热成型-充填-封口包装机的工作原理及主要机构

如图7 -14所示,塑料片卷1放出的片材,经加热装置2加热软化,然后移至成型装置3制成容器，容器冷却后脱模,随送料带送到计量充填装置4进行物料的充填灌装;薄膜卷5放出薄膜将连续输送过来的容器口覆盖（视包装需要可进行抽真空或充入保护气体的处理），并送至热培接封口装置6加热盖封;再输送到冲切装置7，切刀将盖封周围的多余片材切除，废料由废料卷取装置8卷收;包装成品10由输送机9送出。

热成型-充填-封口包装机种类较多，完成包装操作的方法也不相同,现将主要装置与功能分别介绍如下。

7.2.2.1 加热装置

加热装置的作用是在底膜成型之前先加热,使塑料片材达到成型所要求的温度，以提高生产率,实现快速成型,通常有直接加热和间接加热2种。

7.2.2. 2成型装置

成型加工按成型时施加压力方式的不同,可分为差压成型法、机械加压成型法和助压成型法3种。根据薄膜的软硬程度、厚薄和材质的不同,其成型温度也有所不同。

1)差压成型

差压成型是靠加热塑料片材2面具有不同的气压而获得成型压力，使塑料片变形成型。差压成型分为空气加压成型和真空吸力成型2种。

图7 -15所示为空气加压成型法和真空吸力成型法的工作原理。首先，片材被夹持在成型模型与加热室框上，当片材加热到足够的温度，可使用3种方法使片材2面具有不同的气压:①从加热室顶部通往压缩空气（空气加压成型）;(D从模具底部抽真空（真空吸力成型法）；③两者兼用。在压差的作用下，片材向下弯垂，与成型模腔贴合，随后经充分冷却后成型。最后压缩空气自成型膜底吹入,令成型片材与模分离。

抽真空成型方法的最大压差通常为0. 07MPa ~0.09MPa，这样的压差只适于较薄的片材成型。当这个压差不能满足成型要求时,就应采用压缩空气加压。

在热成型包装机中使用的成型压力一般在0.35MPa以下。与真空成型相比，采用压缩空气成型不仅可以对付较厚的片材,而且可以使用较低的成型温度，同时成型效率将提高。当然,相应的成型模具及设备的坚硬程度要求更高。

用于真空或压缩空气成型的模具以采用单个阴模为多，这是热成型方法中最简单的一种。成品的主要特点是:结构较鲜明亮丽，与模面贴合的一面较精细、光洁度较高。成型时,凡片材与模面在贴合时间上越后的部位,厚度越小。

2)机械加压成型

如图7-16所示，塑料片材加热到所要求的温度后，送到上下模（即阳模和阴模）间，上下模在机械力作用下合模时将片材冲压成模腔形状的容器,冷却定型后开模取出。成型过程中,模腔内的空气由模上气孔排出。这一成型法具有容器尺寸准确稳定,表面字迹、花纹清晰等特点,可成型复杂的结构,但模具加工要求较高。

3)柱塞助压成型

柱塞助压成型是上述2种热成型方法相结合的一种成型方法，如图7-17所示。塑料片材被夹持加热后压在阴模口上，在模底气孔口封闭的情况下,柱塞将片材压入模内，封闭在模腔内的空气反压令片材紧包冲模而不与成型模接触,而且冲模压入的程度以不使片材触及成型模底为宜。在冲模停止下降的同时，相关气阀开启，分2种情况成型：①当采用真空成型时,则从成型的底部抽气令片材与成型模面完全贴合;②当采用气压成型时，则从冲模上通往压缩空气以片材与成型模面完全贴合，此时必须令冲模周边与成型模口相扣密封，压缩空气才能起作用。在片材成型后，冲模提升复位，成型的片材经冷却脱模成为预制品。采用这种方法制得的制品质量在很大程度上取决于冲模片材的温度以及冲模下降的速度。在条件许可的情况下，冲模下降的速度越快,成型质量越好,这种成型方法可获得壁厚均句的容器。

不论采用何种热成型方法，容器的壁厚总要变薄，尤其是底部，在拉伸比小于0.7的情况下，容器底部壁厚一般只有平均壁厚的60%。为了保证强度,容器棱角应采用圆角过渡,容器底部更应加大圆角，一般圆角半径为1mm ~3mm。

7. 2. 2. 3热嫁接封口装置

底膜经热成型制盒后接受充填物料,被覆盖上膜（密封膜），作封合准备。其操作过程包括盖材的输送、定位、加热和封合。整个封合装置主要由上下2部分组成,下面是一个托模部件，上面是一个压封室座,两者组合成一个封合室。托模部件与热成型装置中的成型部件基本相似，承托模的内腔与成型盒基本一样，以能合适套入成型盒为宜。承托模安装定位在托板上，承托模可轻易拆卸并更换，以适应不同形状的成型盒。当汽缸动作时，经托板带动承托模沿导杆上下升降,上升到最高点将与压封室座的室框扣合,形成密封室。

热封方法有滚封和板封2种。滚封一般为连续传送，即利用热封滚筒的转动将盖材进行加热并封合;板封一般为间歇传送,即利用热封平板对盖材进行加热并封合。完成封合后,承托模下降，封合的料盒进入裁切工序。热封温度一般为100℃ ~300℃,过高易使已成型的容器变形皱折,过低则接不牢固。为了提高封口质量和美化外观，在热封器上刻有线状或点状花纹。