使用聚氨酯低壓發泡機制作PU類玩具是一個非常專業且有趣的領域。這類玩具通常手感細膩、彈性好、仿真度高,比如一些仿真食品模型、高回彈彈力球、卡通公仔等。
一、核心設備:聚氨酯低壓發泡機
低壓發泡機是生產的關鍵,其工作原理是:
計量系統:通過精密齒輪泵,以低壓(通常5-15 bar)將聚醚(Polyol,A料)和異氰酸酯(Isocyanate,B料)從原料桶中抽出。
混合系統:將A、B料輸送到一個靜態混合頭(或低速攪拌電機)。靜態混合頭內部有螺旋單元,依靠物料本身的壓力使其在通過時被充分剪切、混合。這是低壓機與高壓機(撞擊混合)的核心區別。
灌注:混合后的液體會從混合頭流出,由操作人員手動或通過機械臂注入模具中。
低壓機的優點對于玩具生產來說非常關鍵:
投資成本低:遠低于高壓發泡機。
易于清洗:混合頭結構簡單,通常可拆卸手動清洗或用清洗劑(DOP、DMC等)沖洗,適合頻繁更換顏色和配方的玩具生產。
對模具要求低:灌注壓力小,可以使用強度較低的模具材料,如鋁模、甚至樹脂模,特別適合原型制作和小批量生產。
二、所需材料
聚氨酯原料體系:
A組分(聚醚多元醇):通常包含聚醚、催化劑、發泡劑、泡沫穩定劑、顏料等預混好的組合料。對于玩具,最重要的是環保無毒,必須符合相關玩具標準(如EN71, ASTM F963)。
B組分(異氰酸酯, MDI):最常見的是改性MDI,其反應溫和,流動性好,非常適合低壓機和生產結構復雜的玩具模具。
選擇關鍵:一定要向原料供應商明確說明是用于生產玩具,需要無毒環保配方,并要求提供相應的材料安全數據表(MSDS)和認證證書。
脫模劑:必不可少!用于在泡沫和模具之間形成隔離膜,保證順利脫模且不損壞產品。
類型:常用半永久性脫模劑(噴涂一次可脫模多次)或水性脫模劑。選擇時需考慮是否會影響后續的玩具上色和涂裝。
材料:鋁模是最佳選擇,導熱性好、耐用、表面光潔度高。也可用電鑄銅模(表面極其光滑,細節還原度最高)或環氧樹脂模(成本低,適合小批量原型)。
設計:必須考慮分型線(Parting Line)和澆注口(Pouring Gate)的位置,要便于灌注和脫模,并盡量減少合模線的明顯程度。還需要設計排氣孔,防止困氣產生缺陷。

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