塑料成型工艺其它成型刘.ppt

第七章其他塑料成型工艺 目的与要求 了解几种其他成型方法的成型工艺过程压 重点 各种成型工艺的成型方法 工艺参数的选择 一 成型原理 将已经塑化好的接近粘流温度的热塑性塑料通过一系列相向旋转着的水平辊简间隙 使物料承受挤压和延展作用 成为具有一定厚度 宽度与表面光洁度的薄片状制品 主要用于生产片材 薄膜 人造革等 7 1压延成型工艺 二 压延用塑料 用作压延成型的塑料大多数是热塑性塑料 其中以PVC用得最多 另外还有PE PP ABS CA等塑料 三 压延制品 压延制品广泛地用作农业薄膜 工业包装薄膜 室内装饰品 地板 录音唱片基材以及热成型片材等 薄膜与片材之间的区分主要在于厚度 大抵以0 3毫米为分界线 薄者为薄膜 厚者为片材 聚氯乙烯薄膜与片材又有硬质 半硬质与软质之分 由所含增塑剂量而定 含增塑剂0 5份为硬制品 25份以上者则为软制品 压延成型适用于生产厚度在0 05 0 5毫米范围内的软质聚氯乙烯薄膜和片材 以及0 3 0 7毫米范围内的硬质聚氯乙烯片材 制品厚度大于或低于这个范围内的制品一般均不采用压延成型 而是用挤出成型法来生产 四 工艺特点 成型不用模具 辊筒为成型面 表面可压花纹 产品质量均匀 致密 精确 连续成型 生产能力大 操作方便 易自动化 制品为薄层的连续型材 断面形状固定 制品尺寸大 成型适应性不是很宽 要求塑料必须有较宽的 Tf Td 制品形状单一 薄膜 片 人造革 供料必须紧密配合 是连续生产线 设备的 投资高 辅助设备多 但生产能力大 五 压延机 压延机常以辊筒数目和排列方式分类 双棍压延机 原材料的塑炼和压片三辊压延机 压片 单面胶或擦胶四辊压延机 覆胶 压花片材 织物的双面胶或擦胶 五辊压延机 硬质片材 四辊压延机 与三辊压延机相比 有如下优点 在压延同一塑料时 四辊压的薄膜较薄 而且均匀 薄膜表面也较光滑 四辊可增大辊筒转速以提高生产率 四辊压延机将逐步代替三辊 I型 降低高度 供料容易 可连续供料 II辊水平浮动 对第二间隙影响小 制品纵向公差小 厂房适当降低 供料困难 II辊浮动 影响片材纵向尺寸精度 厂房高 机器稳定性差 以斜Z和倒L型用得最广 排列辊筒的主要原则是尽量避免各个辊筒在受力时彼此发生干扰 并应充分考虑操作的要求和方便 以及自动供料需要等 然而实际上没有一种排列是尽善尽美的 往往是顾此失被 例如目前应用比较普通的斜z型 它与L型相比时有如下优点 各辊筒互相独立 受力时互相不干扰 这种传动乎稳 操作稳定 制品厚度容易调整和控制 物料与辊筒的接触时间短 受热少 各辊筒折卸方便 便于检修 上料方便 便于观察存料 厂房高度要求低 便于双面贴胶 可是在另外一些方面却不如倒L型 物料包住辊筒面积小 因此产品表面光洁性受到影响 容易掉入杂质 用倒L型压延机生产透明的膜片要比用斜z型质量好 这是因为前者生产时中辊受力不大 上下作用力差不多相等 相互抵消 因而辊筒挠度小 机架刚性好 牵引辊可离得近 只要补偿第四辊的挠度就可以压出均匀的制品 此外 对斜z型压延机来讲 第三辊与第四辊速度不能相差太小 否则物料容易包住第四辊 若两辊速度相差不大 对生产透明膜不利 压延过程中的流动分析 压延过程中 借助了辊筒间产生的剪切力 使物料多次受到挤压 剪切 在逐步塑化的基础上延展成薄型制品 在压延过程中受热熔化的物料由于与辊筒的摩擦和物料内部的剪切摩擦会产生大量的热 局部过热会使塑料发生分解 因而要注意辊筒的温度 辊筒的速度比等 以便很好地控制辊温 六 压延成型工艺过程 前阶段 后阶段 图7 2压延成型工艺流程示意 1 软质聚氯乙烯薄膜 工艺流程 首先按规定配方 将材脂和助剂加入高速混合机 或管道式捏合机 中充分混合 混合好的物料送入到密炼机中预塑化 然后输送到挤出机 或炼塑机 经反复塑炼塑化 塑化好的物料经过金属检测仪 即送入压延机中压延成型 压延成型中的料坯 经过连续压延后得到进一步塑炼并压延成一定厚度的薄膜 然后经引离辊引出 再经轧花 冷却 测厚 卷取得到制品 2 硬质聚氯乙烯片材 配料 捏合 密炼机塑炼 1号辊压机塑炼 2号辊压机喂料 压延 切割 生产工艺流程与软大致相同 但生产透明片材时 对干混料的塑化要求十分严格 应注意避免物料分解而导致制品发黄 要求干混料在短时间内达到塑化要求 即应尽量缩短混炼时间和降低混炼温度 采用密炼机和一般挤出机难以达到这样的要求 比较理想的混炼设备是专用双螺杆挤出机或行星式挤出机 可知130 1400C的温度下把干混料挤出成海参状物料 然后再经双辊机供料 七 影响压延制品质量的因素 影响压延制品质员的因素很多 一般说来 可以归纳为四个方面 即压延机的操作因素 原材料因素 设备因素和辅助过程中的各种因素 所有这些因素对各种塑料的影响都是相同的 但以压延软聚氯乙烯制品最为复杂 下面以此为例来说明各种因素的影响 物料在压延成型时所需的热量 一部分是辊筒提供的 另一部分来自物料与辊简间的摩擦以及物料本身的剪切作用产生的热量 产生摩擦热的大小除与辊速有关外 还与物料的增塑程度有关 也即与其粘度有关 因此 不同的物料 在相同的辊速条件下 其温度控制就不同 同样 相同配方不同的转速时 其控制温度也不同 辊温与辊速 压延时 物料常粘于高温或高速辊简上 为了使物料能依次贴于辊筒上 避免空气夹入 各辊筒的温度一般是依次递增的 但三 四辊温度较接近 这样便于薄膜从三辊上引离下来 各辊的温度差为5 10 辗简的速比 压延机相邻两辊筒线速度之比称为辊筒的速比 目的 使压延物依次贴于辊筒 使塑料能更好地塑化 因为这样能使物料受到更多的剪切作用 还可以使压延物取得一定的拉伸与取向 从而使所制薄膜厚度减小和质量提高 为了达到拉伸与取向的目的 辅机与压延机辊简速度也有相应的速比 这就使引离辊 冷却辊 卷取辊的线速度依次增加 并都大于压延机主辊筒 一般四辊压延机以三辊为准 的线速度 但速比不能太大 否则薄膜厚度将会不均匀 有时还使薄膜产生过大的内应力 薄膜冷却后要尽量避免拉伸 调节速比的要求是既不能使物料包辊 又不能不吸辊 速比过大会发生包辊现象 反之则会出现不吸辊现象 以致空气带入使产品出现气泡 如果对硬片来说 则会产生 脱壳 现象 塑化不良 造成质量下降 3 辊距与存料量 调节辊距的目的是为了适应不同厚度制品的要求 也是为了改变存料量 压延机的辊距 除最后一道与产品厚度大致相等之外 其它各道都比这个数值要大 而且按压延机辊筒的排列次序自下而上逐渐增加 借以使辊筒间隙中有少量存料 辊隙存料在压延成型中起储备 补充和进一步塑化的作用 存料的多少与存料旋转的状态直接影响产品质量 存料过多 薄膜表面出现毛糙和云纹 容易产生气泡 在硬片生产中还会出现冷疤 此外 存料过多对设备也不利 因为增加了辊筒的负荷 若存料过少 则因压力不足造成薄膜表面毛糙 如在硬片中会出现变形孔洞 存料过少通常容易引起边料的断裂 以致不易牵致压延机再用 所以综上所述可知辊隙存料是压延操作中需要经常观察和调节的 4 原材料因素 树脂一般说来 使用分子量较高和分子量分布较窄的树脂较好 可以得到物理力学性能好的 热稳定性高和表面均匀性好的制品 但会增加压延温度和对设备负荷 对生产较薄的膜更为不利 所以在设计配方时要进行多方面考虑 选用适用的树脂 树脂的灰分 水分和挥发物含量不能大大 灰分过高 降低膜的透明度 而水分和挥发物过高则会使制品常带气泡 其它组分 配方中对压延成型影响较大的是增塑剂和稳定剂 增塑剂含量越多 物料的粘度就越低 因此在不改变压延机负荷下 可以提高辊简转速或降低压延温度 采用不适当的稳定剂经常使压延辊筒 包括花辊筒 表面蒙上一层蜡状物质 致使膜面不光 生产中发生粘辊现象或在更换产品时发生困难 压延温度越高 这种现象越严重 出现蜡状物质的原因 是由于稳定剂与树脂的相容性太差 而且其分子极性基团的正电性较高 以致压延时被挤出而包在辊子表面 形成蜡状物 颜色 润滑剂及毡合剂等原料也有形成蜡状层的可能 但不如稳定剂严重 避兔蜡状物形成的方法有 选用适当的稳定剂 硬脂酸钡的正电性高 所以在配方中要尽量控制用量 此外最好不用月挂酸盐而用液体稳定剂 掺入吸收金属皂类更强的填料 如含水氧化铝等 加入酸性润滑剂 如硬脂酸等 酸性润滑剂对金属皂有更强的亲合力 可以首先占领辊筒表面并对稳定剂起润滑作用 因而可避免稳定剂粘附辊筒表面 但硬脂酸的用量不宜过多 否则物科不好塑化 也容易在薄膜中析出或在膜酌二次加工时影响粘接性 供料前的混合与塑炼 混合与塑炼的目的是使塑料各组分充分地分散和塑化均匀 如果分散不好 对薄膜的内在性能和表面质量都有影响 塑炼时温度不能过高 时间不宜过长 否则会使过多的增塑剂散失以及引起树脂的分解 塑炼时温度不能过低 不然不粘辊或无法塑化 适宜的温度视配方而定 一般软制品在165 170 而硬制品在170 190 之间 5 设备因素 操作时 辊筒受塑料的反作用力 这种能使两辊简分开的力也称为分离力或横压力 分离力导致辊筒变形 产品出现中间厚两边薄的现象 如果用高粘度的塑料 增大辊筒的直径和宽度 提高线速度和生产簿型制品 都将导致分离力提高 产品厚度均匀性下降 解决的方法 中高度法 轴交叉法 预应力法 冷却冷却必须适当 当冷却不足时 薄膜会发粘发皱 卷取后收缩率也大 若冷却过度 辊筒表面处会因温度过低而有冷凝水珠也会影响制品质量 在多雨潮湿季节里尤为需要注意 冷却辊流道的结构冷却辊进水端辊面温度必然低于出水端 所以薄膜两端冷却的程度不同 收缩率也就不一样 解决的办法是改进冷却辊的流道流向结构 务必使冷却辊表面温度均匀一致 冷却辊速比冷却辊速比太小 使薄膜发皱 速比太大产品会由现冷拉伸现象 而导致收缩率增加 所以操作时要调节好冷却辊与主辊的速比 冷却定型阶段影响产品的因素 7 2泡沫塑料成型工艺 PVC泡沫塑料 PS泡沫塑料 聚氨酯泡沫塑料 PE泡沫塑料 一 概述 泡沫塑料是指以树脂为基础而内部具有无数微孔性气体的气固非均相塑料制品 具有密度低 可防止空气对流 不易传热 可减振吸音等特点 大部分热塑性和热固性塑料都能制成泡沫塑料 目前工业广泛应用的是聚乙烯 聚苯乙烯 聚氨酯等做基材的热塑性树脂泡沫塑料 热固性树脂泡沫塑料亦有一定产量 但柔软性差 主要用作要求强度较高和阻燃性好的泡沫塑料制品 1 泡沫塑料的特性 1 具有吸收冲击载荷的能力 2 隔热性能好 密度很小 一般在0 02 0 2g cm3之间 具有极好的冲击吸收性能 防震效果极好 机械性能好 有较好的抗压强度和回弹性能 化学稳定性好 加工性能优良 有很好的耐水性和很低的吸湿性 对温度的变化有相当好的稳定性 2 泡沫塑料的分类 泡沫塑料按其密度可分为 低发泡 中发泡和高发泡的泡沫塑料 密度小于0 1g cm3的称为高发泡泡沫塑料 密度在0 l 0 4g cm3之间称为中发泡泡沫塑料 密度大于g cm3的称为低发泡泡沫塑料 泡沫塑料按其结构不同又可分为开孔型泡沫塑料和闭孔型泡沫塑料 泡沫塑料内各个气孔是相互连通的称为开孔型泡沫塑料同 如果泡沫是互相分隔的 则称为闭孔型泡沫塑料 沫塑料按其硬度不同又可分为软质泡沫塑料 半硬质泡沫塑料和硬质泡沫塑料 如按弹性模量为标准 在23 和5 相对湿度时 弹性模量高于686MPa称为硬质泡沫塑料 弹性模量在68 6 686MPa之间称为半硬质泡沫塑料 弹性模量小于68 6MPa的称为软质泡沫塑料 此外 还有结构泡沫塑料和组合性泡沫塑料之称 前者具有不发泡或少发泡的皮层和发泡的芯层 后者则是把微小的中空玻璃 陶瓷微球加入已含固化剂的树脂中 然后固化成型制得 二 泡沫塑料基本原料 1 树脂 聚苯乙烯 PS 聚氨酯 聚氯乙烯 PVC 聚乙烯 PE 聚丙烯 PP 聚四氟乙烯 PETF 最为常用 2 发泡剂 要求无毒或低毒 分解温度适宜 放出气体速度快而又便于控制 发孔率高 且在塑料中易分散 发泡剂分为物理发泡剂和化学发泡剂两大类 3 其他助剂 三 成型方法 1 机械发泡法 此法是采用强烈地机械搅拌使空气卷入树脂乳液 悬浮液或溶液中成为均匀的泡沫体 然后再经过物理或化学变化使之胶凝 固化成为泡沫塑科 为缩短时间可通入空气和加入乳化剂或表面活性剂 常用该法生产的有聚甲醒 聚乙烯醇缩甲醛 聚醋酸乙烯 聚氯乙烯溶胶等泡沫塑料 2 物理发泡法 在加压下把惰性气体压入熔融聚合物或糊状复合物中 然后降低压力 升高温度 使溶解的气体释放膨胀而发泡 目前聚氯乙烯和聚乙烯泡沫塑科等有用这种方法生产的 优点是气体在发泡后不会留下残渣 不影响泡沫塑料的性能和使用 缺点是需要高的压力和比较复杂的高压设备 是指利用物理原理发泡的方法 包括以下三种 利用低沸点液体蒸发气化而发泡 把低沸点液体压入聚合物中或在一定的压力 温度下 使液体溶入聚合物颗粒中 然后将聚合物加热软化 液体也随之蒸发气化而发泡 此法又称为可发性珠粒法 目前采用该法生产的有聚苯乙烯泡沫塑料和交联聚乙烯泡沫塑料 作发泡剂用的低沸点液体有 脂肪族烃类 丁烷 戊烷等 含氯脂肪族烃类 如二氯甲烷 和含氟脂肪族烃类 如F 11 F 12 F 114等 此外 脂环烃类 芳香烃类 醇类 醚类 酮类和醛类等也可使用 常用低沸点液体发泡剂的 2 物理发泡法 在塑料中加入中空微球后经固化而制成泡沫塑料 此种泡沫塑料称为组合泡沫塑料 2 物理发泡法 3 化学发泡法 发泡气体是由混合原料中的某些组分在成型过程中发生的化学作用而产生的 包括以下两种 发泡气体是由加入的热分解型发泡剂受热分解而产生的 这种发泡剂称为化学发泡剂 常见的有碳酸氯钠 碳酸铵 偶氮二甲酰胺 俗称A 发泡刑 偶组二异丁腊和N N 二甲基N N 二亚硝基对苯二甲酰胺等 化学发泡剂的分解温度和发气量 决定其在某一塑料中的应用 理想的分解型发泡剂应具有以下性能 发泡剂分解温度范围应比较狭窄稳定 释放气体的速率必须能控制并且应合理地快速 放出的气体应无毒 无腐蚀性和具有难燃性 发泡剂分解时不应大量放热 发泡剂在树脂中具有良好的分散性 价廉 在运输和贮藏中稳定 发泡剂及其分解残余物应无色 对发泡聚合物的物理和化学性能无影响 发泡剂分解时的发气量应较大 发泡组分间相互作用产生气体的化学发泡法 此法是利用发泡体系中的两个或多个组分之间发生化学反应 生成惰性气体 如二氧化碳或氮气 而使聚合物膨胀发泡 发泡过程中为控制聚合反应和发泡反应平衡进行 保证制品有较好的质量 尚需加入少量催化剂和泡沫稳定列 或称表面活性剂 聚氨酯泡沫塑料常用此法生产 根据目前市场上的产量 主要的成型方法有 1 挤出成型 3 喷涂 5 压注成型 7 烧结成型 2 压延成型 4 现场发泡 6 压缩成型 四 典型泡沫塑料 聚苯乙烯的常用成型工艺 1 蒸箱发泡成型 对于生产小型 薄壁和复杂的塑件 大都采用蒸箱发泡成型 蒸汽压力和加热时间根据塑件大小与厚度决定 一般蒸汽压力控制在0 05 0 25MPa 加热时间为10 50min 2 泡沫塑料成型机发泡 泡沫塑料成型机是国内普遍使用的聚苯乙烯泡沫塑料成型设备 该设备可分为包装成型机和板材成型机两种 7 3涂覆制品成型 涂覆法工艺分为两大类 一类是基材用布或纸 另一类为在金属设备或零部件上涂覆一层塑料 一 涂层制品 涂层制品可采用压延法 也可采用涂覆法 涂覆的方法归纳为刮刀和辊涂法两类 涂层制品所用原料最多的是PVC和PU 二 塑料涂覆 最常用的是PVC PA EP等 涂覆用的塑料必须是粉状的 细度在80 120目之间 塑料涂覆常用的方法有火焰喷涂 流化床浸涂 热熔敷法 悬浮液涂覆和静电喷雾涂层等 一 火焰喷涂将粉状或糊状塑料通过喷枪发射的火焰变为熔融或半熔融状态 并随火焰的气流喷射到金属表面而结成塑料涂层的方法称为火焰喷涂 二 热熔喷涂在已经预热好的工件上用喷枪喷上塑料粉末 借工件的热景使塑料熔融 冷却后在工件上涂覆上塑料涂层的方法称为热熔喷涂法 三 流化喷涂流化喷涂又称沸腾喷涂 其工作原理是将粉状塑料置于一个内部装有一块只让空气通过而粉末不能通过的多孔隔板的流化床 或称沸腾床 当压缩空气由流化床底部进入时就能将粉末吹起并悬浮于多孔隔板的上部空间处于 沸腾 状态 这时将预热过的工件浸入其中 塑料粉末就会因受热熔化而附着在工件表面形成涂层 取出后加热处理2 5分钟得到涂层制品 四 悬浮液涂覆先将要涂覆的塑料如三氟氯乙烯 氯化聚醚 聚乙烯等配制成悬浮液 用适当的方法涂覆在工件上 然后加热塑化形成粘结牢固的塑料涂层 五 静电喷涂静电喷涂是利用高压静电发生器所形成的静电场 将被喷涂的金属工件作为高压正极 塑料粉末经传送系统输入喷枪由作为高压负极的喷口喷出 喷出的塑料粉末带负电 在静电场作用下向工件飞去 在工件表面沉积成均匀的粉末层 再经加热塑化 冷却而得到均匀的塑料涂层 7 4层压成型工艺 层压成型是将多层浸渍胶布按厚度要求叠合后放在热压机上 在一定的温度和压力下 经过一定的时间固化然后冷却脱模的工艺过程 此工艺包括叠料 进模 热压 脱模 后加工和热处理几部分 所用的树脂绝大部分为热固性的 如酚醛树脂 环氧树脂 不饱和聚酯树脂等 另外为了改善性能及降低成本还可以加入碳酸钙 滑石粉以及氧化铝等填料 此法的不足是只能生产板状材料 而且规格受压机热扳尺寸所限 不可能生产大于热板的制品 一 叠料 1 胶布裁剪 2 配料 G lmhd 1 式中G 层压制品的总料量 kg l 层压制品长度 mm m 层压制品宽度 mm h 层压制品厚度 mm d 层压制品密度 kg cm3 修正系数 密度在压制布质 纸质板时取1 40 1 45kg cm3 环氧酚醛玻璃布板按1 65 1 70kg cm3计算 值取决于制品厚度 h5mm时 值取0 03 0 08之间 3 胶布叠放 1 排列方向的变化 2 附胶材料的变化 热板 铝衬垫板 单面磨光不锈钢板 板坯 双面磨光不锈钢板 板坯 双面磨光不锈钢板 板坯 单面磨光不锈钢板 铝衬垫板 热板 二 热压工艺 1 预热阶段2 中间保温阶段3 升温阶段4 热压保温阶段5 冷却阶段 层压工艺所需控制的工艺参数 实际生产中 层压所需时间常用经验公式进行估算T khk的取值与预浸料的种类有关 一般来讲 胶布板k取2 5 6min mm 胶纸板k取2 5 7min mm 酚醛 环氧玻璃布k取5 10min mm 三 脱模 当压制好的板材温度降至50 时 即可依次将压制单元推出进行脱模 四 后加工 是指去除压制好的板材的毛边 对层合板的四周进行修整 五 热处理 目的是使树脂进一步固化 同时部分消除层压制品的内应力 提高产品的使用性能 中空吹塑工艺是将挤出或注射成型所得的半熔融态管坯 型坯 置于各种形状的模具中 在管坯中通入压缩空气将其吹胀 使之紧贴于模腔壁上 再经冷却脱模得到中空制品的成型方法 其成型过程包括塑料型坯的制造和型坯的吹塑 吹塑制品包括塑料瓶 容器及各种形状的中空制品 现已广泛应用于化工 交通运输 农业 食品 饮料 化妆品 药品 洗涤制品 儿童玩具等领域中 7 5中空吹塑成型工艺 中空吹塑产品 中空吹塑用原料 用于中空吹塑的塑料品种有聚乙烯 聚氯乙烯 聚丙烯 聚苯乙烯 线形聚酯 聚碳酸酯 聚酰胺 醋酸纤维素和聚缩醛树脂等 其中高密度聚乙烯的消耗量占首位 它广泛应用于食品 化工和处理液体的包装 高分子量聚乙烯适用于制造大型燃料醝罐和桶等 聚氯乙烯因为有较好的透明度和气密性 所以在化妆品和洗涤剂的包装方面得到普遍应用 随着无毒聚氯乙烯树脂和助剂的开发 以及拉伸吹塑技术的发展 聚氯乙烯容器在食品包装方面的用量迅速增加 并且已经开始用于啤酒和其它含有二氧化碳气体饮料的包装 线形聚酯材料是近几年进入中空吹塑领域的新型材料 由于其制品具有光泽的外观 优良的透明性 较高的力学强度和容器内物品保存性较好 废弃物焚烧处理时不污染环境等方面的优点 所以在包装瓶方面发展很快 尤其在耐压塑料食品容器方面的使用最为广泛 聚丙烯因其树脂的改性和加工技术的进步 使用量也逐年增加 中空吹塑分类及特点 根据管坯成型方法不同分类 挤出 吹塑 生产方法简单 产量高 精度低 应用较多注射 吹塑 精度高 质量好 价高 适于批量大产品 根据成型工艺不同分类 普通吹塑拉伸吹塑 产品经拉伸 强度高 气密性好 挤出 拉伸 吹塑 简称挤 拉 吹 注射 拉伸 吹塑 简称注 拉 吹 根据管坯层数不同分类 1 单层吹塑2 多层吹塑 综合性能好 生产复杂 适于包装要求高的产品包装 1 挤出吹塑成型 一 中空吹塑成型的分类及成型工艺过程 缺点是成型的塑件壁厚不均匀 需要后加工去除飞边和余料 挤出管状型胚热型胚进入对开模具闭合模具向型腔内通入空气型胚膨胀附着型腔壁成型保压冷却定型放气脱模 优点是模具结构简单 投资少 操作容易 适用于多种热塑性塑料的中空塑件的吹塑成型 2 注射吹塑成型 优点 注射型胚有底 塑件底部没有合缝 强度高 生产效率高缺点 设备与模具投资大 不宜生产大塑件 成型原理 注射制胚 吹塑 注射闭合模具熔融塑料注入模具注射塑胚注射模具退出吹塑模具闭合吹塑成型脱模 冷坯注射吹塑 注射拉伸吹塑成型 成型原理 注射制胚 拉伸 吹塑 优点 透明度好 强度高 生产效率高 缺点 设备与模具投资大 不宜生产大塑件 注射闭合模具熔融塑料注入模具注射塑胚加热塑胚拉伸杆轴向拉伸吹塑成型脱模 多工位注射吹塑 3 多层吹塑 成型原理 片材 加热 吹塑 片材加热软化合模吹塑成型脱模 多层吹塑是指不同种类的塑料 经特定的挤出机头形成一个坯壁分层而又粘合在一起的型坯 后经多层吹塑制得多层中空塑件的成型方法 二 吹塑成型的工艺参数 1 温度 包括型坯温度和模具温度 型坯温度直接影响中空制品的表观质量 纵向壁厚的均匀性和生产效率 注射型坯时 为能按要求选择模温 常配置模具油温调节器 由精度较高的数字温控仪控制 型坯温度过高 厚度不均 过低 表面粗糙无光 制品的强度差 挤出型坯时 熔体温度应均匀 并适宜的偏低以提高熔体强度 从而减小因型坯自重所引起的垂伸 缩短冷却时间 提高生产率 为保证制品质量 模具的温度应分布均匀 模温一般保持在20 50 模温过低 成型因难 制品的轮廓和花纹等也不清楚 模温过高 冷却时间延长 生产周期加长 制品脱模变形 收缩增大 模温的高低取决于塑料的品种 当塑料的玻璃化温度较高时 可以采用较高的模温 反之 则尽可能降低模温 二 吹塑成型的工艺参数 吹气压力吹塑中 压缩空气有两个作用 一是使管坯胀大而紧贴模腔壁 形成需要的形状 二是起冷却作用 根据塑料品种和型坯温度的不同 空气压力也不一样 一般控制在0 2 0 7兆帕之间 最适宜的是能使制品在成型后外形 花纹等表露清晰的压力 对于粘度较低 容易变形的取较低值对于粘度和模量较高的塑料取较高值大容积和薄壁制品宜用较高压力小容积和厚壁制品则使用较低压力 吹气压力 为了缩短吹气时间 以利于制品获得较均匀的厚度和较好的表面 充气速度 单位时间内流过的空气体积 要尽可能大一些 但也不宜过大 否则会给制品带来不良影响 一是会在空气进口处造成真空 使这部分的型坯内陷 而当型坯完全吹胀时 内陷部分会形成横隔膜片 其次是口模部分的型坯有可能被极快的气流拉断 造成废品 为此需要加大吹管口径或适当降低充气速度 2 充气速度 通常把制品的尺寸与型坯尺寸之比称为吹胀比 当型坯的尺寸和重量一定时 制品的尺寸越大 型坯的吹胀比也越大 根据塑料的品种 性质 制品的形状和尺寸以及型坯的尺寸等来决定吹胀比的大小 通常把吹胀比控制在2 4倍 3 吹胀比 在注射拉伸吹塑中 塑件的长度与型坯的长度之比叫拉伸比 如图c与b之比即为拉伸比 拉伸比确定后 型坯的长度就能确定 实验证明拉伸比大的塑件 即壁厚薄的塑件 其纵向和横向的强度越高 也就是拉伸比越大 得到的塑件强度越高 为保证塑件的刚度和壁厚 生产中一般取拉伸比SR 4 6 4 拉伸比 通常随着制品壁厚的增加 冷却时间延长 有时除对模具进行冷却外 还可对成型制品进行内部冷却 即向制品内部通入各种冷却介质 如液氮 二氧化碳等 进行直接冷却 5 冷却时间 吹塑的周期包括挤出型坯 截取型坯 合模 吹气 冷却 放气 开横 取出制品 其后的修整 配套 包装另计 等过程 6 成型周期 7 6抽真空成型工艺 一 抽真空成型的特点 分类 1 抽真空成型的特点 优点是不需要整副模具 仅需制作凸模或凹模中任何一个即可 模具结构简单 制造成本低 塑件形状清晰 抽真空成型的设备不复杂 能生产大 薄 深的塑件 生产效率高 可以观察塑件的