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文档简介

1、聚合物成型原理与工艺聚合物成型原理与工艺各章内容各章内容第一章第一章 绪论绪论第二章第二章 聚合物的流变性质聚合物的流变性质 第三章第三章 聚合物流体在管和槽中的流动聚合物流体在管和槽中的流动 第四章第四章 聚合物加工过程中的结构变化聚合物加工过程中的结构变化第五章第五章 成型物料的配置成型物料的配置 第六章第六章 挤出成型挤出成型 第七章第七章 注塑成型注塑成型 第八章第八章 其它成型方法其它成型方法 第八章第八章 其它成型方法其它成型方法8.1 压延成型压延成型 8.1.1 概述概述 8.1.2 压延成型设备压延成型设备 8.1.3压延工艺压延工艺 8.1.4压延成型进展压延成型进展 8.

2、2 泡沫塑料成型泡沫塑料成型 8.2.1概述概述 8.2.2发泡原理发泡原理 8.2.3发泡剂发泡剂 8.2.4 几种发泡塑料几种发泡塑料8.3 中空吹塑中空吹塑 8.3.1 概述概述 8.3.2 中空吹塑设备中空吹塑设备Back 8.3.3 吹塑过程及控制因素吹塑过程及控制因素 8.3.4 吹塑方法吹塑方法 8.3.4 中空吹塑的新技术发展中空吹塑的新技术发展8.4 热成型热成型 8.4.1 概述概述 8.4.2 热成型方法热成型方法 8.4.3 热成型设备热成型设备 8.4.4 工艺因素分析工艺因素分析8.5 塑料机械加工与修饰塑料机械加工与修饰 8.5.1 概述概述 8.5.2 机械加工

3、机械加工 8.5.3 修饰修饰 8.5.4 装配装配8.1 压延成型压延成型1.定义:定义: 压延成型简称压延压延成型简称压延,它是将它是将加热塑化好的接加热塑化好的接近粘流温度的热塑性塑料近粘流温度的热塑性塑料通过一系列的相向旋通过一系列的相向旋转着的水平辊简间隙压辊转着的水平辊简间隙压辊,使物料承受使物料承受挤压和延挤压和延展作用展作用使其连续成型为使其连续成型为薄膜、片材薄膜、片材、人造革及、人造革及其它涂层制品的一种成型方法其它涂层制品的一种成型方法. 用作压延成型用作压延成型的塑料大多数是的塑料大多数是热塑性非晶态塑料热塑性非晶态塑料,其中以聚,其中以聚氯乙烯用得最多,另外还有聚乙烯

4、、氯乙烯用得最多,另外还有聚乙烯、ABS、聚、聚乙烯醇、醋酸乙烯和丁二烯的共聚物等塑料乙烯醇、醋酸乙烯和丁二烯的共聚物等塑料 8.1.1 概述概述 压延成型一般用于压延成型一般用于薄膜薄膜、片材片材的生产;还可以的生产;还可以生产生产人造革人造革和和涂层产品涂层产品。 (1 1) 薄膜薄膜 厚度小于厚度小于0.25mm0.25mm为薄膜为薄膜(2 2) 薄片薄片 厚度大于厚度大于0.25mm0.25mm为薄片为薄片(3 3) 压延的最适宜加工范围压延的最适宜加工范围0.050.050.6mm0.6mm 的软质的软质 片材及薄膜片材及薄膜 PVCPVC0.100.100.7mm0.7mm 的硬质

5、的硬质 片材、薄膜及板材片材、薄膜及板材 PVCPVC2 2、 压延的主要产品压延的主要产品(1 1) 薄膜薄膜1 1) 平膜法平膜法2 2) 吹膜法吹膜法3 3) 流涎法流涎法4 4) 车削法车削法5 5) 压压 延延3 3、 生产薄膜、片材的方法生产薄膜、片材的方法(2 2) 片材片材1 1) 压制、层压压制、层压2 2) 挤出挤出3 3) 压延压延5 5、 生产薄膜、片材时,其它成型方法的缺点生产薄膜、片材时,其它成型方法的缺点(1 1) 挤出挤出 产量小、制品密度小、幅宽受到限制、模具设计很复杂(2 2) 挤出吹塑挤出吹塑 产量小(线速度小)、制品厚度不易控制、幅宽受到限制(3 3)

6、压制、层压压制、层压效率低(间歇操作)、工人的劳动强度大5 5、 压延成型方法的优点压延成型方法的优点(1 1) 加工量大加工量大 1 1年的加工量可达年的加工量可达50005000 10000 10000吨吨(2 2) 生产速度快生产速度快 薄膜生产的线速度可达薄膜生产的线速度可达6060100m/min100m/min 甚至甚至300m/min300m/min(3 3) 质量好质量好 制品的厚度公差可控制在制品的厚度公差可控制在5%5%左左 右,表面平整右,表面平整(4 4) 连续生产,效率高连续生产,效率高6 6、 压延成型方法的缺点压延成型方法的缺点(1 1) 设备庞大,投资大设备庞大

7、,投资大(2 2) 设备专用性强,产品调整困难设备专用性强,产品调整困难(3 3) 维修困难维修困难 (设备庞大、辅机众多)(4 4) 幅宽同样受到限制幅宽同样受到限制7. 7. 压延成型的主要原材料压延成型的主要原材料聚氯乙烯(聚氯乙烯(PVCPVC)最多)最多聚苯乙烯聚苯乙烯丁二烯丁二烯丙烯腈(丙烯腈(ABSABS)氯乙烯氯乙烯醋酸乙烯共聚物醋酸乙烯共聚物聚乙烯(聚乙烯(PEPE)聚丙烯(聚丙烯(PPPP)醋酸纤维等醋酸纤维等1 压延过程压延过程 a 前阶段:备料阶段前阶段:备料阶段配制、塑化、供料等。配制、塑化、供料等。 b 后阶段:压延、牵引、冷却、卷曲、切割等。后阶段:压延、牵引、冷

8、却、卷曲、切割等。2 压延机分类压延机分类以辊筒数目及排列方式分类以辊筒数目及排列方式分类 双辊双辊开放式,主要用于原材料的开放式,主要用于原材料的塑炼和压片塑炼和压片。三辊、四辊三辊、四辊为压延成型的主要设备为压延成型的主要设备,四辊制品四辊制品厚度薄且均匀、表面光滑、速度快(比三辊快厚度薄且均匀、表面光滑、速度快(比三辊快28倍,达倍,达60240m/min)、还可以完成)、还可以完成双面贴双面贴胶胶工艺,有取代三辊的趋势工艺,有取代三辊的趋势五辊、六辊五辊、六辊效果好,但设备复杂,未普及。效果好,但设备复杂,未普及。8.1.2 压延成型设备压延成型设备排列方式:排列方式: 三辊三辊:1型

9、、三角型型、三角型 四辊四辊:1型、倒型、倒L型(薄而透明的薄膜)、正型(薄而透明的薄膜)、正Z型、斜型、斜Z型(常用)型(常用)原则原则: 尽量避免各辊在受力时彼此发生干扰,并且充分考尽量避免各辊在受力时彼此发生干扰,并且充分考虑操作的要求和方便,以及自动供料的要求虑操作的要求和方便,以及自动供料的要求Wad of plasticTo conditioningequipment斜斜Z Z字型字型排列和排列和倒倒L L型型排列的比较排列的比较(1 1)斜斜Z Z字型字型排列的优点排列的优点1 1)各辊筒相互独立,受力时不互相干扰,传动平稳、操作稳定,)各辊筒相互独立,受力时不互相干扰,传动平稳

10、、操作稳定, 制品厚度易控制制品厚度易控制2 2)物料和辊筒的接触时间短、受热少、不易分解)物料和辊筒的接触时间短、受热少、不易分解3 3)各筒拆卸方便,易于检修)各筒拆卸方便,易于检修4 4)上料方便,便于观察存料,且便于双面贴胶)上料方便,便于观察存料,且便于双面贴胶5 5)厂房高度要求低)厂房高度要求低(2 2)倒倒L L型型排列的优点排列的优点1 1)物料包住辊的面积比较大,产品的表面光洁度较好)物料包住辊的面积比较大,产品的表面光洁度较好2 2)杂物不容易掉入)杂物不容易掉入 PVC 压延产品主要有软质薄膜和硬质片材两种。压延产品主要有软质薄膜和硬质片材两种。1. 软质聚氯乙烯薄膜软

11、质聚氯乙烯薄膜 配成干混料配成干混料-按顺序投料按顺序投料塑化塑化辊压成一定厚度的辊压成一定厚度的薄膜薄膜扎花处理扎花处理冷却测厚冷却测厚卷曲卷曲2.硬质聚氯乙烯片材硬质聚氯乙烯片材 原料捏合原料捏合 塑炼(双螺杆)塑炼(双螺杆)压延压延切割切割制品制品8.1.3 压延工艺压延工艺压延过程可分为前后两个阶段;压延过程可分为前后两个阶段;前阶段是压延前前阶段是压延前的准备阶段,主要包括所用塑料的的准备阶段,主要包括所用塑料的配制、塑化和向压配制、塑化和向压延机供料延机供料等:等:后阶段包括后阶段包括压延、牵引、轧花、冷却、压延、牵引、轧花、冷却、卷取、切割卷取、切割等。等。混料混料金属检测金属检

12、测压延压延拉伸拉伸压花压花冷冷却却切割切割卷曲卷曲1.原料的进展原料的进展 PVC新产品的出现,其质量均匀、对提高压延薄膜有新产品的出现,其质量均匀、对提高压延薄膜有利,特殊的颗粒结构形态,吸收增塑剂的性能十分优越,利,特殊的颗粒结构形态,吸收增塑剂的性能十分优越,适于软质透明薄膜。适于软质透明薄膜。 新的稳定剂的出现,适于高速压延,如镉钡稳定剂,新的稳定剂的出现,适于高速压延,如镉钡稳定剂,适于透明食品、医用硬聚氯乙烯片材。适于透明食品、医用硬聚氯乙烯片材。 专用润滑剂,如低分子量的聚乙烯的专用润滑剂,如低分子量的聚乙烯的PA 蜡。蜡。2.压延机的发展压延机的发展 大型大型表现在辊筒直径和数

13、量的增加,表现在辊筒直径和数量的增加, 高速高速 精密精密 自动化自动化计算机控制系统。计算机控制系统。3.冷却装置的改进冷却装置的改进 目前冷却辊筒特点为:小、多、近,直径目前冷却辊筒特点为:小、多、近,直径60-120mm,数数量量9个以上,距离约个以上,距离约2mm。8.1.4 压延成型进展压延成型进展4异径滚筒压延机异径滚筒压延机 优点:节能、高速、提高制品精度优点:节能、高速、提高制品精度5压延牵伸压延牵伸 在压延机后配备一台扩幅机,就可利用小规格的压延机在压延机后配备一台扩幅机,就可利用小规格的压延机生产宽幅软质薄膜,生产宽幅软质薄膜,8.1.4 压延成型进展压延成型进展8.2 泡

14、沫塑料成型泡沫塑料成型 定义:泡沫塑料是以定义:泡沫塑料是以树脂树脂为基础而内部为基础而内部具有无具有无数微孔性气体数微孔性气体的塑料制品,又称多孔性塑料。的塑料制品,又称多孔性塑料。 几乎所有热固性和热塑性塑料都能制成泡几乎所有热固性和热塑性塑料都能制成泡沫塑料,密度低,吸音、隔热。沫塑料,密度低,吸音、隔热。 8.2.1概述概述 泡沫塑料是泡沫塑料是整体内含有无数微孔的塑料,整体内含有无数微孔的塑料,它是以它是以塑料构成连续相塑料构成连续相并以并以气体作为分散相气体作为分散相的的两相体系。采用不同的树脂和发泡方法,可制两相体系。采用不同的树脂和发泡方法,可制得性能各异的泡沫塑料得性能各异的

15、泡沫塑料。 泡沫塑料由于气相的存在,因而具有泡沫塑料由于气相的存在,因而具有密度密度低、隔热保温、吸音、防震低、隔热保温、吸音、防震等优点。大部分热等优点。大部分热塑性和热固性塑料都能制成泡沫塑料。目前工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业广泛应用的是聚乙烯、聚苯乙烯、聚氨酯聚乙烯、聚苯乙烯、聚氨酯等等做基材的热塑性树脂泡沫塑料,热固性树脂泡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。要求强度较高和阻燃性好的泡沫塑料制品。 泡沫塑料分类泡沫塑料分类按其密度分为按

16、其密度分为: 低发泡泡沫塑料低发泡泡沫塑料: 密度大于密度大于0.4g/cm3 中发泡泡沫塑料中发泡泡沫塑料: 密度在密度在0.l0.4g/cm3之间之间 高发泡泡沫塑料高发泡泡沫塑料: 密度小于密度小于0.1gcm3按其结构不同分为按其结构不同分为: 开孔型泡沫塑料开孔型泡沫塑料:泡沫塑料内各个气孔是相互连通的泡沫塑料内各个气孔是相互连通的 闭孔型泡沫塑料闭孔型泡沫塑料:泡沫是互相分隔的泡沫是互相分隔的按其硬度分为按其硬度分为: 软质泡沫塑料、软质泡沫塑料、 半硬质泡沫塑料半硬质泡沫塑料 硬质泡沫塑料如按弹性模量为标准,在硬质泡沫塑料如按弹性模量为标准,在23和和50相对湿度时,弹性模量相对

17、湿度时,弹性模量高于高于686MPa称为硬质泡沫塑料称为硬质泡沫塑料,弹性模量在,弹性模量在68.6686MPa之间称为半硬质泡沫塑料之间称为半硬质泡沫塑料。弹性模量弹性模量小于小于68.6MPa的称为软质泡沫塑料的称为软质泡沫塑料。 此外,还有此外,还有结构泡沫塑料和组合性泡沫结构泡沫塑料和组合性泡沫塑料塑料之称,前者具有不发泡或少发泡的皮层之称,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、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,然后固陶瓷微球加入已含固化剂的树脂中,然后固化成型制得。化成型制得。 (1)物理发泡)物理发泡 a将惰性气体

18、在加压下使其熔融聚合物或糊状复合物中,将惰性气体在加压下使其熔融聚合物或糊状复合物中,减压放出溶解气体。减压放出溶解气体。 b利用低沸点液体蒸发气化而发泡利用低沸点液体蒸发气化而发泡 c在塑料中加入中空微球后经固化而成泡沫塑料在塑料中加入中空微球后经固化而成泡沫塑料(2)化学发泡)化学发泡 a利用化学发泡剂加热后分解放出的气体而发泡利用化学发泡剂加热后分解放出的气体而发泡 b利用原料组分间相互反应放出的气体而发泡利用原料组分间相互反应放出的气体而发泡 (3)机械发泡)机械发泡 利用机械的搅拌作用,混入空气而发泡利用机械的搅拌作用,混入空气而发泡8.2.2发泡原理发泡原理 在化学发泡法中,常用发

19、泡剂,它是一种在化学发泡法中,常用发泡剂,它是一种能加热放出气体的物质。能加热放出气体的物质。分为两种:分为两种:1、发泡气体是由特意加入的热分解物质在受热、发泡气体是由特意加入的热分解物质在受热时产生。时产生。2、发泡气体是由形成聚合物的组分在相互作用、发泡气体是由形成聚合物的组分在相互作用时所产生的副产物。时所产生的副产物。 8.2.3发泡剂发泡剂1、聚氯乙烯泡沫、聚氯乙烯泡沫 选用成糊的乳液树脂,发泡剂分解温度不高于选用成糊的乳液树脂,发泡剂分解温度不高于糊塑料的胶凝温度。糊塑料的胶凝温度。聚氯乙烯泡沫塑料按其配方和成型方法不同可聚氯乙烯泡沫塑料按其配方和成型方法不同可制成为制成为软质和

20、硬质软质和硬质两种。两种。软质软质泡沫塑料在配制泡沫塑料在配制时加入较多的时加入较多的增塑剂增塑剂,成型后具有一定的柔软,成型后具有一定的柔软性。而性。而硬质硬质聚氯乙烯泡沫塑料在配制时加入聚氯乙烯泡沫塑料在配制时加入溶溶剂剂将树脂溶解,成型过程中溶剂受热挥发而成将树脂溶解,成型过程中溶剂受热挥发而成为质地坚硬的泡沫制品。为质地坚硬的泡沫制品。 8.2.4 几种发泡塑料几种发泡塑料2、聚烯烃、聚烯烃 聚乙烯泡沫塑料具有密度低、耐低温及抗化学性聚乙烯泡沫塑料具有密度低、耐低温及抗化学性能优良等优点,并具有一定的力学强度,可用作日用能优良等优点,并具有一定的力学强度,可用作日用品、精密仪器的包装材

21、料,保温材料和水上漂浮材料品、精密仪器的包装材料,保温材料和水上漂浮材料等。高发泡聚乙烯钙塑材料广泛用于建筑装饰,近年等。高发泡聚乙烯钙塑材料广泛用于建筑装饰,近年来聚乙烯泡沫塑料的用途日渐扩大,发展速度较快。来聚乙烯泡沫塑料的用途日渐扩大,发展速度较快。 一、交联聚乙烯泡沫塑料成型原理一、交联聚乙烯泡沫塑料成型原理 聚乙烯是结晶聚合物,在结晶熔融温度以下几乎不聚乙烯是结晶聚合物,在结晶熔融温度以下几乎不流动,而在熔融温度以上其熔融粘度急剧下降,发泡流动,而在熔融温度以上其熔融粘度急剧下降,发泡过程中产生的气体很难包住。此外,聚乙烯从熔融态过程中产生的气体很难包住。此外,聚乙烯从熔融态转变为结

22、晶态要放出大量的结晶热,而熔融聚乙烯的转变为结晶态要放出大量的结晶热,而熔融聚乙烯的比热较大,因此从熔融状态转变到固体状态的时间比比热较大,因此从熔融状态转变到固体状态的时间比较长,加上聚乙烯的透气率较高,这样既使得发泡气较长,加上聚乙烯的透气率较高,这样既使得发泡气体易于逃逸,适于发泡的温度范围较窄,因此聚乙烯体易于逃逸,适于发泡的温度范围较窄,因此聚乙烯泡沫塑料的研制工作较晚除挤出发泡制得无交联的泡沫塑料的研制工作较晚除挤出发泡制得无交联的高倍率发泡材料外,欲制得更高发泡倍效的泡沫塑料,高倍率发泡材料外,欲制得更高发泡倍效的泡沫塑料,必须必须在聚乙烯分子间进行交联,将熔融物料的粘性和在聚乙

23、烯分子间进行交联,将熔融物料的粘性和弹性调节在一定范围内弹性调节在一定范围内,使的物理力学性能显著提高。,使的物理力学性能显著提高。 通常采用的交联方法有化学交联和辐射交联。通常采用的交联方法有化学交联和辐射交联。3、聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料 聚氨酯泡沫塑料是以聚氨酯泡沫塑料是以多元异氰酸酯和多元醇多元异氰酸酯和多元醇为主要原料,为主要原料,加入催化剂、发泡剂和表面活性剂等,在充分混合下反应加入催化剂、发泡剂和表面活性剂等,在充分混合下反应形成的轻质发泡材料。形成的轻质发泡材料。发泡气体发泡气体有时也可以是由异氰酸酯有时也可以是由异氰酸酯和水反应生成的和水反应生成的二氧化碳二氧化碳。聚氨

24、酯泡沫塑料具有整体密度。聚氨酯泡沫塑料具有整体密度小,比强度高,导热系数低以及耐油、耐寒、防震和隔音小,比强度高,导热系数低以及耐油、耐寒、防震和隔音性能好等优点,并且加工简单,容易制得。在日常生活和性能好等优点,并且加工简单,容易制得。在日常生活和国民经济各部门中得到广泛应用,其产量在各种泡沫期料国民经济各部门中得到广泛应用,其产量在各种泡沫期料中名列前茅。中名列前茅。 聚氨酯泡沫照料按其生产原料不同可分为聚氨酯泡沫照料按其生产原料不同可分为聚醚型和聚酯聚醚型和聚酯型型;按制品的性能不同又可分为;按制品的性能不同又可分为软质、半硬质和硬质泡沫软质、半硬质和硬质泡沫塑料;按生产方法还可分为一步

25、法和两步法塑料;按生产方法还可分为一步法和两步法(包括预聚法和包括预聚法和半预聚法半预聚法)。两步法是早期使用的生产方法,其中预聚法目。两步法是早期使用的生产方法,其中预聚法目前使用较少,广泛使用的是前使用较少,广泛使用的是步法和半预聚法。步法和半预聚法。8.3 中空吹塑中空吹塑 中空吹塑又称吹塑膜塑,是制造空心塑料制中空吹塑又称吹塑膜塑,是制造空心塑料制品的成型技术,吹塑制品包括塑料瓶、容器及各品的成型技术,吹塑制品包括塑料瓶、容器及各种形状的中空制品,应用于办公用品、家用电器、种形状的中空制品,应用于办公用品、家用电器、家具、汽车工业用零部件,如保险杠、汽油箱、家具、汽车工业用零部件,如保

26、险杠、汽油箱、燃料油管等,燃料油管等, 如如PVC 制造矿泉水和洗涤剂瓶,制造矿泉水和洗涤剂瓶, PP 制作薄壁瓶子,用于洗涤剂、药品和化制作薄壁瓶子,用于洗涤剂、药品和化妆品等包装容器妆品等包装容器 。 PET 饮料瓶饮料瓶8.3.1 概述概述 溶化的塑料在成型之前叫做吹塑型坯溶化的塑料在成型之前叫做吹塑型坯压缩空气迫使塑料涂在模具内腔压缩空气迫使塑料涂在模具内腔通常使用热塑塑料通常使用热塑塑料注塑吹模注塑吹模-吹塑型坯浇铸成模,然后吹成形状吹塑型坯浇铸成模,然后吹成形状生产带较小开口的瓶子及中空形状的物品生产带较小开口的瓶子及中空形状的物品吹塑吹塑 Blow Molding中空吹塑包括:中

27、空吹塑包括: 挤出吹塑挤出吹塑-挤塑制造型坯,挤塑制造型坯, 注塑吹塑注塑吹塑-注塑制造型坯,注塑制造型坯, 拉伸吹塑拉伸吹塑-又包括挤出又包括挤出-拉伸拉伸-吹塑和注塑吹塑和注塑-拉伸拉伸-吹塑,拉伸吹吹塑,拉伸吹塑有一纵向拉伸棒,使制品在吹塑时除横向被吹涨外,纵向也塑有一纵向拉伸棒,使制品在吹塑时除横向被吹涨外,纵向也受到拉伸,以提高其强度。受到拉伸,以提高其强度。1.型坯成型装置型坯成型装置 a 挤出机挤出机 b 机头及口模机头及口模2.吹胀装置吹胀装置 a吹气机构吹气机构 b吹塑模具吹塑模具3.辅助装置辅助装置 a型坯厚度控制装置型坯厚度控制装置 b型坯长度控制型坯长度控制 c型坯切断

28、装置型坯切断装置8.3.2 中空吹塑设备中空吹塑设备 吹塑过程包括:吹塑过程包括: 挤出型坯挤出型坯型坯达到预定长度时,夹住型坯定位后合型坯达到预定长度时,夹住型坯定位后合模模型坯的头部成型或定径型坯的头部成型或定径压缩空气导入型坯进行吹胀,使压缩空气导入型坯进行吹胀,使之紧贴模具形成制品之紧贴模具形成制品制品在模具内冷却制品在模具内冷却开模脱出制品,对开模脱出制品,对制品进行修边、整饰制品进行修边、整饰控制因素:控制因素: 1.型坯温度和挤出速度型坯温度和挤出速度 2.吹气压力和鼓气速率吹气压力和鼓气速率 3. 吹胀比吹胀比 4.模具温度模具温度 5.冷却时间冷却时间 8.3.3 吹塑过程及

29、控制因素吹塑过程及控制因素8.4 热成型热成型 热成型是利用热塑性塑料的片材作为原料来制造热成型是利用热塑性塑料的片材作为原料来制造塑料制品的一种方法,先将裁成一定尺寸和固定形样塑料制品的一种方法,先将裁成一定尺寸和固定形样的片材夹在框架上并将它加热到的片材夹在框架上并将它加热到热弹态热弹态 ,让其在,让其在适适宜的温度受热软化宜的温度受热软化,片材,片材一边受热一边延伸一边受热一边延伸,而后凭,而后凭借借真空、气压或机械作用真空、气压或机械作用使其贴近模具的型面,因而使其贴近模具的型面,因而取得与型面相仿的形样经冷却定型和脱摸修整后即得取得与型面相仿的形样经冷却定型和脱摸修整后即得制品。制品

30、。 8.4.1 概述概述 热成型时,施加的压力主要是靠片材两面的气压差,热成型时,施加的压力主要是靠片材两面的气压差,但也有借助于机械力活液压力的。但也有借助于机械力活液压力的。1差压成型差压成型 先用夹持框将片材夹紧在模具上并用加热器进行加先用夹持框将片材夹紧在模具上并用加热器进行加热,当片材已被热至足够的温度时,移开加热器且采用热,当片材已被热至足够的温度时,移开加热器且采用适当措施使片材适当措施使片材两面具有不同的气压两面具有不同的气压,这样片材就会向这样片材就会向下弯曲,而与模具表面贴合下弯曲,而与模具表面贴合,随之在充分冷却后,用压,随之在充分冷却后,用压缩空气自缩空气自模具底部通过

31、通气孔将成型的片材吹出模具底部通过通气孔将成型的片材吹出,经修,经修整后即成为制品。整后即成为制品。8.4.2 热成型方法热成型方法差压成型特点:差压成型特点:1.1.制品结构上比较鲜明,精细部位是与模面贴合的一制品结构上比较鲜明,精细部位是与模面贴合的一面,而且光洁度也较高;面,而且光洁度也较高;2.2.成型时,凡片材与模面在贴合时间上愈后的部位,成型时,凡片材与模面在贴合时间上愈后的部位,其厚度愈小;其厚度愈小;3.3.模具结构简单,通常只有阴模;模具结构简单,通常只有阴模;4.4.制品表面光泽好,并不带任何瑕疵,材料原来的制品表面光泽好,并不带任何瑕疵,材料原来的透明性成型后不发生变化。

32、透明性成型后不发生变化。根据片材两面产生压差的方法,可分为根据片材两面产生压差的方法,可分为真空成型真空成型和和加压成型加压成型两种。两种。真空成型2覆盖成型覆盖成型 该方法对制造壁厚和深度均大制品有利,用该方法对制造壁厚和深度均大制品有利,用液压推力将液压推力将阳模阳模顶入由框架夹持且已热就的片材顶入由框架夹持且已热就的片材中,当片材、框架和模具完全扣紧时,即在模底中,当片材、框架和模具完全扣紧时,即在模底抽气使片材与模面完全贴合,冷却、脱模和修整抽气使片材与模面完全贴合,冷却、脱模和修整后即可取得制品。后即可取得制品。覆盖成型特点:覆盖成型特点:1.1.与模面贴合的一面质量较高,结构上也较

33、鲜明、细致;与模面贴合的一面质量较高,结构上也较鲜明、细致;2.2.壁厚的最大部位在模具的顶部,而最薄的部位则在模具侧面与壁厚的最大部位在模具的顶部,而最薄的部位则在模具侧面与底面的交界处;底面的交界处;3.3.制品侧面常会出现牵伸合冷却条纹;通常在接近模面顶部的侧制品侧面常会出现牵伸合冷却条纹;通常在接近模面顶部的侧面处最多。面处最多。汽车脚垫汽车脚垫3柱塞助压成型柱塞助压成型 分为柱塞助压真空成型和柱塞助压气压成型两种分为柱塞助压真空成型和柱塞助压气压成型两种 先用夹持框将片材紧夹在阴模上,用加热器将片先用夹持框将片材紧夹在阴模上,用加热器将片材热至足够的温度,随后,在封闭模底气门的情况材

34、热至足够的温度,随后,在封闭模底气门的情况下,将柱塞压入模内,下,将柱塞压入模内,4回吸成型回吸成型真空回吸成型、气胀真空回吸成型和推气真空回吸真空回吸成型、气胀真空回吸成型和推气真空回吸成型成型 以上成型方法知:任何方法包括五个工序以上成型方法知:任何方法包括五个工序 1 片材的夹持片材的夹持 夹持系统夹持系统 2片材的加热片材的加热加热系统加热系统 真空系统真空系统 3成型成型模具模具 4冷却冷却 5 脱膜脱膜 8.4.3 热成型设备热成型设备1 加热加热 片材厚度、比热片材厚度、比热 加热时间为成加热时间为成型周期的型周期的50-80% 2 成型成型 牵伸引起的厚薄不均。牵伸引起的厚薄不

35、均。3 冷却脱模冷却脱模厚厚-冷却时间长。冷却时间长。8.4.4 工艺因素分析工艺因素分析8.4.5 热成型的特点:热成型的特点: 1. 制品壁厚不大,片材一般是制品壁厚不大,片材一般是13mm,制品的厚度总,制品的厚度总比这一数值小。但制品的表面积可以很大,而且都属于半比这一数值小。但制品的表面积可以很大,而且都属于半壳形(内凹外凸)的,其深度有一定限制;壳形(内凹外凸)的,其深度有一定限制;2. 制品的种类繁多,日用器皿,电子仪器仪表外壳,制品的种类繁多,日用器皿,电子仪器仪表外壳,玩具,雷达罩,飞机罩,立体地图,人体头像模型玩具,雷达罩,飞机罩,立体地图,人体头像模型等。等。3. 目前工

36、业上用于热成型的塑料有:聚甲基丙烯酸甲目前工业上用于热成型的塑料有:聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚乙烯、酯、聚氯乙烯、聚乙烯、ABS等多种热塑性共聚物等。等多种热塑性共聚物等。用浇铸、压延、挤出等方法制造的片材为原料。用浇铸、压延、挤出等方法制造的片材为原料。与注射成型相比热成型具有:与注射成型相比热成型具有:优点:优点:生产效率高、方法简单、设备投资生产效率高、方法简单、设备投资少、能够制造表面较大的制品。少、能够制造表面较大的制品。缺点:缺点:原料成本高,制品后加工工序多。原料成本高,制品后加工工序多。8.5 塑料机械加工与修饰塑料机械加工与修饰 一、一、机械加工机械加工 是借用切削金属和木材等加工方法对塑料进行加工的总称。是借用切削金属和木材等加工方法对塑料进行加工的总称。 塑料一般用膜塑或前述的方法成型,以下情况常用机械加工:塑料一般用膜塑或前述的方法成型,以下情况常用机械加工: 1 尺寸精度高的制品尺寸精度高的制品 2 制品数量不多制品数量不多 二、二、修饰修饰 是对膜塑制品或其他成型制品进行的后加工,除去废边和附生的赘物以是对膜塑制品或其他成型制品进行的后加工,除去废边和附生的赘物以美化制品的表面,提高制品的性能

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