Vormgeving met papierpulp is een populaire en milieuvriendelijke verpakkingsmethode die geliefd is bij merkeigenaren. De matrijs, als essentieel onderdeel van het productieproces van producten van papierpulp, stelt hoge technische eisen aan ontwikkeling en ontwerp, brengt hoge investeringen met zich mee, kent een lange productiecyclus en brengt een hoog risico met zich mee. Wat zijn dan de belangrijkste aandachtspunten en voorzorgsmaatregelen bij het ontwerpen van matrijzen voor papierpulp? Hieronder delen we enkele ervaringen met het ontwerpen van verpakkingsstructuren, zodat u kunt leren en meer inzicht kunt krijgen in het ontwerp van matrijzen voor papierpulp.
01Vormmal
De structuur bestaat uit een bolle mal, een holle mal, een gaasmal, een malzitting, een malachterholte en een luchtkamer. De gaasmal vormt het hoofdgedeelte van de mal. Omdat de gaasmal geweven is van metalen of plastic draden met een diameter van 0,15-0,25 mm, kan deze niet zelfstandig gevormd worden en moet deze aan het oppervlak van de mal bevestigd worden om te kunnen functioneren.
De achterste holte van een matrijs is een holte met een bepaalde dikte en vorm die, ten opzichte van de matrijszitting, volledig synchroon loopt met het werkoppervlak van de matrijs. Bolle en holle matrijzen zijn schalen met een bepaalde wanddikte. Het werkoppervlak van de matrijs is via gelijkmatig verdeelde kleine gaten verbonden met de achterste holte.
De matrijs wordt via de matrijshouder op de mal van de spuitgietmachine bevestigd, en aan de andere kant van de mal wordt een luchtkamer gemonteerd. De luchtkamer is verbonden met de achterste matrijs en is voorzien van twee kanalen voor perslucht en vacuüm.
02Vormmal
De vormmal is een mal die direct in de natte papieren blanco wordt geplaatst na het vormen en functies heeft zoals verwarmen, onder druk zetten en ontwateren. De producten die met een vormmal worden vervaardigd, hebben een glad oppervlak, nauwkeurige afmetingen, zijn stevig en hebben een goede stijfheid. Wegwerpservies wordt met deze mal gemaakt. In de industriële verpakking worden kleine, nauwkeurige en grote hoeveelheden kleine artikelen laag voor laag verpakt, waarbij verpakkingsmaterialen worden gebruikt om de producten tussen de lagen te positioneren. Als er producten van gevormd papierpulp worden gebruikt, moeten deze met behulp van vormmallen worden vervaardigd.
De meeste industriële verpakkingsproducten worden echter slechts aan één zijde verwerkt en hoeven niet te worden gefixeerd door verhitting. Ze kunnen direct worden gedroogd. De vormmal bestaat uit een bolle mal, een holle mal, een gaasmal en een verwarmingselement. De bolle of holle mal met gaasmal is voorzien van afvoer- en ontluchtingsgaten. Tijdens het proces wordt het natte papier eerst in de vormmal geperst, waarbij 20% van het water wordt verwijderd. Op dat moment bedraagt het watergehalte van het natte papier 50-55%. Het resterende water wordt na verhitting in de mal verdampt en afgevoerd. Het natte papier wordt vervolgens geperst, gedroogd en in vorm gebracht tot een product.
De gaasvorm in de vormmal kan gaasafdrukken op het oppervlak van het product veroorzaken en kan bij veelvuldig extruderen snel beschadigd raken. Om dit probleem op te lossen, heeft een matrijsontwerper een gaasvrije matrijs ontworpen, die vervaardigd is met behulp van koperhoudend bolvormig poedermetallurgie. Na diverse structurele verbeteringen en de selectie van de juiste poederdeeltjesgrootte in de afgelopen twee jaar, is de levensduur van de geproduceerde gaasvrije vormmal tien keer zo lang als die van de gaasvorm, met een kostenbesparing van 50%. De geproduceerde papierproducten hebben een hoge precisie en gladde binnen- en buitenoppervlakken.
03Warmpersvorm
Na het drogen ondergaat het natte papier een vervorming. Wanneer bepaalde delen sterk vervormen of een hoge precisie in het uiterlijk van het product vereisen, ondergaat het product een vormgevingsproces. De gebruikte mal wordt een vormmal genoemd. Deze mal vereist ook verwarmingselementen, maar het proces kan ook zonder gaasmal worden uitgevoerd. Producten die vormgeving vereisen, dienen tijdens het drogen een vochtgehalte van 25-30% te behouden om het vormgevingsproces te vergemakkelijken.
In de praktijk is het lastig om het watergehalte te controleren, waardoor het moeilijk is om aan de kwaliteitseisen te voldoen. Een fabrikant heeft een spuitvormmal ontworpen, met spuitgaten op de plaatsen waar de vorm moet worden aangebracht. Tijdens het proces worden de producten, na grondig te zijn gedroogd, in de vormmal geplaatst. Tegelijkertijd worden de spuitgaten in de mal gebruikt om de producten door middel van spuitpersen te persen. Deze mal is vergelijkbaar met de spuitpers in de kledingindustrie.
04Vorm overbrengen
De transfermal is het laatste werkstation in het gehele proces en de belangrijkste functie ervan is het veilig overbrengen van het product van de hulpmal naar de opvangbak. Het ontwerp van de transfermal moet daarom zo eenvoudig mogelijk zijn, met gelijkmatig verdeelde zuiggaten om ervoor te zorgen dat het product soepel aan het maloppervlak hecht.
05Trimvorm
Om papieren vormproducten een strakke en mooie uitstraling te geven, worden producten met hoge eisen aan het uiterlijk voorzien van randafwerkingsprocessen. Stansmallen worden gebruikt om de ruwe randen van papieren vormproducten af te werken, ook wel randafwerkingsmallen genoemd.
Geplaatst op: 20 oktober 2023