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塑料成型工藝大全

塑料成型加工是一門工程技術(shù),所涉及的內(nèi)容是將塑料轉(zhuǎn)變?yōu)樗芰现破返母鞣N工藝。在轉(zhuǎn)變過(guò)程中常會(huì)發(fā)生以下一種或幾種情況,如聚合物的流變以及物理、化學(xué)性能的變化等。

(1)壓縮模型

壓縮.模型又稱模壓;是模型料在閉合模腔內(nèi)借助加壓(一般尚須加熱)的成型方法.:通常,壓縮模塑適用于熱固性塑料,_如酚醛塑料、氨基塑料、不飽和聚醋塑料等.。

壓縮模塑由預(yù)壓、預(yù)熱和模壓三個(gè)過(guò)程組成;

預(yù)壓:為改替制品質(zhì)量和提高模塑效率等,將粉料或纖維狀模塑料預(yù)先壓成一定形狀的操作。

模壓:在模具內(nèi)加人所需量的塑料,閉模、排氣,在模塑溫度和壓力卜保持一段時(shí)間,然后脫模、

清.模的操作。

壓縮模塑用的龍要沒備是壓機(jī)和塑模。壓機(jī)是自給式液壓機(jī),噸位從幾十噸至幾百噸不等。有下壓式壓機(jī)和上壓式壓機(jī)。用于壓縮模塑的模具稱為壓制模具,分為三類:溢料式模具、半溢料式模具、不溢式模具。

壓縮模塑的主要優(yōu)點(diǎn)是可模壓較大平面的制品和能大量生產(chǎn),其缺點(diǎn)是生產(chǎn)周期長(zhǎng),效率低.。

(2)層壓成型

用或不用粘結(jié)劑,借加熱,加壓把相同或不相同材料的兩層或多層結(jié)合為整體的方法。

層壓成型常用層壓機(jī)操作,這種壓機(jī)的動(dòng)壓板和定壓板之間裝有多層可浮動(dòng)熱壓板。

層壓成型常用的增強(qiáng)材料有棉布、玻璃布紙張、石棉布等,樹脂有酚醛、環(huán)氧、不飽和聚酯以及某些熱塑性樹脂。

(3)冷壓模塑

冷壓模塑又叫冷壓燒結(jié)成型,和普通壓縮模塑的不同點(diǎn)是在常溫下使物料加壓模塑。脫模后的模塑品可再行加熱或借助化學(xué)作用使其固化。該法多用于聚四氟乙烯的成型,也用于某些耐高

溫塑料(如聚酰亞胺等).。一般工藝過(guò)程為制坯一澆結(jié)一冷卻三個(gè)步驟。

(4)傳遞模期

傳遞模塑是熱固性塑料的一種成型方式,模塑時(shí)先將模塑料在加熱室加熱軟化,然后壓入已被加熱的模腔內(nèi)固化成型。傳遞模塑按設(shè)備不同有三種形式:舌板式;罐式:柱塞式:.

傳遞模塑對(duì)塑料的要求是;在未達(dá)到固化溫度前,塑料應(yīng)具有較大的流動(dòng)性,達(dá)到固化溫度后、又須具有較快的固化速率。能符合這種要求的有酚醛.、三聚氰胺甲醛和環(huán)氧樹脂等。

(5)低壓成型

使用成型壓力等于或低于1.4MPa的模壓或?qū)訅悍椒ā?/p>

低壓成型方法用于制造增強(qiáng)塑料制品。增強(qiáng)材料如玻璃纖維、紡織物、石棉、紙、碳纖維等。常用的樹脂絕大多數(shù)是熱固性的,如酚醛、環(huán)氧、氨基、不飽和聚酯、有機(jī)硅等樹脂。

低壓成型包括袋壓法、噴射法:

①.袋壓成型。借助彈性袋(或其他彈性隔膜)接受流體壓力而使介于剛性模和彈性袋之間的增強(qiáng)塑料均勻受壓而成為制件的一種方法。按造成流體壓力的方法不同,一般可分為加壓袋成型、真空袋壓成型和熱壓釜成型等。

②噴射成型。成型增強(qiáng)塑料制品時(shí),用噴槍將短切纖維和樹脂等同時(shí)噴在模具上積層并固化為制品的方法。

(6)擠出成型

擠出成型也稱擠壓模塑或擠塑,它是在擠出機(jī)中通過(guò)加熱加壓而使物料以流動(dòng)狀態(tài)連續(xù)通過(guò)口模成型的方法,

擠出法主要用于熱塑性塑料的成型,也可用于某些熱固性塑料。擠出的制品都是連續(xù)的型材,如管、棒、絲、板、薄膜、電線電纜包覆層等。此外,還可用于塑料的混合、塑化造粒、著色、摻合等。

擠出成型機(jī)由擠出裝置、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和加熱、冷卻系統(tǒng)等主要部分組成。擠出機(jī)有螺桿式(單螺桿和多螺桿)和柱塞式兩種類型。前者的擠出工藝是連續(xù)式,后者是間歇式。

單螺桿擠出機(jī)的基本結(jié)構(gòu)主要包括傳動(dòng)裝置一加料裝置、料筒、螺桿、機(jī)頭和口模等部分一。

擠出機(jī)的輔助設(shè)備有物料的前處理設(shè)備(如物料輸送與干燥),擠出物處理設(shè)備(定型、冷卻、牽引、切料或輥卷)和生產(chǎn)條件控制設(shè)備等三大類。

(7)擠拉成型

擠拉成型是熱固性纖維增強(qiáng)塑料的成型方法之一。用于生產(chǎn)斷面形狀固定不變,長(zhǎng)度不受限制的型材。成型工藝是將浸漬樹脂膠液的連續(xù)纖維經(jīng)加熱模拉出,然后再通過(guò)加熱室使樹脂進(jìn)一

步固化而制備具有單向高強(qiáng)度連續(xù)增強(qiáng)塑料型材。

通常用于擠拉成型的樹脂有不飽和聚醋、環(huán)氧和有機(jī)硅三種。其中不飽和聚醋樹脂用得多。

擠拉成型機(jī)通常由纖維排布裝置、樹脂槽、預(yù)成型裝置、口模及加熱裝置、牽引裝置和一切割沒備等組成。

(8)注入成型

注入成型(注塑)是使熱塑性或熱固性模塑料先在加熱料筒中均勻塑化,而后由柱塞或移動(dòng)螺桿推擠到閉合模具的模腔中成型的一種方法.

注入成型幾乎適用于所有的熱塑性塑料。近年來(lái),注入成型也成功地用于成型某些熱固性塑料.注入成型的成型周期短,成型制品質(zhì)量可由兒克到幾十千克,能一次成型外形復(fù)雜、尺寸準(zhǔn)確、帶有金屬或非金屬嵌件的模塑品。因此,該方法適應(yīng)性強(qiáng),生產(chǎn)效率高.,

注入成型用的注入機(jī)分為柱塞式注入機(jī)和螺桿式注入機(jī)兩大類,由注入系統(tǒng)、鎖模系統(tǒng)和塑模三大部分組成。其成型方法可分為以下兒種:

①排氣式注入成型。排氣式注入成型應(yīng)用的排氣式注入機(jī),在料筒中部設(shè)有排氣口,亦與真空系統(tǒng)相連接,當(dāng)塑料塑化時(shí),真空泵可將塑料中含有的水汽、單體、揮發(fā)性物質(zhì)及空氣經(jīng)排氣口抽走,原料不必預(yù)干燥從而提高生產(chǎn)效率,提高產(chǎn)品質(zhì)量二特別適用于聚碳酸酷、尼龍,有機(jī)玻璃、纖維素等易吸濕的材料成型。

②流動(dòng)注入成型。流動(dòng)注入成型可用普通移動(dòng)螺桿式注入機(jī).即塑料經(jīng)不斷塑化并擠入有一定溫度的模具型腔內(nèi),塑料充滿型腔后,螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng),借螺桿的推力使模內(nèi)物料在壓力下保持

適當(dāng)時(shí)間,然后冷卻定型。流動(dòng)注入成型克服了生產(chǎn)大型制品的設(shè)備限制,制件質(zhì)量可超過(guò)注入機(jī)的注入量。其特點(diǎn)是塑化的物件不是貯存在料筒內(nèi),而是不斷擠人模具中,因此它是擠出和注入相結(jié)合的一種方法。

③)共注入成型共注入成型是采用具有兩個(gè)或兩個(gè)以上注入單元的注入機(jī),將不同品種或不同色澤的塑料,同時(shí)或先后注入模具內(nèi)的方法。用這種方法能生產(chǎn)多種色彩和(或)多種塑料的復(fù)

合制品,有代表性的共注入成型是雙色注入和多色注入。

④無(wú)流道注入成型模具中不設(shè)置分流道,而由注入機(jī)的延仲式噴嘴直接將熔融料分注到各個(gè)模腔中的成型方法。在注入過(guò)程中,流道內(nèi)的塑料保持熔融流功狀態(tài),在脫模時(shí)不與制品一同脫

出,因此制件沒有流道殘留物:這種成型方法不儀節(jié)省原料,降低成本,而且減少工序,可以達(dá)到全自動(dòng)生產(chǎn):.

⑤反應(yīng)注入成型。反應(yīng)注入成型的原理是將反應(yīng)原材料經(jīng)計(jì)量裝置后泵入混合頭,在混合頭中碰撞混合,然后高速注入到密閉的模具中,快速固化,脫模,取出制品:.已適于加工聚氨酯、

環(huán)氧樹脂、不飽和聚醋樹脂、有機(jī)硅樹脂、醇酸樹脂等一些熱固性塑料和彈性體。目前主要用于聚氨酯的加工。

⑥熱固性塑料的注入成型。粒狀或團(tuán)狀熱固性塑料,在嚴(yán)格控制溫度的料筒內(nèi),通過(guò)螺桿的作用,塑化成粘塑狀態(tài),在較高的注入壓力下,物料進(jìn)人一定溫度范圍的模具內(nèi)交聯(lián)固化。熱固性塑料注入成型除有物理狀態(tài)化外,還有化學(xué)變化。因此與熱塑性塑料注入成型比,在成型設(shè)備及加工工藝上存在著很大的差別。

(9)吹塑成型

借氣體壓力使閉合在模具中的熱型坯吹脹成為中空制品,或管型坯無(wú)模吹脹成管膜的一種方法。該方法主要用于各種包裝容器和管式膜的制造。凡是熔體流動(dòng)速率為0.04——1.12的都是比

較優(yōu)良的中空吹塑材料,_如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、熱塑性聚,聚碳酸酯、聚酰胺、醋酸纖維素和聚縮醛樹脂等,其中以聚乙烯應(yīng)用得多。

①注入吹塑成型系用注入成型法先將塑料制成有底型坯,接著再將型坯移到吹塑模具吹制成中空制品。

②擠出吹塑成型系用擠出法先將塑料制成有底型坯,接著再將型坯移到吹塑模中吹制成中空制品.

注入吹塑成型和擠出吹塑成型的不同之處是制造型坯的方法不同、吹塑過(guò)程基本上是相同的。

吹塑設(shè)備除注入機(jī)和擠出機(jī)外,主要是吹塑用的模具。吹塑模具通常由兩瓣合成,其中設(shè)有冷卻劑通道,分型面上小孔可插入充壓氣吹管。

③拉伸吹塑成型。拉伸吹塑成型是雙軸定向拉伸的一種吹塑成型,其方法是先將型坯進(jìn)行縱向拉紳,然后用壓縮空氣進(jìn)行吹張達(dá)到橫向拉伸。.拉伸吹塑成型可使制品的透明性、沖擊強(qiáng)度表面硬度和剛性有很大的提高,適用于聚丙烯、PET的吹塑成型。

拉伸吹塑成型包括:注入型坯定向拉伸吹塑,擠出型坯定向拉伸吹塑,多層定向拉伸吹塑,壓縮成型定向拉仲吹塑等。.

④吹塑薄膜法。成型熱塑性薄膜的一種方法.系用擠出法先將塑料擠成管,而后借助向管內(nèi)吹入的空氣使其連續(xù)膨脹到一定尺寸的管式膜,冷卻后折疊卷繞成雙層平膜。

塑料薄膜可用許多方法制造,如吹塑、擠出、流延、壓延、澆鑄等,但以吹塑法應(yīng)用廣泛。

(10)澆鑄

在加壓或稍加壓的情況下,將液態(tài)單體、樹脂或其混合物注入模內(nèi)并使其成為固態(tài)制品的方法。澆鑄法分為靜態(tài)澆鑄、嵌鑄、離心澆鑄、搪塑、旋轉(zhuǎn)鑄塑、滾塑和流延鑄塑等.

①靜態(tài)澆鑄靜態(tài)澆鑄是澆鑄成型中較為簡(jiǎn)便和使用較為廣泛的一種方法。這種方法常用液狀單體,部分聚合或縮聚的漿狀物、聚合物與單體的溶液,配入助劑(如引發(fā)劑、固化劑、促進(jìn)劑

等),或熱塑性樹脂熔體鑄人模腔而成型。

②嵌鑄嵌鑄又稱封入成型,是將各種樣品、零件等包封到塑料中間的一種成型技術(shù)。即將被嵌物件置于模具中,注人單體、預(yù)聚物或聚合物等液體,然后使其聚合或固化(或硬化)、脫模。這種技術(shù)廣泛用于電子工業(yè)。用于這類成型工藝的塑料,品種有脲甲醛、不飽和聚酯、有機(jī)玻璃和環(huán)氧樹脂等。

③離心澆鑄。離心澆鑄是利用離心力成型管狀或空心筒狀制品的方法。通過(guò)擠出機(jī)或?qū)S寐┒穼⒍康囊簯B(tài)樹脂或樹脂分散體注入旋轉(zhuǎn)并加熱的容器(即模具)中,使其繞單軸高速旋轉(zhuǎn)(每

分鐘幾十轉(zhuǎn)到兩千轉(zhuǎn)),此時(shí)放人的物料即被離心力迫使分布在模具的近壁部位。在旋轉(zhuǎn)的同時(shí),放入物料發(fā)生固化,隨后視需要經(jīng)過(guò)冷卻或后處理即能取得制品。在成型增強(qiáng)塑料制品時(shí)還可

同時(shí)加人增強(qiáng)性的填料。

離心澆鑄通常用的都是熔體粘度較小、熱穩(wěn)定性較好的熱塑性塑料,如聚酰胺、聚乙烯等。

④搪塑生害塑是模塑中空制品的一種方法.模塑時(shí)將塑料糊倒入開口的中空模內(nèi),直至達(dá)到規(guī)定的容量。模具在裝料前或裝料后應(yīng)進(jìn)行加熱,以便使物料在模具內(nèi)壁變成凝膠。當(dāng)凝膠達(dá)到

預(yù)定厚度時(shí),倒出過(guò)量的液體物料,并再行加熱使之熔融,冷卻后即可自模其內(nèi)剝出制品。搪塑用的塑料主要是聚氯乙烯。

⑤旋轉(zhuǎn)鑄塑該法.是將液態(tài)物料裝人密閉的模具中而使它以較低速度(.每分鐘幾轉(zhuǎn)到幾十轉(zhuǎn))繞單軸或多軸旋轉(zhuǎn),這樣,物料即能借重力而分布在模具的內(nèi)壁上,再通過(guò)加熱或冷卻達(dá)到固化或硬化后,即可從模具中取得制品,繞單軸旋轉(zhuǎn)的用于生產(chǎn)圓筒形制品,繞雙軸或靠振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的則用于生產(chǎn)密閉制品。

⑥滾塑(旋轉(zhuǎn)成型)。類似于旋轉(zhuǎn)鑄塑的一種成型方法,不同的是其所用的物料不是液體,而是燒結(jié)性干粉料。其過(guò)程是把粉料裝入模具中而使它繞兩一個(gè)互相垂直的軸旋轉(zhuǎn)、受熱并均勻地在模其一內(nèi)壁上熔結(jié)為一體,而后再經(jīng)冷卻就能從模具中取得空心制品。

滾塑使用的有聚乙烯、改性聚苯乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯和纖維素塑料等。

⑦流延鑄塑。制取薄膜的一種方法。制造時(shí),先將液態(tài)樹脂或樹脂分散體流布在運(yùn)行的載體(一般為金屬帶)上,隨后用適當(dāng)方法將其固化(或硬化),即可從載休上剝?nèi)”∧ぁ?/p>

用于生產(chǎn)流延薄膜的塑料有:三乙酸纖維素、聚乙烯醇、氯乙烯和乙酸乙烯的共聚物等,此外某些工程塑料如聚碳酸酷等也可用來(lái)生產(chǎn)流延薄膜。

(11)手糊成型

手糊成型又稱手工裱糊成型、接觸成型,是制造增強(qiáng)塑料制品的方法之一.該法是在涂好脫模劑的模具上,用手工一邊鋪設(shè)增強(qiáng)材料一邊涂刷樹脂直到所需厚度為止,然后通過(guò)固化和脫模而取得制品:手糊成型中采用的合成樹脂主要是環(huán)氧樹脂和不飽和聚酯樹脂。增強(qiáng)材料有玻璃布、無(wú)捻粗紗方格布、玻璃氈等。

(12)纖維纏繞成型

在控制張力和預(yù)定線型的條件下,以浸有樹脂膠液的連續(xù)絲纏繞到芯;蚰>呱蟻(lái)成型增強(qiáng)塑料制品。這種方法只適于制造圓柱形和球形等回轉(zhuǎn)體。常用的樹脂有酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂等。玻璃纖維是纏繞成型常用的增強(qiáng)材料,它有兩種。有捻纖維和無(wú)捻纖維。

(13)壓延

將熱塑性塑料通過(guò)一系列加熱的壓輥,而使其在擠壓和展延作用下連續(xù)成為薄膜或片材的種成型方法。壓延產(chǎn)品有薄膜片材、人造革和其他涂層制品等。壓延成型所采用的原材料主要是聚氯乙烯纖維素、改性聚苯乙烯等。

壓延設(shè)備包括壓延機(jī)和其他輔機(jī)。壓延機(jī)通常以輥筒數(shù)目及其排列方式分類:根據(jù)輥筒數(shù)目不同,壓延機(jī)有雙輥、三輥、四輥、五輥,甚至六輥,以三輥或四輥壓延機(jī)用得多。

(14)涂覆

為了防腐絕緣、裝飾等目的,以液體或粉末形式在織物、紙張:金屬箔或板等物體表向上涂蓋塑料薄層(例如0.3mm以下)的方法。

涂覆法常用的塑料一般是熱塑性塑料,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚乙稀醇、聚三氟氯乙烯等.

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