冰箱箱体用注料方式分类
冰箱作为常用的制冷器具,其要求具有很好的保温性能。冰箱箱体是典型的闭模发泡的器具,如下图所示,首先箱体的各个部件,包括内胆和外壳等组合在一起形成密闭的腔体,然后进行注料原位发泡充满整个箱体,完成聚氨酯硬泡的填充。
聚氨酯硬泡在此不光起到保温作用,同时还起到整体支撑连接、强度的作用。
发泡箱体的结构图
冰箱由于其种类比较多,比如有单门、两门、三门、四门、五门、六门、法式、对开、意式等,导致其箱体结构也不近相通,特别当多门时,其箱体内部隔断较多,发泡流动空间和厚度变化,会对发泡工艺提出更高的要求。
发泡箱体的结构图
常见的冰箱箱体保温层厚度冷藏在50-60mm,冷冻层在70-110mm之间,由于流道厚度较厚,而且考虑工艺性和设备成本等,基本均采用一枪注料的方式。
一枪注料的方式示意图
一枪注料分为底钢注料(如图中黑色的部分)和背部一枪注料,其中底钢注料为常用的注料方式。
一枪注料中还包括负压发泡方式,就是意大利康隆的专利技术(PASCAL技术),具体操作为将箱体置于模具中,进行合模,然后进行抽真空,达到一定真空后,然后注料,由于采用主动排气,可以调整发泡料的反应速度,继而实现更快的发泡和脱模时间,提升保温性能。
当箱体的容积小于100L时,一般均为单门的小型制冷器具,其一般采用背后一枪注料的方式(因为单门箱体、其高度较小、如果直接采用底钢一枪注料时,可能直接喷射到顶部,影响到发泡效果),其注料口的位置不定,但是一般均遵守注料时候不挡料的原则进行注料。
小型箱体的背部一枪注料方式
当箱体结构变的复杂或者发泡流道变窄或者厚度连续发生突变时,单独采用一枪注料已经无法满足箱体的发泡要求(往往是发泡填充不满、密度分布大、发泡质量不好等),采用双枪注料,能够缩短流动距离,快速填充,通过搭配快发体系能够实现复杂或者厚度连续发生突变的箱体发泡效果好、密度分布均匀、导热系数更低等。
箱体的二枪注料方式
底钢两枪注料是最常见的注料方式之一,其适用性比较强,能够快速填充箱体,而且密度分布比较均匀,但是应该特别关注熔接痕带来的困气,褶皱等问题。
另外顶部两枪注料也是一种比较常见的注料方式,其顶部注料时,发泡料在粘度较小时填充厚度比较薄的保温层厚度,当粘度逐渐上升时,填充保温层厚度比较厚的空间,从而实现箱体发泡保温的性能和成本的最佳化。
箱体的背部二枪注料方式
另外一种两枪注料为背部两枪注料,其位置一般在中梁位置,此种注料方式时箱体倒扣在模具上,发泡料注入后向上生长,导热系数一般比较低,而且密度分布也比较均匀。
超薄大容积冰箱是目前的重要的发展趋势,要求箱体的保温层更薄、保温效果更好。针对超薄箱体的的保温方案采用聚氨酯和真空绝热板复合的保温方案,当保温层更薄时,并且增加真空绝热板导致流道厚度更窄,聚氨酯发泡液在其中的流动速度更艰难,如果单独采用一枪或者两枪的底刚注料时其难以填充满,而且发泡质量较差,过填充较高。为了解决此问题,常采用四枪或者五枪的注料方式。
箱体的背部四枪注料方式
箱体的背部五枪注料方式
采用此种多枪注料方式,一方面能够快速使箱体填充发泡满,另外一方面可以通过工艺的改变使配方体系发挥最佳的效果、降低灌注量和提升保温性能,随着大容积冰箱的需求增加,此种工艺的需求越来越多。
总的来说,箱体的复杂结构加快了工艺的变革,同时工艺的变革又促进了箱体的发泡质量的快速提升。当箱体结构比较简单时,可以选择工艺比较成熟和简单的一枪注料,但是当结构比较复杂时,从发泡质量和成本的角度考虑,建议选择多枪的方案,当然随着发泡枪的增多,工艺复杂性和设备控制精度等都会相应的增加。