對(duì)于冰箱企業(yè)而言，生產(chǎn)過程中所涉及的材料和部件主要包括四大類：塑料類、鈑金類，制冷系統(tǒng)類和電氣控制類，而一般情況下，塑料所參與制造的部件數(shù)量最多。以某型號(hào)中等容積的主流冰箱產(chǎn)品為例，塑料材質(zhì)的部件占整個(gè)冰箱部件的近70％，塑料總質(zhì)量占冰箱總重40％左右。

    冰箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖示

    五種冰箱常用塑料原料

    一、聚氨酯——PU

    在聚氨酯產(chǎn)品中，其發(fā)泡材料約占總量的80％以上，具有導(dǎo)熱系數(shù)低和加工性能好的特點(diǎn)，非常適合用于隔熱保溫，因此被廣泛用于冰箱門體和箱體的隔熱層。

    隔熱層是冰箱的關(guān)鍵部件，冰箱生產(chǎn)廠家大多采取現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡的工藝，以多元醇、異氰酸酯及環(huán)戊烷為主要原料，充填至冰箱的門體和箱體隔熱層，在一定的高溫下發(fā)泡成型，并通過調(diào)節(jié)原料間的不同配比，控制發(fā)泡的速度和泡孔效果，以獲得理想的保溫效果。

    在所需的塑料成本中，PU大約占據(jù)了40~50％的成本比重。

    二、聚苯乙烯——PS

    冰箱生產(chǎn)中常用的聚苯乙烯包括通用型聚苯乙烯（GPPS）、高抗沖聚苯乙烯（HIPS）及可發(fā)性聚苯乙烯（EPS）。

    聚苯乙烯是冰箱生產(chǎn)中用量最大的塑料品種，其用量占冰箱塑料總用量的60％以上。

    GPPS：尺寸穩(wěn)定性好、收縮率低，主要用于注塑成型制造冰箱中透明、硬質(zhì)的部件，如果菜盒、瓶座等部件。

    HIPS：是一種增韌改性的聚苯乙烯，具有良好的抗沖擊性能，加熱后延展性能良好。主要用于制造冰箱的內(nèi)膽和門襯，所采取的加工工藝是真空吸附成型法。

    EPS：減震性能好，主要用于制造冰箱成品包裝和運(yùn)輸過程中的減震輔助材料。

    三、聚丙烯——PP

    生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，注塑制品具有較高的韌性和表面光潔度，同時(shí)具備良好的耐化學(xué)腐蝕性能，在冰箱生產(chǎn)中主要用于制造冰箱抽屜。

    四、丙稀腈-丁二烯-苯乙烯——ABS

    強(qiáng)度高、光澤度好、易加工、制品收縮率低等優(yōu)異的綜合性能，主要用于加工外觀零部件，如：門把手和各類裝飾條。

    五、聚乙烯——PE

    無臭、無味、無毒，具有良好的抗沖擊性能和耐化學(xué)品性，透水率低。主要用于各種管材的制造，冰箱企業(yè)通常采用吹塑方式成型的工藝來進(jìn)行加工。

    六、其他塑料

    除了上述5類材料之外，聚氯乙稀(PVC)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)以及聚酰胺(PA)也是冰箱生產(chǎn)中的常見塑料，主要用于門封條、燈罩、鉸鏈、顯示面板及軸套等部件。

    冰箱上關(guān)鍵塑料件成型工藝

    主要塑料工藝應(yīng)用情況

    1、內(nèi)膽

    內(nèi)膽采用ABS或HIPS材料經(jīng)真空成型而成。

    ABS三種組分對(duì)性能的貢獻(xiàn)是不一樣的，

    A：主要貢獻(xiàn)耐化學(xué)性和耐熱性；

    B：主要貢獻(xiàn)耐沖擊性和韌性；

    S：主要貢獻(xiàn)加工性和剛性。

    一般來說：橡膠含量增加，沖擊強(qiáng)度增加，但加工流動(dòng)性和光老化性能則有所下降；丙烯腈含量增加，則耐化學(xué)性和耐熱性增加，這也是ABS與HIPS的最大差別。

    冰箱內(nèi)膽的吸塑成型主要有以下幾種形式：陽(yáng)模成型、陰模成型、壓空真空成型工藝等。壓空真空成型工藝可以成型局部更清晰的結(jié)構(gòu)及節(jié)省材料。

    吸塑設(shè)備：主要有直線式和旋轉(zhuǎn)式多工位吸塑機(jī)、單工位吸塑機(jī)，現(xiàn)在主要是直線式多工位吸塑機(jī)。

    2、門封

    門封通常用軟質(zhì)PVC擠出成型，其典型的生產(chǎn)工藝是：

    PVC粉料、助劑混合→造粒→擠出成型→切角→穿磁芯→焊接

    對(duì)門封結(jié)構(gòu)和材料的研究是要保證門封密封隔熱效果，實(shí)現(xiàn)節(jié)能，并且確保門封在使用過程中防霉抗菌，此外，新型門封也有采用彈性體壓鑄工藝生產(chǎn)。

    3、聚氨酯保溫層

    硬質(zhì)PU泡沫塑料用于冰箱保溫層，是關(guān)系到冰箱性能、結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵材料，主要是以異氰酸酯和聚醚多元醇為主要原料，再添加各種助劑，在冰箱生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)灌注發(fā)泡而成，發(fā)泡劑主要有R11、R141b、CO2、水等。

    不同的發(fā)泡劑的不同的導(dǎo)熱系數(shù)，是決定聚氨酯保溫層的關(guān)鍵性能，無氟發(fā)泡技術(shù)的主要研究方向是降低泡沫導(dǎo)熱系數(shù)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

    冰箱箱體發(fā)泡設(shè)備主要有：直線式和地環(huán)式；冰箱門體發(fā)泡設(shè)備型式主要有：履帶式和旋轉(zhuǎn)式，箱體灌注方式有后板注泡和后底板注泡。

    4、門拉手

    冰箱門拉手通常采用ABS材料經(jīng)注塑而成，拉手的結(jié)構(gòu)型式體現(xiàn)了冰箱門體造型，因此，注塑后的拉手通常經(jīng)過表面裝飾工藝覆塑鋼板結(jié)構(gòu)示意以滿足消費(fèi)者對(duì)冰箱外觀裝飾的追求。

    表面裝飾工藝主要有：電鍍、熱轉(zhuǎn)印、燙印、移印、罩光噴涂、模內(nèi)裝飾。模內(nèi)裝飾是迄今最先進(jìn)的表面裝飾工藝，將表面裝飾等二次加工工藝與注塑一次完成，而且質(zhì)量大幅度提高，模內(nèi)裝飾工藝與普通注塑工藝有如下不同：

    ①有一套自動(dòng)送箔精密定位裝置，成型時(shí)依靠夾具或配有真空吸附使箔與模具貼合；

    ②模具頂針設(shè)計(jì)與澆口在同一側(cè)。

    5、冰箱門面

    冰箱門面板現(xiàn)在大多以覆塑鋼板取代了過去的噴漆或噴粉的金屬面板，覆塑鋼板是以冷軋鋼板(CRS)或鍍鋅鋼板(EG或GI)為基材，復(fù)合PVC膜而成，PVC花紋薄膜可以印刷各種花紋圖案適應(yīng)消費(fèi)者的需求，由于加工工藝和材料不同，覆塑鋼板和噴粉板性能上有一些區(qū)別，典型的加工工藝如下：

    基材→預(yù)處理→涂膠→復(fù)合PVC膜→貼保護(hù)膜→剪切

    6、其他

    普通壓縮機(jī)罩采用PP注塑。近年來，PP在冰箱上的應(yīng)用呈不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)，在一些場(chǎng)合被用來注塑頂蓋、抽屜盒、控制板、隔板、擱架等。

    由于其密度低，有利于降低零部件重量和材料消耗，并且由于聚合工藝的改進(jìn)及共混改性提高了PP的加工性能和物理力學(xué)性能，使PP在冰箱上的應(yīng)用在一些場(chǎng)合有取代PS、ABS的趨勢(shì)。    

    概念冰箱

    塑料在冰箱上有著廣泛的應(yīng)用，從材料到工藝的應(yīng)用漸趨成熟，今后的發(fā)展在材料上將向功能化發(fā)展，手段以改性為主，如抗菌、阻燃、抗靜電、保濕材料等，正在開發(fā)并走向?qū)嵱�。把手、抽屜、果菜箱、制冰系統(tǒng)等正在采用抗菌材料，壓縮機(jī)罩、拉水盒采用阻燃材料，保濕材料用于食品、蔬菜的保鮮。各種新工藝也在被采用，如氣輔注塑、熱流通模具、集中上料系統(tǒng)等正進(jìn)入塑料件的成型領(lǐng)域。