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塑料成型工艺的介绍
塑料的成型工艺 主讲人:吴琼 副教授 材料的工艺特性 塑料的工艺特性是指将塑料原料转变为塑料制品的工艺特性.即塑料的成型加工性。塑料的成型方法很多,根据加工时聚合物所处状态的不同,塑料成型加工的方法大体可分为三种: 1、处于玻漓态的塑料,可以采用车、铣、钻、刨等机械加工方法和电镀、喷涂等表面处理方法。 2、当塑料处于高弹态时,可以来用热压、弯曲、真空成型等加工方法。 3、把塑料加热到粘流态,可以进行注射成型、挤出成型、吹塑成型等加工。 塑料成型方法的选择取决于塑料的类型(热塑性或热固性)、特性、起始状态及制成品的结构、尺寸和形状等。 塑料制品的一般过程 配方设计-根据塑料制品的性能要求,进行塑料各组成成分的配方设计 混 炼-将合成树脂与各种添加剂充分混合成均匀的多组分分散体的过程 造 粒-将混合塑料塑炼制成便于成型时使用的颗粒状半成品原料 成 型-用不同的成型工艺设备,将半成品加工成塑料制品 塑料制品的成型方法 注射成型 挤出成型 压制成型 吹塑成型 压延成型 滚塑成型 铸塑成型 搪塑成型 注射成型 定义 特点 设备 工艺条件 注射成型的特点 可一次成型出外形复杂、尺寸精确的塑料制品 可利用同一套模具成批生产相同产品 制品无需进一步修饰或加工 生产性能好,成型周期短,可实现自动化或半自动化生产,效率高 注射成型的工艺条件 温度 机筒温度-保证物料塑化良好,又不会分解物料 喷嘴温度-略低于机筒上的最低温度,减少物料熔体在喷嘴处流散 模具温度-低于塑料的玻璃化温度或热变形温度(冷却制品) 压力 塑化压力-一般而言,塑化压力增大会降低塑化效率 注射压力-注射压力高,保压时间长,制品尺寸精度高 成型周期(完成一次注射成型过程所需要的时间) 在保证制品尺寸精度的情况下,合理选择每一道工序所需要的最短时间 挤出成型 定义 特点 设备(单螺杆、双螺杆、多螺杆和无螺杆挤出机) 工艺条件 挤出成型的特点 设备成本低,制造容易;占地面积小,生产环境清洁,劳动环境好 生产效率高 操作简单,工艺过程易控制,便于实现连续自动化生产 产品质量均匀、致密 可以一机多用,进行综合性生产(更换螺杆和机头) 挤出成型的工艺条件 挤塑温度 -由加料口到机头逐渐增加。机头温度应控制在物料流动温度与分解温度之间 螺杆转速-增加转速,效率提高,能耗增大,提高物料塑化效果,改善制品微观质量;转速过高,可能使制品表面粗糙,出现皱纹 机头压力-增大熔融物料通过机头的压力,使产品质地紧密,将降低产量 牵引速度-牵引速度应与挤出速度配合 压制成型 模压成型 定义 特点 主要工艺设备(液压机、螺旋压力机) 工艺条件 模压成型的定义 热固性塑料(TS) 将粉状、粒状或纤维状等模塑料加入模具型腔中然后闭模加热加压使之成型固化,开模取出制品。 热塑性塑料(TP) 先将塑料加入模具型腔中,逐渐加热加压,塑料变成粘流态并充满整个型腔后停止加热,开启冷却装置,待塑料冷却到热变形温度以下后,开启模具,取出制品。 模压成型工艺条件 温度 温度低于树脂的成型温度范围,树脂无法熔融,再大的压力也无法使树脂固化。 温度过高,固化太快,制品机械性能降低,制品表面易膨胀裂缝,甚至会引起塑料的分解。 压力 压力的作用:①促进熔料加速流动②增加塑料的密实性,避免表面膨胀破裂③合紧模具,固定制品形状,防止冷却时发生变形 压力的大小取决塑料的种类、模温、制品形状等等。 时间 压力一定,升高温度,模塑时间可缩短 温度一定,增加压力,模塑时间可缩短 为防止制品缺陷(起泡、裂缝、粘模等),可适当延长固化和保温时间 层压成型 将浸渍过树脂的片状材料叠合至所需厚度后放入层压机中,在一定的温度和压力下使之粘台固化成层状制品。层压成型分为连续式层压成型和司歇式层压成型。层压成型制品质地密实,表面平整光洁、生产效率高。多用于生严增强塑料板材、管材、棒材和胶合板等层压材料。 吹塑成型 用挤出、注射等方法制出管状型坯,然后将压缩空气通入处于热塑状态的型坯内腔中,使其膨胀成为所需形状的塑料制品。吹塑成型分为薄膜吹塑成型和中空吹塑成型。用于制造塑料薄膜、中空塑料制品(如瓶子、包装桶、油箱、玩吕等)。 薄膜吹塑 铸塑成型 搪塑成型 将配置好的塑料糊注入预热的阴模中,使整个模具内壁
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