三、注射、压制和压铸成型塑料容器结构
1.壁厚
塑料包装容器的壁厚设计十分重要,它根据容器的用途、强度、配合、结构和重量的要求以及成型时的流动性、变形、硬化、顶出方式等情况来决定,尤其是要决定能满足性能要求的最经济的壁厚。因此不仅应该知道塑料的性质,而且要考虑成型条件。
常用热固性塑料,小型件壁厚取1.6~2.5mm;大型件取3.2~8.0mm;布基酚醛塑料等流动性差的应取较大值,但也要小于10.0mm;脆性塑料如矿物充填的酚醛塑料壁厚不小于3.2mm;热塑性塑料容易制成薄壁容器,壁厚能达0.25mm,但设计时一般不小于0.6~0.9mm,常取2.0~4.0mm。
如果壁厚过大,不仅造成原料浪费,而且增加了冷却时间,影响了产品质量(如出现气泡、缩孔、翘曲等缺陷)。
塑料容器除了要有必要的厚度外,还要求壁厚比较均匀,不要出现过厚或过薄的现象,否则由于收缩不均匀,造成应力集中而出现裂纹和变形等缺陷。图5~图9中,(a)为错误的设计,(b)为改进后的设计。当然任何塑料容器要达到壁厚完全一致是不可能的。如果塑料结构必须有厚度不均匀时,应采取平缓过渡以避免突变。壁厚不均会引起变形,其不均匀度有一定比例,如热固性塑料连接处厚度比为1:3~1:5,热塑性塑料连接处厚度比为1:1.2~1:1.5。
一般决定塑料容器壁厚时,必须考虑以下因素:结构强度,脱模强度,对冲击力的分散性,嵌件处破裂情况。孔窗嵌件处产生的熔接痕强度,薄壁烧焦程度、厚壁处发生塌坑情况和因流动性而造成的充料不足等。
除上述之外,还必须考虑壁厚与加强筋、凸台的关系。容器壁厚的强度不足时要设置加强筋,或由于结构的特定要求而设计其他用途的筋或者设置凸台。如果壁厚与筋同壁厚的关系不正确,易出现缩孔现象。图10所示为壁厚与加强筋、凸台之间的关系。 (待续)