項(xiàng)目六模壓及層壓成型主講人：李美Item6Moldingandlamination項(xiàng)目六模壓及層壓成型1.掌握模壓成型的工藝特點(diǎn)與工藝過程2.掌握模壓工藝參數(shù)對制品性能的影響3.了解層壓成型工藝學(xué)習(xí)目的與要求：模壓成型(壓制成型、壓縮模塑)：粉狀、粒狀或纖維狀的模塑料放入加熱的模具型腔后閉模，加壓、加熱使其成型并固化的方法壓制成型動畫.exe

第一節(jié)模壓成型一.概述1.模壓成型特點(diǎn)：設(shè)備簡單，造價低，模結(jié)構(gòu)簡單填料的方向性小，成型壓力低原料損耗少，適用于多種材料2.常用塑料：酚醛塑料（PF）、不飽和聚酯（UP）、環(huán)氧樹脂（EP）、脲醛（UF）生產(chǎn)效率低，制品精度低勞動強(qiáng)度大，難于實(shí)現(xiàn)自動化3.模壓成型工藝：/portal_new/microstudy/microstudy.html?courseId=3vitaqkou59cusdacmwkkq#05cuaqkov4diwblsjihnbg預(yù)處理：預(yù)熱、預(yù)壓成型過程：嵌件安放、加料、閉模、排氣、固化、脫模后處理：熱處理、機(jī)加工、修飾、裝配、檢驗(yàn)4.物料在模壓成型中的變化：熔融流動、膠凝、固化1.原料的貯存(1)吸濕性與環(huán)境濕度：濕度≯70%吸濕大：流動性大、飛邊大樹脂含量↓，制品收縮大變形、膨脹、分層、尺寸↓(2)貯存溫度：≯25℃(3)貯存時間：不宜過長，UF≯3個月，熱固性PF≯6個月，熱塑性PF三年二.成型前準(zhǔn)備含水量少：流動性差、充不滿模，制品疏松，欠熟2.預(yù)壓——將疏松的粉狀、碎屑狀或纖維狀的熱固性料預(yù)先用冷壓法壓成重量一定、形狀規(guī)整的密實(shí)體的作業(yè).

預(yù)壓成型工藝1.exe

預(yù)壓成型工藝2.exe

作用：便于加料,改善勞動條件降低壓縮比，從而簡化模具結(jié)構(gòu)縮短周期，提高制品質(zhì)量改善預(yù)熱規(guī)程(PF粉100～120℃，PF預(yù)壓物170～190℃)便于模壓較大或帶有精細(xì)嵌件的制品增加人力、設(shè)備松散度大、長纖維：難壓結(jié)構(gòu)復(fù)雜或混色的制品不宜用預(yù)壓3.預(yù)熱和干燥(1)預(yù)熱和干燥的作用：提高制品質(zhì)量，除水份和揮發(fā)物預(yù)熱：可縮短模壓周期；提高制品質(zhì)量；提高流動性；降低模塑壓力(不預(yù)熱PF，30±0.5MPa；預(yù)熱PF，15～20MPa)預(yù)熱規(guī)程的確定：獲得最大流動性的規(guī)程，先定溫度、找出最佳流動性的預(yù)熱時間(2)預(yù)熱和干燥的設(shè)備及操作電熱板加熱烘箱加熱 紅外線加熱：波長為1～1.2X10-4m的紅外線燈照射高頻加熱用于極性分子的塑料三.模壓成型工藝過程及控制因素1.模壓成型工藝過程壓制成型工藝.exe物料預(yù)壓→預(yù)熱

↓計(jì)量↓模具預(yù)熱→涂脫模劑→安放嵌件→加料→閉?！艢狻不_模

制品頂出

清模(1)嵌件安放(2)加料加料方式：人工加、加料器；重量法、容積法、計(jì)算法準(zhǔn)確，堆放合理，利于排氣(中高周低)(3)閉模：先快后慢(4)排氣：1～3次，每次幾秒至二十秒(5)硬化：熱塑性料：在模內(nèi)冷卻硬化熱固性料：模內(nèi)交聯(lián)硬化硬化速率低的料：用后烘方法(90～150℃，8～12h)(6)脫模(7)清理模具：工具使用適當(dāng)

2.控制因素模壓時使料充滿型腔和進(jìn)行硬化而由壓機(jī)對料所施加的壓力使物料流動充模；壓實(shí)物料；防止制品變形(1)模壓壓力定義作用模具型式及模壓壓力：不溢式模具：模具型腔體積隨模壓壓力及所加物料量變化物料所受壓力等于模壓壓力有支承面的半溢式模：模腔體積不變，物料可溢流影響因素：壓縮率h：h大，模壓壓力應(yīng)高預(yù)熱溫度：與模壓壓力應(yīng)有一最佳配合模溫：T高利于流動和硬化，壓力可減小。模溫過高，模塑過早硬化，流動性↓，需較大模壓壓力制品厚度：0.98～1.47MPa/每增加1cm厚制品深：深度大的制品增加20～30%的模壓壓力制品密度：壓力大，密度↑(2)模壓溫度：

定義作用模壓時所規(guī)定的模具溫度使物料熔融流動、交聯(lián)固化模壓溫度對制品性能影響

模溫過高：流動性↓降解分層、表里硬化不一、內(nèi)應(yīng)力大、開裂、變形色料變質(zhì)、色暗淡模溫過低：生產(chǎn)周期長、硬化不足光澤差水份揮發(fā)物作用易腫脹變形，性能↓調(diào)節(jié)和控制T的原則：保證充模、固化定型，并盡可能縮短模塑周期塑料種類模壓溫度℃模壓壓力MPa苯酚甲醛塑料145~1807~42三聚氰胺甲醛塑料140~18014~56脲甲醛塑料135~15514~56聚酯塑料85~1500.35~3.5環(huán)氧塑料145~2000.7~14高溫短時，低溫長時(不損害制件強(qiáng)度及其他性能)厚制件：低溫長時預(yù)熱料：模壓溫度可提高，制品內(nèi)外溫均勻，流動性提高模溫與模壓周期：

(3)模壓時間模壓時間與制品類型、形狀、厚度，模具結(jié)構(gòu)，模壓規(guī)程等有關(guān)時間過短：硬化不足“欠熟”，制品性能差、無光澤、易變形、翹曲適當(dāng)提高時間：制品收縮小，耐熱性略高、物理機(jī)械性能↑，但介電性↓過分延長時間：“過熟”，降低制品性能和生產(chǎn)效率，多消耗熱量故，在不影響制品性能的前提下，盡量縮短模壓時間四、模壓成型不正常現(xiàn)象分析不正?，F(xiàn)象產(chǎn)生原因解決辦法制品表面起泡和內(nèi)部鼓起１、壓塑粉中的水分及揮發(fā)物含量過多２、模具溫度過低或過高３、成型壓力過低４、保持溫度時間過長或過短５、模具內(nèi)有其它氣體６、材料壓縮率太大、含空氣量過多７、加壓不均勻１、將壓塑粉干燥和預(yù)熱２、調(diào)節(jié)好溫度３、增加成型壓力４、改變固化時間５、閉模時緩慢和加壓模具６、物料先預(yù)熱，改變加料方式７、改進(jìn)加壓裝置制品欠壓有缺料現(xiàn)象１、塑料流動性過?。?、加料少３、加壓時物料溢出模具４、壓力不足５、模具溫度過高，以致存料過早固化１、改用流動性大的物料２、加大加料量３、增加壓力４、調(diào)節(jié)壓力５、加速閉模、降低成型溫度毛料（飛邊）過厚１、加料過多２、物料流動性太?。场⒛＞咴O(shè)計(jì)不合理４、模具導(dǎo)柱孔被堵塞５、模具毛刺清理不凈１、準(zhǔn)確加料２、降低成型溫度３、改進(jìn)模具設(shè)計(jì)４、徹底清理模具，保證閉模嚴(yán)密５、仔細(xì)清模制品尺寸不合格１、材料不符合要求２、加料不準(zhǔn)確３、模具已壞或設(shè)計(jì)加工尺寸不準(zhǔn)確１、改用合格材料２、調(diào)整加料量３、修理與更換模具不正?，F(xiàn)象產(chǎn)生原因解決辦法1.層壓成型：

是將浸有或涂有樹脂的相同或不同片狀底材，以疊層方式，在加熱加壓的條件下，制備成兩層或多層質(zhì)地豎實(shí)、強(qiáng)度高的板狀、管狀、棒狀或其他形狀較為簡單的塑料制品的成型加工工藝。單元二層壓成型一.概述材料：填料，如紙、木、棉布、玻纖及織物粘結(jié)劑：樹脂。酚醛(PF)、環(huán)氧樹脂(EP)、不飽和樹脂(UP)、氨基樹脂附膠材料：成型前浸有或涂有樹脂的材料適用：

適合于聚氯乙烯板材等熱塑性和以熱固性塑料浸漬和涂拭為主的板材成型。應(yīng)用：主要生產(chǎn)膠合板材、覆銅箔層壓板等電絕緣板和印刷電路板材等方面。2.層壓成型設(shè)備

層壓成型采用層壓機(jī)實(shí)施操作，其中動壓板與定壓板之間裝有多層可浮動的熱壓板。層壓機(jī)屬于噸位較大的液壓機(jī)。二、層壓原材料層壓材料：浸有或涂有樹脂的底材稱為附膠片材，常使用紙張、棉布、木材、片材等制備層壓制品；還有采用玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維、陶瓷纖維、硼纖維、碳化硅纖維和金屬纖維及其織物以及石棉氈等制成增強(qiáng)層壓制品。樹脂：浸漬所用樹脂絕大部分為熱固性樹脂，如酣醒樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酶樹脂、氨基樹脂、聚酷亞膠樹脂和有機(jī)硅樹脂等，還有某些熱塑性樹脂。填料：為了改善層壓制品的吸濕性，降低其收縮率和制品成本，通常還加入粉狀填料，如碳化鈣、滑石粉、石英粉、硅藻土、氧化鋁等。三、熱固性塑料層壓成型工藝過程

2、附膠材料的制備附膠材料是用纖維填料或棉布、紙張等經(jīng)樹脂浸漬或涂拭后制得的層壓預(yù)制品。熱固性塑料層壓成型是將多層附膠材料疊合在一起并送入壓機(jī)中，在一定溫度和壓力下經(jīng)過一段時間壓制而成為層壓塑料制品。1.層壓工藝過程大致包括：預(yù)浸膠布制備、膠布裁剪疊合、熱壓、冷卻、脫模、后處理加工等工序。(1)基材的表面處理為了使樹脂與纖維填料之間有較強(qiáng)的黏附性，常采用偶聯(lián)劑來進(jìn)行處理。(2)基材的浸漬或涂拭大多采用機(jī)械法，在小批量生產(chǎn)時可采用手工涂膠。基材一般吸收樹脂量約為20-80%，如果樹脂量要求高時，需經(jīng)二次或三次浸漬才能達(dá)到需要的樹脂量厚度。(3)附膠材料的干燥干燥目的主要是除去水分或溶劑；促進(jìn)熱固性樹脂的化學(xué)反應(yīng)，使之達(dá)到適當(dāng)?shù)牧鲃有远阌诔尚汀?4)附膠材料的樹脂含量與測定

基材上樹脂含量的測定通常采用β射線測厚儀進(jìn)行。根據(jù)涂覆前與涂覆后的密度不同測出樹脂的含量，并調(diào)節(jié)涂覆或浸漬樹脂的含量高低?；姆N類樹脂種類樹脂含量%（以干基底材為基準(zhǔn)）紙張脲—三聚氰胺甲醛50~53棉布酚醛30~45石棉布酚醛40~50玻璃布酚醛30~45玻璃布三聚氰胺甲醛30~45玻璃布不飽和聚酯35~45紙張酚醛30~60（5）層壓制品的成型層壓制品的成型過程包括疊料、進(jìn)料、熱壓、冷卻、取出切邊、熱處理等。疊料是將浸膠后的片材按所層壓的板材厚度大小，疊成一定厚度，以保證產(chǎn)品的厚度。進(jìn)料是將疊好的片材送入層壓機(jī)進(jìn)行壓制。熱壓是將一定厚度的片材加熱、加壓，使其融合成一定厚度的板材。制品取出和切邊是當(dāng)壓制好的板材溫度已降到60℃時，即可依次推出壓制單元，取出產(chǎn)品。板材熱處理是為了減少制品的內(nèi)應(yīng)力。

熱壓過程溫控一般為五個階段：①預(yù)熱階段：由室溫升到硬化反應(yīng)開始的溫度，施加壓力為全壓的1/3～1/2；②保溫階段：使樹脂在較低溫度下進(jìn)行硬化，直到板坯邊緣流出的樹脂不能拉成絲為止；③升溫階段：升到壓制的最高溫度，升溫不宜過快，否則制品易分層或開裂；同時升高壓力;④恒溫階段：達(dá)到最高溫后保持恒溫，以保證樹脂充分硬化，使制品性能達(dá)到最佳值，時間與樹脂種類、品種、制品厚度有關(guān);⑤冷卻階段：降溫脫模，自冷或水冷；保持規(guī)定壓力。（6）層壓成型工藝特點(diǎn)工藝比較簡單：其基本工藝過程為疊料、進(jìn)料（俗稱“進(jìn)缸”）、熱壓、出料（又稱“出缸”）等過程。產(chǎn)品特殊：主要用于生產(chǎn)平面尺寸大、厚度大的塑料板材、復(fù)銅板材或結(jié)構(gòu)形狀簡單的制品。而這類制品用其他成型方法無法加工，使得層壓成型技術(shù)成為一種獨(dú)立的工藝技術(shù)?？蓪⒍鄬痈侥z材料或塑料片材送人壓機(jī)中，通過加熱加壓，壓制成層壓塑料制品，制品質(zhì)量好、性能穩(wěn)定。缺點(diǎn)：間歇式生產(chǎn)，生產(chǎn)效率低。制品的質(zhì)量控制較為復(fù)雜，因而對其工藝操作規(guī)程要求十分嚴(yán)格。目前在我國用此工藝只能生產(chǎn)板材制品，而且規(guī)格又受壓機(jī)熱板尺寸的限制，大于熱板的制品目前尚不能生產(chǎn)。四、層壓制品的分類熱固性層壓制品大體可分為三類：膠合板制品以木質(zhì)片材、木粉、甘蔗皮、稻殼等為填料，以熱固性樹脂為基體，常用不飽和聚酯等，在制品兩側(cè)覆有面層，用層壓機(jī)熱壓成型。制品強(qiáng)度較低，通常用作建筑材料、家具材料