材料技术基础第八章塑料成形.ppt

材料技术基础（塑料成形） 材料技术基础 第五章 塑料成形 教师：涂江平 王秀丽 5.1 塑料的分类 热固性塑料—在一定温度下，经一定时间加热、加压或加入硬化剂后，可发生化学反应而硬化。硬化后的塑料化学结构发生变化，质地坚硬，不溶于溶剂，加热也不再软化，如果温度过高则分解，如酚醛树脂，氨基聚酯，聚邻苯二甲酸二丙烯酯等 热塑性塑料—受热后发生物态变化，由固体软化或熔化成粘流体状态，冷却后变硬而成固体；该过程可多次反复，塑料本身的分子结构则不发生变化。 5.2 塑料的可加工性： 物理状态及其加工性： 可挤压性：聚合物经过挤压作用形变时获得一定形状并保持这种形状的能力 可模的塑性：聚合物在温度和压力作用下发生形变并在模具型腔中模制成形的能力 可延性：非晶形或半结晶聚合物在收到压延或拉伸而变形的能力 流动性 收缩性 结晶性 吸湿性与粘水性 热敏性和水敏性 毒性、刺激性和腐蚀性 流动性 影响因素—温度、压力、模具及塑料品种 流动性好的--尼龙、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、醋酸纤维素等； 流动性中等的--改性聚苯乙烯、ABS、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛、氯化聚醚等； 流动性差的--聚碳酸酯。硬聚氯乙烯、聚苯醚、聚砜、聚芳砜、氟塑料等 收缩性 塑料制品自模腔中取出冷却至室温后，其尺寸发生缩小的性能。 结晶性 在塑料成形过程中，根据塑料冷却时是否具有结晶特性，可将塑料分为结晶型塑料和非结晶型塑料。结晶型塑料具有结晶现象的性质叫结晶性。 结晶型塑料：聚乙烯、聚丙烯等； 非结晶型塑料：聚苯乙烯、聚氯乙烯、ABS等 吸湿性和粘水性 具有吸湿和黏附水分倾向的塑料：ABS、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯等； 既不吸湿也不易黏附水分的塑料：聚乙烯、聚丙烯等； 5.3 塑料的主要成形方法 注射成形 压缩成形 压注成形 挤出成形 吹塑成形 其他成形方法 5.3.1 注射成形 利用注射机或者注压机的压力，将预加热成塑性状态的胶料经注压模的浇注系统注入模具型腔中固化定型的方法。 注射成形 注射机和塑模的剖面图 5.3.2 压缩成形 将受热或受压的固态成形材料直接加入到模具型腔中，然后合模加压，使其逐渐软化熔融，固化定型后得到塑料制品。 压缩成形流程 压缩成形过程示意 压缩成形主要设备 5.3.3 压注成形 压注成形工艺 热固性塑料成形方法比较 5.3.4 挤出成形 挤出成形过程 5.3.5 吹塑成形 吹塑成形—塑料薄膜 压延成形 热成形 浇注成形 发泡成形 压延成形 热成形 利用热塑性塑料的片材作为原料来制造塑料制品的一种成型方法。原料片材可用浇铸、压延或挤出等方法获得。因此，热成型是二次成型，其过程是：将裁成一定尺寸和形状的塑料片材夹在框架上，加热至热弹状态，施加压力使塑料片材贴近模具型面，得到与模具型面相仿的形状，经冷却脱模后获得制品。 热成型方法主要包括五个基本内容：片材夹持、片材加热、成型、冷却和脱模。适用塑料种类有各种类型的聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、ABS、聚丙稀，聚酰氨、聚碳酸脂和聚对苯二甲酸乙二酯等。 与注射成型相比，热成型的特点是生产率高（如采用多槽模生产时，生产速度可达1500件/分钟），设备投资少，能生产面积大的塑料制品。缺点是后续加工工序多，成本高。 浇注成形 借鉴液态金属浇铸成型的方法，将已准备好的浇铸原料（通常是单体经初步聚合或缩聚的浆状物或聚合物与单体的溶液等）注入一定的模具中并使其固化（完成聚合或缩聚反应），获得与模具型腔相吻合的塑料制品。浇铸时原料是在重力作用下充满型腔的，故称为静态浇铸成型。若改变原料的受力形式，又可发展成其它的浇铸成型方法，如嵌铸成型、离心浇铸成型、搪塑和滚塑成型等。 浇铸成型的生产特点是：投资小（因浇铸成型时不施加压力，对模具和设备的强度要求不高），产品内应力低，对产品的尺寸限制较小，可生产大型制品。缺点是成型周期长，制品的尺寸准确性较低。 发泡成形 发泡成形用来生产泡沫塑料。所谓泡沫塑料是以树脂为基础而内部具有许多微孔性气体的塑料制品，又称多孔塑料或微孔塑料。泡沫塑料常被用作绝热、绝缘、吸震、隔音、漂浮材料等。泡沫塑料的发泡方法有物理发泡、化学发泡和机械搅拌发泡三种。 常用于制造泡沫塑料的树脂有：聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚氨脂、脲甲醛、环氧等。 发泡成形 泡沫塑料根据其弹性模量的大小可分为软质泡沫塑料、半硬质泡沫塑料和硬质泡沫塑料。在23℃和50%相对湿度时弹性模量大于7000Pa 的泡沫塑料称为硬质泡沫塑料，小于700Pa的称为软质泡沫塑料，介于7000~700Pa的称为半硬质泡沫塑料。应该注意，即使弹性模量相当的泡沫塑料，其它力学性能可能有较大的差别。泡沫塑料也可根据密度分为低发泡、中发泡和高发泡泡沫塑料。低发泡泡沫塑料密度大于0.4g/cm3；中发泡泡沫塑料