醫院醫療設備外殼厚板吸塑工藝的優化實踐

摘 要：厚板吸塑工藝可以應用于醫院醫療設備的外殼產品設計之中，利用高效的設備和吸塑成型工藝，優化醫院醫療設備外殼成型產品的質量，滿足實際使用需求。

關鍵詞：醫院；醫療設備；外殼；厚板吸塑；工藝；優化

隨著新材料、新技術的不斷涌現，多層厚板吸塑應用于醫院醫療設備外殼成型制作領域，開啟了醫院醫療設備外殼結構化產品的新篇章。為此，要探討醫院醫療設備外殼厚板吸塑產品的相關要素，思考醫療設備外殼厚板吸塑工藝的優化路徑，提高醫院醫療設備外殼產品的質量。

1 醫院醫療設備外殼設計的要素分析

（1）幾何形狀和精度。吸塑外殼的幾何尺寸包括有：吸塑產品切割面到成型面的尺寸、切割面到切割面的尺寸，它與板材厚度、材料特性、成型工藝有直接的關聯。

（2）脫模角度。吸塑模具由脫模角度不同的凹模和凸模構成，通常來說，凹模的脫模角度為0.5o1o，凸模的脫模角度為2o5o。

（3）外殼圓角。吸塑外殼應當設計成盡量大的圓角，不可設計成尖角并要進行倒角處理，確保吸塑外殼產品的應力適宜。

（4）寬深比。醫療設備外殼吸塑產品的寬深比是衡量吸塑成型難易程度的重要指標，表示的是產品的最小寬度與深度的比例，其值越大表明吸塑產品成型越容易，其值越小則表明吸塑產品成型越難。

2 醫院醫療設備外殼厚板吸塑工藝中的缺陷分析

（1）產品局部成型不足。導致外殼厚板吸塑產品局部成型不足的缺陷原因主要有：板材自身的可塑性較差；板材與模具之間的真空不足；板材的拉伸度過多；模具溫度偏低等。

（2）產品表面顏色缺陷。造成產品表面顏色缺陷的原因主要包括有：加熱不夠充分；加熱過度；模具加熱溫度不高等，導致產品的色差較大。

（3）產品的流痕缺陷。導致產品出現流痕缺陷的原因主要包括有：模具及板材的溫度不高；模具溫度控制不良；成型工藝出現偏差等。

（4）產品的褶皺缺陷。導致產品出現褶皺缺陷的原因主要包括有：板材過于下垂；板材加熱時間過長；模具的成型角度過大等。

（5）產品表面平整度不足缺陷。導致產品出現表面不平整缺陷的原因主要在于以下方面：板材或模具的清潔度不足；模具的真空孔過大；模具的真空孔數不足；模具上有薄片結構等。

3 醫院醫療設備外殼厚板吸塑工藝的優化實踐探索

3.1 外殼厚板吸塑產品結構的優化

醫院醫療設備外殼體積和表面積較大，可以采用曲線型設計，使之保持產品結構的外在美觀，并較好地規避吸塑工藝的缺陷。其結構的優化主要包括以下方面：

（1）優化產品的深度。由于醫院醫療設備較多桶深較大的產品，這就對吸塑產品帶來了極大的挑戰，為了優化產品成型效果，可以采用凹模成型、凸模輔助下壓的方式，使產品片材在上下模具間加熱并吸出凸模與片材的少量空氣，使板材吸附于凸模之上，再使凸模逐漸下壓，使片材完全吸附于凹模之上，最后脫模。通過這種凹凸模輔助成型的方法，可以較好地增加設備外殼產品的拔模角度，縮減外殼產品的寬深比。

（2）優化拐角處倒圓角。以裝配實際要求為依據，可以在醫療設備外殼產品的結合處，實現拐角處倒圓角的優化。

（3）采用裝配粘接。對于醫院醫療設備外殼吸塑產品來說，可以采用裝配粘接的方式替代倒扣設計。并采用雙層吸塑技術替代單層吸塑板粘接的優化工藝，以增強外殼產品的強度。

3.2 醫療設備外殼厚板吸塑成型工藝參數的優化

由于醫院醫療設備外殼的材料主要為ABS、ABS/PC，并采用PC、HIPS、PET、PP等裝配件材料，要進行這些不同材料的工藝參數分析和優化，具體包括以下內容：

（1）片材干燥時間。這是吸塑板材干燥狀態時的收縮率特征參數，與醫療設備外殼厚板吸塑成型有直接的關聯和影響。當不同材料的干燥時間分別為：HDPE為8小時、PE為6小時、ABS為8小時、PC為6小時、ABS/PC為8小時，則表明該醫療設備外殼厚板吸塑產品的性能較為穩定。

（2）吸塑溫度。這主要是從片材加熱的溫度和吸塑模具的溫度兩個方面進行分析和優化，其中：通常采用雙面加熱的方式進行塑料片材的加熱，并根據不同形狀的產品設置不同的成型溫度，使產品與設計要求相一致。吸塑模具的溫度要保持適宜，不可過高或過低，如果模具溫度過高，則會使產品粘附于模具中，導致產品出現脫模變形現象；如果模具溫度過低，則會因板材成型不到位而使產品出現黑斑、皺褶、裂紋等缺陷。一般來說，當醫療設備外殼吸塑的模具溫度分別控制在：HDPE為50℃、PE為50℃、PVC為50℃、ABS為7080℃、PC為120℃、ABS/PC為110℃，則表明吸塑模具的溫度適宜。

3.3 模具設計的優化

（1）優化高壓吸塑模具。可以采用高壓框吸塑模具結構，使醫療設備外殼厚板吸塑產品成型充分。

（2）添加上模輔助成型?？梢圆捎迷鎏砩夏］o助成型的方式，制作出深度較大且形狀復雜的圓筒型醫療設備外殼，避免吸塑產品表面的破面或褶皺的缺陷。

（3）增加模具抽芯結構。通過增添鉸鏈、粘接塊和氣缸的設計方式，可以較好地幫助吸塑產品進行脫模。

4 結語

綜上所述，醫院醫療設備外殼制作離不開高效先進的厚板吸塑工藝，要通過優化產品結構、成型工藝參數、模具設計等方式，較好地采用真空吸塑成型的技術，滿足醫院醫療設備外殼使用的需求。

參考文獻：

[1]鄶紅藝.自動下料機的機械結構設計與研究[D].中北大學，2017.

[2]張海濤.半自動吸塑包裝機的設計及應用[D].華南理工大學，2015.

作者簡介：王緯（1989），男，漢族，江蘇南京人，大專，助理工程師，目前從事醫療設備的結構設計。