~1.2 mm

脱模力较大的部位,可以补涂上白蜡。涂白蜡的工位设置在清理模具和喷脱模剂之间,对于脱模工人和清理工人反馈的粘模的、撕裂的部位涂抹在白蜡,量需要控制,少且涂抹均匀,量太多会造成制品严重消泡。

 

4.4  喷涂设备

    海绵生产线上喷涂脱模剂均采用有气喷涂,传统喷涂方式是采用20 L40 L压力罐容器连接合适口径的喷枪,通过调节罐压、气压以达到喷涂需要的雾化、流量。但由于压力罐容器存在安全隐患,特别是国产很多压力容器的厚度均未能到达国标,极端情况下超压可能造成压力罐炸开等事故。

所以现在很多生产线采用隔膜泵直接插入产品桶中,通过泵和管线将脱模剂从库房里输送到生产线上,再用普通喷枪喷涂。这个方法的优点是:(1)避免了压力容器超压带来的安全隐患;(2)脱模剂产品可以远离海绵泡沫生产线,置于安全的库房中,避免了脱模剂燃烧等不可控事件的发生。

部分大型座椅公司为了更好地控制流量范围,采用了自重力喷涂的方式,将产品搅拌桶(开口式)置于4~5 m高的平台,通过重力作用输送到生产线上,再通过喷枪喷涂。

还有极少部分厂家在尝试自动机械手喷涂,企图用自动化一次性解决人工成本上升、健康环保问题。自动化喷涂在脱模剂上应用虽然目前并不成熟,但非常值得去尝试。

5高回弹脱模剂处理方法和储存

大部分液态脱模剂具有很好的稳定性,但仍建议在使用前搅拌均匀,有些脱模剂使用时还需要不停的搅拌以达到均一的目的。不然产品分层,会导致部分产品在使用过程中由于有效成分太低,而影响脱模效果。

脱模剂载体通常是有挥发性的溶剂,所以脱模剂要储存在阴凉环境下(16~32 ℃),且容器封口必须密闭。溶剂型脱模剂在低温下会加快凝结成颗粒,并逐渐粗大,导致分层也加速,这种情况下喷涂出来的脱模剂,无法在模具上形成有效膜层,同时颗粒太大也会残留在模具和制品表面。需要重新将脱模剂置于25 ℃以上的暖房放置一段时间,再进行充分搅拌处理后使用。

溶剂型脱模剂属于易燃易爆液体,需要注意远离火源、热源,避免高温储存,运输过程中也需要注意防火防爆,同时,相关使用过后的空桶也需要严格管控,严禁对没有处理过的脱模剂空桶进行直接切割、焊接等相关危险操作,否则容易造成爆炸或者火灾,建议相关脱模剂空桶最好有供应商回收使用或者处理比较合适。

 

6展望

传统溶剂型脱模剂在汽车座椅海绵生产已经应用了几十年了,属于非常成熟的产品,但由于其主要以有机溶剂为载体,有机溶剂在生产、运输过程中对“五苯”“三醛、酮”类上的管控较为困难,容易造成脱模后的海绵制品VOC偏高的问题。而如今整车VOC值的控制在国内已经达到空前严苛的地步,从原料到部件到整车都在进行严格的管控,而水性脱模剂由于以水做主要载体,将极大降低脱模剂的VOC贡献值,目前鞋底、硬泡、地毯以及相关橡胶件类PU产品已经逐步采用了水性脱模剂替代原有的溶剂型脱模剂,所以未来如何将水性脱模剂成熟的运用到汽车座椅海绵生产线上将是行业内研究和应用的热点。

 
关键词: 脱模剂
 
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