塑料及加工工藝

1、.塑件的工藝特性是塑件原料轉(zhuǎn)變?yōu)樗芰现破返墓に囂匦?。即塑料的成形加工性。根?jù)加工時聚合物狀態(tài)不同分為：1）處于玻璃態(tài)的塑料，可采用車、銑、鉆、刨等機械加工方法和電鍍、噴涂等表面處理方法2）塑料處于高彈態(tài)時，可采用熱壓、彎曲、真空成形等加工方法。3）塑料加熱到粘流態(tài)，可以進行注射成形、擠出成形、吹塑成形等.1塑料成形工藝塑料成形是將不同形態(tài)（粉狀、粒狀、溶液或分散體）的塑料原料按不同方式制成所需形狀的坯件。是塑料制品生成的關鍵環(huán)節(jié)。. 又稱注塑成型(Injection Molding )，主要用于熱塑性塑料的成型，也可用于熱固性塑料的成型。塑料注射成形：利用注射機中的螺桿或柱塞的運動，將料筒內(nèi)已

2、加熱塑化的粘流態(tài)的塑料以較高的壓力和速度注入到預先合模的模腔內(nèi)，冷卻硬化后成為所需制品。定量定量加料加料熔融熔融塑化塑化施壓施壓注射注射充模充模冷卻冷卻起模起模取件取件.合模單元合模單元注射單元注射單元注射成型原理1.注射機的主要作用頂件開模與合模動作注射結(jié)束，進行保壓與補縮在一定壓力和速度下將塑料注入型腔加熱熔融塑料，達粘流態(tài).2.注射機的分類注射成型設備按外形可分為：臥式、立式和角式注射機。.1）可一次成形出外形復雜，尺寸精確和帶嵌件制品2）可以方便的利用一套模具，成批生產(chǎn)尺寸、形狀、性能完全相同的產(chǎn)品。3）生產(chǎn)性能好，成形周期短，一般制件30-60秒成形?？蓪崿F(xiàn)自動化或半自動化作業(yè)。4）

3、較高的生產(chǎn)效率和技術經(jīng)濟指標。注射成型優(yōu)點.2 擠出成型擠出成型原理 又稱擠塑成形，主要適合熱塑性塑料成形，也適合一部分流動性比較好的熱固性塑料和增強塑料成形。原理：利用機筒內(nèi)螺桿的旋轉(zhuǎn)運動，使熔融的塑料在壓力作用下連續(xù)通過擠出模的型孔或口模，待冷卻定型硬化后得到各種斷面形狀的制品。.2 擠出成型擠出成型原理.擠出成型擠出?？谀５慕孛嫘螤顩Q定了擠出制品的界面形狀，但是擠出后的制品由于冷卻受力等各種因素影響，制品的截面形狀和模頭的擠出截面形狀并不完全相同。如圖7-13所示。.擠出成型擠出成形是塑料加工工藝中應用最早、用途最廣、適用性最強的成形方法擠出成形特點：1）設備成本低、占地面積小、生產(chǎn)環(huán)境

4、清潔，勞動條件好2）生產(chǎn)效率高，操作簡單，工藝工程易于控制，便于自動化生產(chǎn)3）產(chǎn)品質(zhì)量均勻、致密，可以一機多用，進行綜合性生產(chǎn)。.擠出成型設備控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)擠出擠出機組機組 擠出系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、加熱冷卻系統(tǒng)、機身、定型裝置、冷卻裝置、牽引裝置、切割裝置、卷取裝置輔機：輔機：擠出機：擠出機：.3、壓注成型主要用于熱固性塑料的成型方法，有模壓和層壓法兩種。1）模壓成形：壓塑成形，原理將定量的塑料原料置于金屬模具中，閉合模具，加熱加壓，是塑料原料塑化流動充滿模腔，同時發(fā)生化學反應固化成形。模具閉合 熱固性塑料放入加料室 受熱熔融 塑料在壓力下經(jīng)澆注系統(tǒng)充滿型腔 固化成型 開模取件.3、壓注成型模壓

5、成形：制品質(zhì)地致密，尺寸精確，外觀平整光潔，無澆口痕跡，但生產(chǎn)率較低，可成形熱固性塑料和增強塑料成形。部分熱塑性塑料也可采用。層壓成形：將浸漬過的樹脂的片狀材料疊合至所需厚度后放入層壓機上，在一定溫度和壓力下使之粘合固化成層狀制品。層壓制品質(zhì)地密實，表面平整光潔，生產(chǎn)效率高。多用于增強塑料板材、管材、棒材和膠合板等層壓材料。.壓注成型特點1.加料前模具處于閉合狀態(tài)。4.模具結(jié)構相對復雜，制造成本較高，成型壓力較大，操作復雜，耗料比壓縮模多。2.塑件飛邊很薄，尺寸準確，性能均勻，質(zhì)量較高。3.可以成型深孔、形狀復雜、帶有精細或易碎嵌件的塑件。5.氣體難排除，一定要在模具上開設排氣槽。.4、吹塑成

6、形l吹塑：用擠出、注射等方法制出管狀型坯，然后將壓縮空氣通入處于熱塑性狀態(tài)的型坯內(nèi)腔中，使其膨脹成為所需形狀的塑料制品。主要用于制造中空制品的，這種工藝是在模腔內(nèi)吹脹高溫塑料型坯。根據(jù)選用的不同材料、性能要求、生產(chǎn)量和成本要求，不同的吹塑工藝具有不同的優(yōu)點。l塑料材料可采用吹塑工藝制造很多產(chǎn)品，包括家用和個人護理用、奶制品用、碳酸飲料用小瓶子，工業(yè)用品或者化學品用的小型容器以及油箱、簡便油桶、IBC（中型散裝容器）塑料桶、大箱、大桶和汽車儀表盤等。15.吹塑l吹塑成型工藝：a）薄膜吹塑：將熔融塑料從擠出機機頭口模的環(huán)形間隙中呈圓筒形薄管擠出，同時從機頭中心孔向薄管內(nèi)腔吹入壓縮空氣，將薄管吹脹成

7、直徑更大的管狀薄膜，冷卻后卷取。薄膜吹塑成形主要用于生產(chǎn)塑料薄膜。b）中空吹塑：用于生產(chǎn)中空塑料制品。包括：擠出吹塑、注射吹塑和拉伸吹塑。16.吹塑17.吹塑擠出吹塑成型：擠出吹塑成型是用擠出機擠出管狀型坯，趁熱將其夾在模具模腔內(nèi)并封底，向官腔內(nèi)腔通入壓縮空氣吹脹成形。特點是：制品形狀適應廣，適用于大型制件，制件底部強度不高，有邊角料。注射吹塑成型：分為冷型坯吹塑和熱型坯吹塑，前者是將注射制成的試管狀有底型坯冷卻后移入吹塑模內(nèi)，將型坯再加熱并通入壓縮空氣吹脹成形，后者將注射制成的試管狀有底型坯立即趁熱移入吹塑模內(nèi)，將型坯再加熱并通入壓縮空氣吹脹成形。18.吹塑擠出吹塑成型和注射吹塑成型19.吹

8、塑拉伸吹塑成型：將擠出或注射制成的型坯加熱到適當溫度，進行縱向拉伸，同時或稍后用壓縮空氣吹脹進行橫向拉伸。拉伸后制品透明度、強度、抗?jié)B透性明顯提高。根據(jù)制坯方式分為：注射拉伸吹塑和擠出拉伸吹塑。20.吹塑l一步法 注拉吹瓶工藝流程圖 l1一注射型坯，2一型坯加熱，3一拉伸，4一吹塑；5一脫模 21.吹塑l一步法 擠拉吹瓶工藝流程圖l1擠出管坯；1管坯定型；3型坯移至拉伸吹塑模具；4拉伸吹塑；5脫模22.吹塑l吹塑成型工藝演示23.吹塑l拉伸吹塑工藝控制 ：、原材料的選擇：由于拉伸制品要求具有較高的拉伸強度、沖擊強度、剛性、透明度和光澤、對氧氣、二氧化碳和水蒸氣的阻隔性。主要應用的材料有：PET

9、、PVC、PP、PC等。、型坯成型：透明度高，均質(zhì)，內(nèi)部無應變、外觀無缺點、拉伸工藝 ：拉伸溫度、拉伸倍率24.5壓延成形l利用一對或數(shù)對相對旋轉(zhuǎn)的加熱輥筒，將熱塑性塑料塑化并延展成一定厚度和寬度的薄型材料。特點：產(chǎn)品質(zhì)量好，生產(chǎn)能力大，多用于生產(chǎn)塑料薄膜、薄板、片材及人造革、壁紙、地板革等。25.滾塑l滾塑成型又稱旋塑、旋轉(zhuǎn)成型、旋轉(zhuǎn)模塑、旋轉(zhuǎn)鑄塑、回轉(zhuǎn)成型等。滾塑成型工藝是先將塑料原料加入模具中，然后模具沿兩垂直軸不斷旋轉(zhuǎn)并使之加熱，模內(nèi)的塑料原料在重力和熱能的作用下，逐漸均勻地涂布、熔融粘附于模腔的整個表面上，成型為所需要的形狀，再經(jīng)冷卻定型而成制品。26.滾塑l原理 用兩瓣密閉模，將相

10、當于制品重量的塑料量注入，同時以異向回轉(zhuǎn)并在熔融爐內(nèi)加熱，這時塑料體即均勻貼于內(nèi)壁而熔融塑化，成為制品。l過程 加熱旋轉(zhuǎn)、加熱冷卻取件l應用 球體(如:浮標)、玩具、大型中空件(如:塑料溜滑梯)27.滾塑l成型過程28.滾塑滾塑成型工藝的局限 ：滾塑成型工藝的不足之處主要是：自動化程度不高、原材料選擇范圍有限、原材料成本略高(需特殊添加劑和制備成細粉狀)，有些結(jié)構(如加強筋)不易成型。29.滾塑l滾塑成型制品30.滾塑l滾塑成型的優(yōu)點：適于模塑大型及特大型制件；適用于多品種、小批量塑料制品的生產(chǎn)；滾塑成型極易變換制品的顏色；適于成型各種復雜形狀的中空制件；節(jié)約原材料；31.7鑄塑成形將加有固化

11、劑和氣體助劑的液態(tài)樹脂混合物料倒入成形模具中，在常溫或加熱條件下，使其逐步固化而成為具有一定形狀的制坯。特點：工藝簡單，成本低，可用于大型制件生產(chǎn)，適用于流動性大而有收縮性的塑料。.8搪塑成形將配置好的塑料糊注入預熱的陰模中，使整個模具內(nèi)壁均為該糊所濕潤附著，待接觸模壁部分糊料膠凝時，倒出多余的糊料，將模具加熱使其中的糊料層完成膠凝，經(jīng)冷卻脫模而得到制件，多用于生產(chǎn)中空軟塑料制品。.9醮涂成形將醮涂用的預熱陽模浸入配置好的塑料糊料或粉料中，一段時間后慢慢提起陽模，陽模表面變均勻的附上一層塑料，經(jīng)過熱處理和冷卻，從陽模上可剝下中空的成形制品，用粉末物料醮涂時，先將粉末物料變成沸騰狀態(tài)，再將加熱的

12、陽模浸入，此法稱為硫化床醮涂法，多用于防護手套、把手、玩具等。.10 流延成形主要生產(chǎn)薄膜，將流動性好的塑料糊料均勻的流布在運行的載體（金屬滾筒或傳送帶上）隨即用適當方法將其固化、干燥，然后從載體上剝?nèi)”∧?，此法模具成本低，表面光潔，適用于小批量生產(chǎn)。11 傳遞模塑成形將熱固性塑料原料在加料腔中加熱熔化，然后加壓注入成形模腔中使其固化成形。特點：制品尺寸精確，生產(chǎn)周期短，使用模具結(jié)構復雜，適合生產(chǎn)形狀復雜和帶嵌件的制品。.12反應注塑成形有化學反應的注射成形方法，將能發(fā)生化學反應的兩種或多種液態(tài)單體或預聚體按一定比例混合，立即注射到模具型腔中，快速反應而固化成形，冷卻脫模后得到制品。.13手糊

13、成形成形增強塑料，以手工作業(yè)為主，在涂有脫模劑的模具上均勻刷上一層樹脂，再將按要求剪裁成一定形狀的片狀增強材料，鋪貼在模具上，如此重復 直至達到所需厚度和預定形狀。如圖：成形時要求鋪貼平整、無皺褶，涂刷樹脂要均勻浸透織物層并排出氣泡，手糊成形工藝簡單、操作方便，不要專用設備，適用性強，不受形狀和尺寸限制，但精度低，勞動條件差，多用于制造大型物品，也用于制作玻璃鋼模型。.14纏繞成形纖維增強塑料成形方法，將浸漬過樹脂的連續(xù)纖維按一定方式纏繞在芯模上制成坯件，經(jīng)固化制成一定形狀的制品。.15噴射成形用噴槍將樹脂、助劑及切斷的短纖維同時噴射到一定形狀模具上，達到一定厚度后固化成形。特點：成形效率高，

14、制品形狀尺寸不受限制，制品整體性好，但場地污染大。.2塑料的二次加工采用機械加工、熱成型、連接、表面處理等工藝將一次成形的塑料板材、棒材、片材及模制件等制成所需的制品。右圖為有機玻璃塑料經(jīng)二次成形得到的制品。.1、塑料機械加工包括鋸、切、車、銑、磨、刨、鉆、噴砂、拋光、螺紋加工等。與金屬材料的切削加工大致相同，可用金屬材料加工的工具和設備。注意：1）塑料導熱性很差，加工中散熱不良，很容易軟化發(fā)粘，分解燒焦；2）制件回彈性大，易于變形，加工表面粗糙，尺寸誤差大；3）加工有方向性的層狀塑料制品易于開裂、分層、起毛和崩落。.1、塑料熱成型將塑料板材、管材、棒材加熱軟件進行成形。分為：無模成形、陽模成

15、形、陰模成形和對模成形。成形方法有模壓熱成形和真空成形。.真空成形真空抽吸成形：將加熱的熱塑性塑料薄片或薄板置于帶有小孔的模具上，四周固定 密封后抽真空，片材被吸附在模具的模壁上而成形，脫模后既得制品。分為兩類：陽模真空成形和陰模真空成形。特點：成形速度快、操作容易、但制品后加工多。.3塑料連接包括：機械連接、焊接、溶劑粘接和膠接等；塑料與塑料、塑料與金屬或其他材料的連接。還有熱熔粘接、溶劑粘接和膠粘劑粘接。1）塑料焊接：熱熔粘接，利用熱作用，使塑料連接處發(fā)生熔融，并在一定壓力下粘接在一起。2）塑料溶劑粘接：利用有機溶劑，將需要粘接的塑料表面溶解或溶脹，通過加壓粘接在一期，形成牢固的接頭。一般可溶于溶劑的塑料可采用。一些熱塑性塑料多采用溶劑粘接。塑料溶劑粘接方法不適用于不同品種塑料的粘接，熱固性塑料不溶解，也難用此法粘接。.3）塑料膠接：利用膠粘性強的膠粘劑，能方便的實現(xiàn)不同塑料或塑料與其他材料的連接，是一種有發(fā)展前途的連接方法.4塑料表面處理