1、塑料的成型工藝,主講人：吳瓊 副教授,材料的工藝特性,塑料的工藝特性是指將塑料原料轉(zhuǎn)變?yōu)樗芰现破返墓に囂匦约此芰系某尚图庸ば?。塑料的成型方法很多，根?jù)加工時(shí)聚合物所處狀態(tài)的不同，塑料成型加工的方法大體可分為三種： 1、處于玻漓態(tài)的塑料，可以采用車(chē)、銑、鉆、刨等機(jī)械加工方法和電鍍、噴涂等表面處理方法。 2、當(dāng)塑料處于高彈態(tài)時(shí)，可以來(lái)用熱壓、彎曲、真空成型等加工方法。 3、把塑料加熱到粘流態(tài)，可以進(jìn)行注射成型、擠出成型、吹塑成型等加工。 塑料成型方法的選擇取決于塑料的類(lèi)型(熱塑性或熱固性)、特性、起始狀態(tài)及制成品的結(jié)構(gòu)、尺寸和形狀等。,塑料制品的一般過(guò)程,配方設(shè)計(jì)根據(jù)塑料制品的性能要求，進(jìn)行塑料各

2、組成成分的配方設(shè)計(jì) 混 煉將合成樹(shù)脂與各種添加劑充分混合成均勻的多組分分散體的過(guò)程 造 粒將混合塑料塑煉制成便于成型時(shí)使用的顆粒狀半成品原料 成 型用不同的成型工藝設(shè)備，將半成品加工成塑料制品,塑料制品的成型方法,注射成型 擠出成型 壓制成型 吹塑成型 壓延成型 滾塑成型 鑄塑成型 搪塑成型,醮涂成型 流延成型 傳遞模塑成型 反應(yīng)注塑成型 手糊成型 纏繞成型 噴射成型 真空成型,注射成型,定義 特點(diǎn) 設(shè)備 工藝條件,注射成型定義,將粒狀或粉狀塑料從注射機(jī)的料斗送入料筒內(nèi)加熱熔融。塑化后，在柱塞或螺桿的加壓下物料被壓縮并向前移動(dòng)，通過(guò)機(jī)筒前的噴嘴以很快的速度注入較低溫度的閉合模腔內(nèi)，經(jīng)一定時(shí)間冷

3、卻定型后開(kāi)啟模具取出制品。,注射成型的設(shè)備,1、立式注射機(jī)2、臥式注射機(jī)3、角式注射機(jī)4、轉(zhuǎn)盤(pán)式注射機(jī),1、立式注射機(jī),2、臥式注射機(jī),3、角式注射機(jī),4、轉(zhuǎn)盤(pán)式注射機(jī),注射成型的特點(diǎn),可一次成型出外形復(fù)雜、尺寸精確的塑料制品 可利用同一套模具成批生產(chǎn)相同產(chǎn)品 制品無(wú)需進(jìn)一步修飾或加工 生產(chǎn)性能好，成型周期短，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化或半自動(dòng)化生產(chǎn)，效率高,注塑用的模具,注塑成型的塑料凳,注射成型的工藝條件,溫度 機(jī)筒溫度保證物料塑化良好，又不會(huì)分解物料 噴嘴溫度略低于機(jī)筒上的最低溫度,減少物料熔體在噴嘴處流散 模具溫度低于塑料的玻璃化溫度或熱變形溫度（冷卻制品) 壓力 塑化壓力一般而言，塑化壓力增大會(huì)降

4、低塑化效率 注射壓力注射壓力高，保壓時(shí)間長(zhǎng)，制品尺寸精度高 成型周期（完成一次注射成型過(guò)程所需要的時(shí)間） 在保證制品尺寸精度的情況下，合理選擇每一道工序所需要的最短時(shí)間,擠出成型,定義 特點(diǎn) 設(shè)備（單螺桿、雙螺桿、多螺桿和無(wú)螺桿擠出機(jī)） 工藝條件,擠出成型定義,將粒狀或粉狀熱塑性塑料加入料斗，在旋轉(zhuǎn)的螺桿作用下塑料沿螺旋槽向前輸送。料筒內(nèi)的塑料在筒傳熱以及塑料與料筒之間、塑料與螺桿之間的剪切與摩擦熱的作用下，逐漸熔融呈粘流態(tài)，然后在擠壓系統(tǒng)的作用下，塑料熔體通過(guò)一定形狀的擠出模具（機(jī)頭）口模而連續(xù)成型為所需斷面形狀的連續(xù)型材。,擠出成型的特點(diǎn),設(shè)備成本低，制造容易；占地面積小，生產(chǎn)環(huán)境清潔，勞

5、動(dòng)環(huán)境好 生產(chǎn)效率高 操作簡(jiǎn)單，工藝過(guò)程易控制，便于實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng)化生產(chǎn) 產(chǎn)品質(zhì)量均勻、致密 可以一機(jī)多用，進(jìn)行綜合性生產(chǎn)（更換螺桿和機(jī)頭）,擠塑成型機(jī),擠塑板,擠出成型的工藝條件,擠塑溫度 由加料口到機(jī)頭逐漸增加。機(jī)頭溫度應(yīng)控制在物料流動(dòng)溫度與分解溫度之間 螺桿轉(zhuǎn)速增加轉(zhuǎn)速，效率提高，能耗增大，提高物料塑化效果，改善制品微觀質(zhì)量；轉(zhuǎn)速過(guò)高，可能使制品表面粗糙，出現(xiàn)皺紋 機(jī)頭壓力增大熔融物料通過(guò)機(jī)頭的壓力，使產(chǎn)品質(zhì)地緊密，將降低產(chǎn)量 牽引速度牽引速度應(yīng)與擠出速度配合,壓制成型,壓制成型主要用于熱固性塑料制品的生產(chǎn)，有模壓法和層壓法兩種。壓制成型的特點(diǎn)是： 1、制品尺寸范圍寬，可壓制較大的制品；

6、2、設(shè)備簡(jiǎn)單，工藝條件容易控制； 3、制件無(wú)澆口痕跡，容易修整、表面平整、光潔； 4、制品收縮率小、變形小、各項(xiàng)性能較均勻； 5、不能成型結(jié)構(gòu)和外形過(guò)于復(fù)雜、加強(qiáng)筋密集、金屬嵌件多、壁厚相差較大的塑料制件； 6、對(duì)模具材料要求高； 7、成型周期長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，較難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。,模壓成型,定義 特點(diǎn) 主要工藝設(shè)備（液壓機(jī)、螺旋壓力機(jī)） 工藝條件,模壓成型的定義,熱固性塑料（TS） 將粉狀、粒狀或纖維狀等模塑料加入模具型腔中然后閉模加熱加壓使之成型固化，開(kāi)模取出制品。 熱塑性塑料（TP） 先將塑料加入模具型腔中，逐漸加熱加壓，塑料變成粘流態(tài)并充滿(mǎn)整個(gè)型腔后停止加熱，開(kāi)啟冷卻裝置，待塑料冷卻到熱

7、變形溫度以下后，開(kāi)啟模具，取出制品。,模壓成型的特點(diǎn),因熱塑性塑料的模壓成型必須對(duì)模具交替的加熱與冷卻，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，能耗大，勞動(dòng)強(qiáng)度大，制品精度低，所以模壓成型除用于流動(dòng)性很差的熱塑性塑料外主要用于熱固性塑料。,熱固性塑料模壓成型特點(diǎn)： 制品尺寸范圍寬，可采用多槽模進(jìn)行大批量生產(chǎn) 設(shè)備簡(jiǎn)單，工藝條件易控制 成型纖維狀塑料時(shí)，纖維不碎斷，制品強(qiáng)度較高 制品無(wú)澆口痕跡，容易修整，表面平整光潔 不能成型結(jié)構(gòu)和外形過(guò)于復(fù)雜、壁厚相差較大的 制品，制品的尺寸精度低 成型周期長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)困難,模壓成型工藝條件,溫度 溫度低于樹(shù)脂的成型溫度范圍，樹(shù)脂無(wú)法熔融，再大的壓力也無(wú)法使樹(shù)脂固化。

8、溫度過(guò)高，固化太快，制品機(jī)械性能降低，制品表面易膨脹裂縫，甚至?xí)鹚芰系姆纸狻?壓力 壓力的作用：促進(jìn)熔料加速流動(dòng)增加塑料的密實(shí)性，避免表面膨脹破裂合緊模具，固定制品形狀，防止冷卻時(shí)發(fā)生變形 壓力的大小取決塑料的種類(lèi)、模溫、制品形狀等等。 時(shí)間 壓力一定，升高溫度，模塑時(shí)間可縮短 溫度一定，增加壓力，模塑時(shí)間可縮短 為防止制品缺陷（起泡、裂縫、粘模等），可適當(dāng)延長(zhǎng)固化和保溫時(shí)間,層壓成型,將浸漬過(guò)樹(shù)脂的片狀材料疊合至所需厚度后放入層壓機(jī)中，在一定的溫度和壓力下使之粘臺(tái)固化成層狀制品。層壓成型分為連續(xù)式層壓成型和司歇式層壓成型。層壓成型制品質(zhì)地密實(shí)，表面平整光潔、生產(chǎn)效率高。多用于生嚴(yán)增強(qiáng)塑料

9、板材、管材、棒材和膠合板等層壓材料。,層壓板,吹塑成型,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。吹塑成型分為薄膜吹塑成型和中空吹塑成型。用于制造塑料薄膜、中空塑料制品(如瓶子、包裝桶、油箱、玩呂等)。,薄膜吹塑,薄膜吹塑（擠出吹塑）成型是將熔融塑料從擠出機(jī)機(jī)頭口模的環(huán)行間隙中呈圓筒形薄管擠出，同時(shí)從機(jī)頭中心孔向薄管內(nèi)腔吹入壓縮空氣，將薄管吹脹成直徑更大的管狀薄膜(俗稱(chēng)泡管)，冷卻后卷取。薄膜吹塑成型主要用于生產(chǎn)塑料薄膜。,中空吹塑,中空吹塑成型是將從擠出機(jī)擠出的、處于軟化狀態(tài)的管狀熱塑性坯料放入成型模內(nèi)，然后通入壓縮空氣，利用

10、空氣的壓力使坯料沿模腔變形，從而吹成頸口短小的中空制品。,壓延成型,壓延成型是利用熱的輥筒，將熱塑性塑料經(jīng)連續(xù)輥壓、塑化和延展成薄膜或薄片的一種成型方法。 壓延成型生產(chǎn)能力大，產(chǎn)品質(zhì)量好，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，設(shè)備投資大。是生產(chǎn)各種大長(zhǎng)塑料薄膜、薄板、片材、人造革和壁紙等的主要方法。 適合壓延成型的塑料有：聚氯乙烯、聚乙烯、ABS、聚乙烯醇等等。,滾塑成型,滾塑成型是將粉狀或糊狀塑料置于模具中，通 過(guò)加熱并滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)塑模，使模內(nèi)物料熔融塑化，進(jìn) 而均勻散布到模具表面，經(jīng)冷卻定型得到制品。適 于生產(chǎn)中空制品、大型容器和兒童玩具等。,鑄塑成型,鑄塑成型又稱(chēng)澆鑄成型。將加有固化劑和其他助劑的液態(tài)樹(shù)脂混合

11、物料倒入成型模具中，在常溫或加熱條件下使其逐漸固化而成為具有一定形狀的制品。鑄塑成型工藝簡(jiǎn)單，成本低，可以生產(chǎn)大型制件，適用于流動(dòng)性大而又有收縮性的塑料，如有機(jī)玻璃、尼龍、聚氫酯等熱塑性塑料和酚醛樹(shù)脂 不飽和聚酯、環(huán)氧樹(shù)脂等熱固性塑料成型采用。,搪塑成型,將配置好的塑料糊注入預(yù)熱的陰模中，使整個(gè)模具內(nèi)壁均為塑料糊所濕潤(rùn)附著，待接觸模壁的部分糊料膠凝時(shí)，倒出多余的未膠凝糊料，將模具加熱使其中的糊料層完成膠凝，經(jīng)冷卻脫模而得制件。多用于生產(chǎn)中空軟質(zhì)塑料制品。,醮涂成型,將醮涂用的預(yù)熱陽(yáng)模浸入配置好的塑料糊料或粉料內(nèi)，一段時(shí)間后慢慢提起陽(yáng)模，陽(yáng)模表面便均勻地附上一層塑料，經(jīng)過(guò)熱處理和冷卻，從陽(yáng)模上可

12、剝下中空的成型制件。用粉末物料醮涂時(shí)，先將粉末物料變?yōu)榉序v狀態(tài)，再將加熱的陽(yáng)模浸入，此法稱(chēng)為硫化床醮涂法。多用來(lái)制作防護(hù)手套、把手、玩具、柔性管等。,流延成型,流延成型是生產(chǎn)薄膜的方法之一。將流動(dòng)性好的塑料糊料均勻地流布在運(yùn)行的載體(如金屬滾筒或傳送帶)上、隨即用適當(dāng)方法將其固化、干燥，然后從載體上剝?nèi)”∧?。此這模具成本低，產(chǎn)品表面光潔，適合小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)。,流延成型生產(chǎn)線(xiàn),流延成型的薄膜,傳遞模塑成型,傳遞成型又稱(chēng)傳遞壓鑄成型，熱固性塑料的成型方法之一。將熱固性塑料原料在加料腔中加熱熔化。然后加壓注入成型模腔中使其固化成型。傳遞模塑成型與模壓成型相似，但又具有注射成型的特點(diǎn)，如制品尺寸精確

13、，生產(chǎn)周期短，所用模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜(沒(méi)有澆口和流道)，適合生產(chǎn)形狀復(fù)雜和帶嵌件的制品。多用于酚醛塑料、氫基塑料、環(huán)氧塑料等熱固性塑料成型。,反應(yīng)注塑成型,反應(yīng)注塑成型簡(jiǎn)稱(chēng)RIM，具有化學(xué)反應(yīng)的注射成型法。將能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的兩種或兩種以上液態(tài)單體或預(yù)聚體按一定比例混合后，立即注射到模具型腔中，快速反應(yīng)而固化成型，冷卻脫模而得制品。反應(yīng)注塑成型要求原料應(yīng)具有較高活性，能快速反應(yīng)固化：主要構(gòu)于聚氨酯塑料成型。,聚氨酯硬泡板,聚氨酯泡沫塑料,手糊成型,手糊成型是增強(qiáng)塑料成型方法之一，以手工作業(yè)為主。在涂有脫模劑的模具上均勻地刷一層樹(shù)脂，再將按要求剪裁成一定形狀的片狀增強(qiáng)材料(如纖維增強(qiáng)織物)，鋪貼到模具上

14、，然后再涂刷樹(shù)脂，再鋪貼增強(qiáng)材料，如此重復(fù)直至達(dá)到所需厚度和預(yù)定形狀，然后加熱固化，脫模即得制品。成型時(shí)要求鋪貼平整、無(wú)皺折，涂刷樹(shù)脂要均勻浸透織物層并排出氣泡。手糊成型工藝簡(jiǎn)單、操作方便，不需專(zhuān)用設(shè)備，適用性強(qiáng)，不受形狀和尺寸限制，但制品精度低，勞動(dòng)條件差、效率低。多用來(lái)制作大型物品，也是制作玻璃鋼模型的主要方法。,纏繞成型,纏繞成型是用連續(xù)的纖維，如玻璃纖維、碳纖維、硼纖維以及它們的編織物作為增強(qiáng)材料，浸以樹(shù)脂，按照一定規(guī)律連續(xù)纏繞在芯模或襯膽上，然后固化成型。纏繞成型是生產(chǎn)圓筒形、球形、管形、方盒形或異形回轉(zhuǎn)體的纖維增強(qiáng)塑料制品的一種方法?？捎脕?lái)制造輸油管道、火箭筒，火箭、導(dǎo)彈的發(fā)動(dòng)機(jī)外

15、殼等。,噴射成型,噴射成型是增強(qiáng)塑料的成型方法之一。用噴槍將樹(shù)脂、助劑及切斷的短纖維同時(shí)噴射到一定形狀的模具上，達(dá)到一定厚度后固化成型。噴射成型生產(chǎn)效率高，制品形狀、尺寸不受限制。制品整體性好，但場(chǎng)地污染大。多用于制造大型制件。也可用于泡沫塑料的成型，通常是將快速反應(yīng)的樹(shù)脂(如果氨酯)和助劑噴射到模具或基體表面上，然后發(fā)泡、固化而成型。,真空成型,真空成型是將熱塑性塑料薄片或薄板（厚度小于6cm）重新加熱軟化，置于許多帶小孔的模具上，采取抽真空的方法使片材緊吸在模具上成型。廣泛用于生產(chǎn)鈣塑天花板，洗衣機(jī)、電冰箱外殼，藝術(shù)品和生活用品等。,塑料的二次加工,為適應(yīng)不同的使用要求，對(duì)制品需進(jìn)行再加工

16、。二次加工，既包括二次成型，也包括進(jìn)行機(jī)械加工、熱處理、表面處理、粘合，以及各種表面裝飾性及保護(hù)性加工等。 塑料機(jī)械加工 塑料的熱成型 塑料的連接 表面處理,塑料機(jī)械加工,與金屬切削加工大致相同，設(shè)備工具一樣。但塑料導(dǎo)熱性差，溫度過(guò)高會(huì)發(fā)粘；彈性大，加工誤差大；片層塑料易開(kāi)裂、起毛等，加工需注意以下幾方面： 為保證表面質(zhì)量，加工工具需鋒利，進(jìn)給量小，切削速度高，有足夠的冷卻。 多數(shù)塑料對(duì)加工表面刀痕較敏感，故應(yīng)保證塑件表面平整、光潔，過(guò)渡光滑。 加工時(shí)不宜夾持過(guò)緊，設(shè)備動(dòng)平衡性能好。,塑料熱成型,將塑料板材(或管材、棒材)加熱軟化進(jìn)行成型的方法。根據(jù)所使用的模具，可分為無(wú)模成型、陽(yáng)模成型、陰模

17、成型和對(duì)模成型。主要成型方法有模壓熱成型和真空成型。熱成型方法適用范圍廣，多用于熱塑性塑料、熱塑性復(fù)合材料的成型。,塑料的連接,塑件與塑件、塑件與金屬及其它材料除一般使用的機(jī)械連接方法外，還有： 熱熔粘接（也稱(chēng)塑料焊接） 該法是熱塑性塑料薄膜和板材連接的基本方法。熱固性塑料不能成熔融狀態(tài)，不宜用此法。利用電阻、熱氣流、摩擦、超聲波等發(fā)熱源，使塑件連接處（有時(shí)包括焊條）加熱至粘流態(tài)，在一定壓力下疊合粘接，冷卻后連接為一體。 溶劑粘結(jié) 有機(jī)溶劑滴入連接處，溶解、揮發(fā)后成牢固接頭。熱固性塑料不溶解，不宜采用此法。 膠接,塑件表面處理,塑料表面處理包括鍍飾、涂飾、印刷、燙印、壓花、彩飾等。 涂飾： 塑料