什麼是熱成型(真空成型/厚板真空成型)?
塑膠真空成型是一種廣泛應用的塑膠板材加工技術。
其定義是:將熱塑性塑膠板材,例如 PS、PVC、PET 或 ABS,加熱至軟化可塑狀態,再利用真空、氣壓或機械力,使其貼合模具表面,冷卻後形成特定形狀。
日常生活中的許多產品,例如食品包裝泡殼、飲料杯蓋、醫療托盤,都是透過熱成型技術製造的。
塑膠真空成型的 3 大核心步驟
熱成型的製程原理相對單純,主要分為三個階段:
步驟一:加熱
這是熱成型的基礎。將裁切好的塑膠板材固定在機台框架上,並透過上方的加熱器均勻加熱。板材會吸收熱能,從堅硬的固態轉變為具有延展性的橡膠般軟化狀態。
步驟二:成型
當板材達到理想的可塑溫度時,模具會上升,板材隨即下降並包覆模具。此時,會利用一種壓力差使板材貼合模具。最常見的方式就是抽真空,也有使用高壓氣體或柱塞輔助的成型方式。
步驟三:冷卻與修邊
板材在模具上會透過模具內的冷卻水道或風扇快速冷卻定型。成型品脫模後,還會帶有多餘的邊料,必須透過沖壓裁切或 CNC 銑削的方式將邊料去除,得到最終產品。
關鍵技術:什麼是真空成型?
真空成型是熱成型技術中,最常見、應用最廣且成本最低的一種形式。
它的原理非常直接:在上述的成型步驟中,當軟化的塑膠板材包覆模具時,系統會快速將模具與板材之間的空氣抽走,形成真空。此時,外部的大氣壓力會自動將板材壓向模具的每一個角落,使其精確複製模具的形狀。
因為它僅需單面模具與真空系統即可運作,模具結構簡單、開發成本低,因此被廣泛應用於製作托盤、包裝泡殼或薄殼產品。
真空成型的優勢與限制
熱成型技術的主要優勢與限制非常分明。
真空成型的優勢
- 模具成本低廉: 相較於射出成型,熱成型模具僅需單面,結構簡單,材質可用鋁合金模,開發費用低。
- 開發週期短: 模具製造快速,非常適合小批量或需要快速上市的產品。
- 適合大尺寸薄殼: 能輕易製造大面積但壁薄的產品,例如看板、浴缸、機器外殼。
塑膠真空成型的限制
- 壁厚不均勻: 在深度拉伸的轉角處,板材會被拉薄,這是此製程的天然限制。
- 精度限制: 產品只有接觸模具的那一面細節清晰,另一面則較為模糊。
- 產生廢料: 修邊後的多餘邊料需要回收處理,材料利用率非 100%。
