1、第20章 特殊塑料成型工藝, 20.1 層壓成型 20.1.1 高壓成型 20.1.2 低壓成型 20.2 鑄塑成型 20.2.1 靜態(tài)澆鑄成型 20.2.2 離心澆鑄成型 20.3 搪塑和浸途成型, 20.3.1 搪塑 20.3.2 浸涂 20.3.3 粉末浸涂 20.3.4 旋轉成型 20.3.5 燒結成型 20.3.6 纏繞成型與噴射成型 20.3.7 流延成型,20.1 層壓成型 層壓成型是用涂有樹脂的基體片材（基材）按一定數(shù)量疊合在一起，經(jīng)過加熱、加壓使之成為層合板、層合管或層合棒等的加工方法。層壓制品綜合了樹脂和基材兩者的性能，具有強度高、質量輕、不易受潮等優(yōu)點，用途非常廣泛。 可

2、用作層壓基材的原料主要有玻璃纖維織物、合成纖維織物、麻纖維織物、紙張、棉布、石棉、碳纖維、硼纖 維和陶瓷纖維等，這些基材經(jīng)過酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、有機硅樹脂、氨基樹脂,或不飽和聚酯等涂敷后，再經(jīng)干燥并根據(jù)制品和型腔形狀進行裁剪及疊合后便可進行層壓成型。 20.1.1 高壓成型 1. 基體片材制備 集體片材的制備包括基體片表面處理、涂敷樹脂、烘干等，是保證層壓質量的關鍵。 2. 板材層壓成型,（1） 疊料 （2）裝機熱壓 （3）出機脫模 （4）切邊 （5）后烘 3. 管材及其他制品的高壓成型 承壓管的成型工藝是：基體片材浸漬樹脂干燥后，卷于加熱的管上，然后放到模具中，通過壓力機壓制，得到層壓管制品

3、。,20.1.2 低壓成型 低壓成型法主要應用于不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂等的成型，以及在固化時產(chǎn)生揮發(fā)性副產(chǎn)物的樹脂及固化溫度在常溫或加熱狀態(tài)下的成型。 20.2 鑄塑成型 在模具中加入液態(tài)成型材料，經(jīng)加熱，在催化劑的作用下固化成型的方法稱做鑄塑成型加工。鑄塑成型可分為靜態(tài)澆鑄、離心澆鑄等。,20.2.1 靜態(tài)澆鑄成型 將液態(tài)原料澆入靜置的模具中，使其完成聚合或交聯(lián)反應并按型腔形狀和尺寸固化成為塑料制品的方法稱為靜態(tài)澆鑄成型，如圖20-1所示。,下面以環(huán)氧樹脂為例簡述靜態(tài)澆鑄工藝的典型工藝過程。 1.液態(tài)原料配制 環(huán)氧液態(tài)原料通常由雙A型環(huán)氧樹脂，并添加硬化劑和適量填料配制而成，成型過程中依靠

4、交聯(lián)反應固化為制品。 2.成型準備 澆鑄成型前的準備工作包括清洗模具、涂試脫模劑、安放嵌件和預熱模具等，其取舍需要視塑料的品種和成型質量等具體情況而定。,3. 澆鑄成型 指將液態(tài)原料澆入型腔，并使其通過聚合或交聯(lián)反應固化成為制品的過程。 4. 后處理 后處理指制品脫模后，為了消除制品中的殘余應力而采取的加熱和保溫等熱處理措施。制品是否需要后處理工藝條件均與塑料品種有關。,20.2.2 離心澆鑄成型 離心澆鑄是將液態(tài)原料澆入旋轉運動的模具中，利用離心力迫使液態(tài)原料充滿旋轉體型腔并固化成為制品。 離心澆鑄的主要特點如下： 1） 可以成型大型厚壁或薄壁制品，而靜態(tài)澆鑄則很難成型大型薄壁制品。 2）

5、制品的精度和力學性能較好，但殘余內(nèi)應力較大。 3）離心澆鑄工藝比較復雜，不宜成型形狀復雜的制品；設備投資較高，模具一般使用鋼材。,20.3 搪塑和浸涂成型 20.3.1 搪塑 搪塑又稱為涂凝，是由靜態(tài)澆鑄原理衍生出的成型方法，可以只用凹模型腔成型軟質中空塑料制品（如塑料娃娃等），主要特點是設備費用低、工藝操作比較簡單、生產(chǎn)效率高，但制品厚度均勻性和表面質量精度比較差。該法主要用于聚氯乙烯塑料。,20.3.2 浸涂 浸涂又稱為蘸浸，其原理與搪塑相似。浸涂成型（圖20-2）僅使用凸模來成型軟質中空制品，其成型過程與搪塑相似，即首先將經(jīng)過預熱的凸模浸入裝有塑料湖的容器中，然后慢慢提起，塑料糊便會在凸

6、模型面上附著一層膜狀凝膠，再將凸模連同凝膠一起進行熱處理，便可從凸模上脫取制品。浸涂成型所用的凸?？刹捎娩X、黃銅、鋼材、陶瓷和玻璃等材料制造。,20.3.3 粉末浸涂 粉末浸涂成型是將加熱到一定溫度的模具放到塑料粉末中，使其接觸的塑料粉末熔融并粘附在模具上而成為塑料制品的成型方法。為了使塑件壁厚均勻，粉末浸涂成型一般采用沸騰浸漬法，如圖20-3所示。將塑料粉末放到儲槽中，在貯槽的底部設有多孔板，吹入壓縮空氣，使塑料粉末呈流動沸騰狀態(tài)，這時，將加熱模具放入到料槽中，流動沸騰狀態(tài)的塑料粉末遇到模具表面即發(fā)生熔融浸涂成型過程，浸涂后取出模具進行加熱處理，使塑料粉末完全熔融然后冷卻，脫模得到制品。,2

7、0.4旋轉成型 旋轉成型又稱滾塑成型，所使用的成型物料分為兩類，一類為液態(tài)或糊狀原料，另一類為粉料。前者的旋轉成型與離心澆鑄相似，可認為是一種特殊的鑄塑方法，主要用于聚氯乙烯塑料，其制品包括玩具、皮球、瓶罐類容器等，也可用于大型中空制品。后者的旋轉成型問世較晚，但已成為一種最經(jīng)濟的大型中空制品成型方法，已用于聚乙烯、聚丙烯、ABS、聚酰胺和聚碳酸酯等多種塑料，制品的直徑和長度可達數(shù)米，容積可達去10m3。,圖20-4是大型塑件的旋轉成型示意圖。首先將成型物料裝入既可以自轉又可以公轉的模具中，然后起動旋轉成型設備和加熱裝置，使物料在旋轉加熱過程中熔融塑化，并依靠重力作用粘附在型腔表壁，待冷卻定型

8、后，便可從模內(nèi)脫取制品。 旋轉成型的主要特點是其轉速比離心澆鑄低得多，特別適于小批量生產(chǎn)大型中空制品。另外，制品厚度比中空吹塑均勻，內(nèi)部殘余應力很小，不容易出現(xiàn)變形或凹陷等缺陷。旋轉成型的工藝條件與塑料品種和制品類型及尺寸有關,旋轉成型模具一般用金屬材料制造，小型模具常用鋁材或鋼材制成瓣合結構，而大型模具則多用薄鋼板制成殼體結構。旋轉成型過程中對模具采用外部熱源加熱，常用的加熱方法有熱風循環(huán)加熱、明火加熱、熱液體傳導加熱、紅外線輻射加熱和電加熱等，具體視制品情況和模具數(shù)量而定。旋轉后成型結束時常用水噴淋將模具冷卻，然后脫取制品，噴淋過程中模具保持旋轉。,20.5 燒結成型 塑料燒結成型的原理是

9、：首先將松散的粉狀物料用壓力機在模內(nèi)進行冷壓預成型，然后將型坯置于燒結爐中加熱到塑料的熔融溫度并保溫使其熔結成密實的整體，再經(jīng)冷卻而成制品。目前，燒結成型主要用于粘度很高、流動性極差的聚四氟乙烯和超高相對分子質量聚乙烯塑料等。燒結成型所用的模具可參考金屬粉末成型模具設計。 聚四氟乙烯的燒結工藝條件見表20-1。,超高相對分子質量聚乙烯的燒結成型要求其粉料的平均粒徑小于30um，預壓成型壓力約4045MPa，保壓時間3min左右。燒結成型時，如果在空氣中加熱 ，,加熱速度約取80Ch，燒結溫度取163C，燒結時間4h左右，冷卻速度可與加熱速度相同；如果在氮氣中加熱，燒結溫度可提高到200C，燒結時間可縮短到1.5h。 20.6纏繞成型與噴射成型 纏繞成型（圖20-5）是用浸有樹脂的玻璃纖維（或織物）在型模上作規(guī)律性纏繞后，通過加熱使纏繞物按照模具外形固化，然后脫取獲得制品。纏繞成型可以利用不同的纏繞規(guī)律充分發(fā)揮玻,纖維的增強作用，使制品獲得很高的比強度，而且很容易實現(xiàn)纏繞機械化、自動化和計算機控制。纏繞成型可以生產(chǎn)各種大型玻璃鋼制品，如各種儲罐、箱體、壓力容器、增強管道、飛機整流罩以及火箭殼體和噴嘴等。,噴射成型（圖20-6）是手糊成型的機械化形式。通過