1、1第三章 壓縮模塑 compression molding第一節(jié) 緒論 壓縮模塑是一種壓制成型方法,依靠外力的壓縮作用實現(xiàn)成型物料的造型,并且是研究材料性能最常采用的一種工藝方法 。1成型過程(熱固性材料)將已加熱到成型溫度的模腔中加入物料、閉模加熱加壓、定型固化、脫模取出制品從工藝角度看,上述過程可分為三個階段流動階段、膠凝階段、硬化階段2.適用對象幾乎所有熱固性塑料。常見的有酚醛、脲醛、環(huán)氧塑料、不飽和聚酯、氨基塑料、聚 酰亞胺、有機硅等，也可用于熱塑性的聚四氟乙烯和PVC唱片生產(chǎn)；適于形狀復雜或帶有復雜嵌件的制品，如電器零件，電話機件、收音機外殼等.無翹曲變形的薄壁平面熱塑性塑料制品。2

2、33.優(yōu)點設備投資少，工藝簡單，易操作； 壓力損失小，多用以成型大型平面制品及多型腔制品； 材料取向?。?無流道及澆口，材料浪費少； 適用的材料廣泛（可成型帶碎屑狀、片狀及纖維狀填料制品）4.缺點 固化時間長，生產(chǎn)效率低； 精度不高； 合模面處易產(chǎn)生飛邊； 對形狀復雜或帶嵌件的制品不易成型； 自動化程度低。45.幾種模壓產(chǎn)品實例聚四氟乙烯產(chǎn)品5PP&HDPE材料生產(chǎn)的菜板6第二節(jié) 成型材料的預處理1 預壓 將松散的原料預先用冷壓法（模具不加熱）壓成形狀規(guī)整，質量一定的密實體的過程 1預壓的作用P87 壓縮粉的性能對預壓的影響水分及揮發(fā)分顆粒大小，最好是大小相間傾倒性（120g壓縮粉通過

3、管徑為10mm，錐角為60度的標準 漏斗時間來衡量，一般取2530s）壓縮率在3.0左右潤滑劑用量要適當溫度，一般為室溫壓力,以預壓物的密度達到制品密度的80為適宜。約40200MPa3. 設備和操作壓模，上下陽模和陰模組成預壓機， 偏心式（尺寸較大的預壓物，但效率不高） 旋轉式（尺寸小的預壓物，效率高） 液壓式（用于松散性較大的預壓物，效率高，緊湊）7二預熱為了改善物料的成型性能及除去多余的水分和揮發(fā)分，對預壓物進行加熱處理1作用縮短成型周期提高制品的力學性能提高塑料流動性降低模壓壓力2預熱工藝預熱溫度的確定：測定物料的 曲線，其粘度值降至最低時的初始溫度Ti或稍低即為預熱溫度時間，找出Ti

4、時的 曲線，粘度呈最低值的時間段內取一合適的值即可3預熱方法熱板加熱烘箱加熱（料層不要超過2.5cm，加熱均勻）紅外線加熱高頻加熱（不宜加熱水分含量大的物料和非極性物料）tT8第三節(jié) 設備一.壓機1. 形式: 上動式和下動式液壓機2. 結構組成：上、下壓板，固定（活動）墊塊，柱塞（主機筒）。3. 特點 上動式 :下壓板固定，上壓板與主柱塞連并上下運動；頂出機構由位于下部機座內的頂出活塞帶動 下動式: 上壓板固定，主柱塞位于下壓板下并與之相連；脫模一般由安裝在活動板上的機械裝置完成陽、陰模分別裝在上、下壓板上9壓機 Press10二.模具 由陰陽模組成按結構特征分為三種： 溢式 不溢式 半溢式配

5、合： 無，導柱定位 較緊密單側間隙0.070.08mm 陰模上部略向外傾斜約3度單側間隙0.0250.075mm加料室： 無 有 有，上壁做成1520度錐度加料量： 不準確，稍過量 加料準確（稱量法） 稍過量制品性能：外形簡單質量不高 無明顯毛邊高度可較大 料從非配合面溢出，有水平飛邊尺寸大外形 復雜、壓縮率大的制品精度較好11第四節(jié) 模壓過程工序：安裝嵌件、加料、閉模、排氣、固化、脫模、模具清理1安放嵌件埋入塑料的部分要采用滾花、鉆孔或設有凸出的棱角、型槽等以保證連接牢靠安放時要正確平穩(wěn)嵌件材料收縮率要盡量與塑料相近2加料加料方法：質量法（準確但麻煩）；容量法（方便但不準確）；計數(shù)法（只用于

6、預壓過的物料）3閉模 陽模未觸及物料前要快； 觸及物料后要放慢速度4. 排氣，閉模后需再將塑模松動少許時間，以便排出其中的氣體。一般一到兩次，20s/次5. 固化，熱固性塑料依靠在型腔中發(fā)生交聯(lián)反應達到固化定型的目的6. 脫模，一般是靠推頂桿完成，帶嵌件的制品要先用專用工具將成型桿件擰脫，再行脫模7. 清理模具型腔，用鋼刷或銅刷刮去殘留的塑料，并用壓縮空氣吹凈。1213第五節(jié) 模壓工藝條件的控制模壓溫度、模壓壓力和時間一模壓壓力 使模塑料完全充滿型腔所施加的必要壓力，用塑件在垂直壓力方向上單位面積所受的力表示 其中Pl為壓機表壓，R為主柱塞半徑，A為陽模與塑件接觸部分的投影面積Pm的作用：充模

7、，壓實物料；克服由氣體逸散，小分子物質揮發(fā)及物料熱膨脹造成的負壓；閉模；制件獲得模具型腔賦予的形狀及尺寸實際生產(chǎn)中采用的模壓壓力比計算壓力高20301模壓壓力的變化規(guī)律與采用的模具類型有關(1)溢式模具陽模觸及物料 溢料開始 固化卸壓( 固化是在不等壓的條件下進行)ARPPlm/2模壓逐漸增大粘度高到不再溢料壓力逐漸降低保壓14（2）不溢式模具. 壓力急劇上升到規(guī)定模壓壓 力（體積減?。? 之后（圖中、）壓力不變（先受熱膨脹，體積增大，然后由于交聯(lián)反應，處體積開始減小直至完全固化）. 開模卸壓（由于彈性回復，圖中處體積增大）. 制品恢復到常壓（由于冷卻，體積下降）固化是在等壓下進行的圖416

8、是帶支承面的半溢式模具壓力，體積隨時間變化規(guī)律（自學）152與物料預熱溫度的關系TpTc，導致交聯(lián)發(fā)生，流動性降低，此時，Tp升高，所需的模壓壓力升高3其它的原因如制品形狀越復雜、深度越高，模壓壓力越大；深度一定時，面積越大所需模壓壓力越大二模壓溫度Tm 模壓時規(guī)定的模具溫度1. 作用：使物料熔融流動充滿型腔；提供固化所需熱量。2. 調節(jié)和控制Tm的原則：保證充模固化定型并盡可能縮短模塑周期163.影響因素一般模壓溫度越高，模塑周期越短對于厚壁制品，應適當降低模壓溫度，以防表面過熱，而內部得不到應有的固化與物料是否預熱有關，預熱料內外溫度均勻，塑料流動性好，模壓溫度可比不預熱的高些其它影響因素

9、還有如材料的形態(tài)、成型物料的固化特征等，應確保各部位物料的溫度均勻，一般溫差控制在 內）5塑料種類模壓溫度模壓壓力MPa苯酚甲醛塑料145180742三聚氰胺甲醛塑料1401801456脲甲醛塑料1351551456聚酯塑料851500.353.5聚鄰苯二甲酸二丙稀酯塑料1201603.514環(huán)氧塑料1452000.714有機硅塑料150190756呋喃塑料1351500.693.4517三模壓時間指熔融體充滿型腔到固化定型所需時間一般提高模溫，可縮短模壓時間Tm不變，壁厚增加，時間延長另外還受預熱、固化速率、制品壁厚等因素影響通常，模壓壓力、溫度和時間三者并不是獨立的，實際生產(chǎn)中一般是憑經(jīng)驗

10、確定三個參數(shù)中的一個，再由試驗調整其它兩個，若效果不好，再對已確定的參數(shù)進行調整181.聚合物主要有哪幾種聚集態(tài)形式，無定型和結晶型聚合物加熱成型時,各 自的聚集 態(tài)形式是如何變化的？2.線性無定形聚合物當加工溫度T處于TTg,TgTTf,TfTTd時，分別適 合進行何種形式的加工？3.分別寫出賓哈、牛頓、膨脹性、假塑性流體的流動方程，并畫出其流動曲線。4.何謂端末效應？由什么原因造成的？5.什么是鯊魚皮癥和熔體破裂？6.什么是離模膨脹效應，產(chǎn)生的原因是什么？7.常見的成型原料形態(tài)有哪幾種？粒料的制備過程怎樣？8.混和時常見的作用力形式有哪幾種？9.塑煉的目的是什么？為何塑煉前要進行初混和？ 10.降低熱固性塑料收縮率的常見措施有哪些？ 11. 壓縮模塑