第十一章其它成型-浇铸成型

1、1 第十一章 其它成型-浇注第二节第二节 静态浇铸静态浇铸第三节第三节 离心浇铸离心浇铸第四节第四节 流延浇铸流延浇铸第五节第五节 嵌注嵌注 搪铸搪铸 滚铸滚铸第一节第一节 浇铸成型简介浇铸成型简介第十一章其它成型-浇铸成型 第一节 浇铸成型简介浇铸成型简介 一、工艺过程大致如下一、工艺过程大致如下： 原料 浇铸液配制 过滤和脱泡 浇灌 硬化 脱模 后处理 制品 浇铸成型是从金属浇铸而来。是浇铸成型是从金属浇铸而来。是将聚合物的单体、预聚体、塑料的熔将聚合物的单体、预聚体、塑料的熔融体、溶液、分散体等倾倒到一定形融体、溶液、分散体等倾倒到一定形状的模具中而后使其固化而得到模具状的模具中而后使其

2、固化而得到模具形样的制品。形样的制品。 二、浇铸成型的特点：二、浇铸成型的特点： 1。 设备、模具、工艺都简单，操作容易，投资少。 2。对产品的尺寸限制小，容易成型大型制件和型材。 3。产品物理机构性能优良，特别内应力小 4。产品成型周期较长，尺寸准确性差。 三、浇铸成型三、浇铸成型 的类型的类型 可分为六种类型 （1）静态浇铸：将配制好的浇铸液直接灌入模具中而后使其固得制品。用于流动性好、固化时无低分子副产物产生、凝固产物的熔点高于成型物料流动温度或熔点 （2）离心浇铸 将液状塑料浇入高速旋转的模具中，借助离心力的作用使其充满旋转体型的模腔而后固化得制品。与静态浇铸的区别仅在于模具要旋转。主

3、要用于圆柱形或近似圆柱形产品的生产。 离心浇铸又可分为立式和卧式两种 立式垂直轴旋转。用于制品直径大而轴线方向尺寸小的制件。 卧式水平轴旋转。用于制品轴线方向尺寸大而直径小的制件。 （3）嵌铸 又称封入成型，是将非塑料物件包封在塑料中。先将处理好的物体放入模具中心而后灌入塑料亿围，固化后而得包封件。主要用于标本、贵重物品等需永久保存的物品和需密封的物品。与静态浇铸类似，区别在于塑料中有一非塑料件且要悬空于模具中心放置。 （4）流涎铸塑 将塑料溶液流布于连续回转的基材上，然后加热使塑料流体中的溶剂挥发而固化成膜 ，再从基材上剥下而成为高质量的薄膜 （5）搪塑 又称涂凝模塑。是用糊塑料倾入预先加热

4、的模具中，使接触模壁的塑料受热凝固然后倒出中心未凝的塑料，再对模具上的塑料加热处理，经冷却开模而得制品。主要用于空心制品的生产。 （6）滚塑 又称旋转成型。是将液状塑料少量加入模具中通过对模具加热同时滚动模具，使塑料液布满型腔内表面，待固化后脱模得中空制品。 第二节 静态浇铸一、原材料一、原材料 能够用于静态浇铸的品种较多，但一般须满能够用于静态浇铸的品种较多，但一般须满足下列要求：足下列要求： 1、浇铸原料熔体或溶液的流动性好，易充满型腔。、浇铸原料熔体或溶液的流动性好，易充满型腔。 2、浇铸成型的温度应等产品的熔点低。、浇铸成型的温度应等产品的熔点低。 3、原料在模具中固化时没有低沸点物、

5、原料在模具中固化时没有低沸点物/气体等副产气体等副产物生成制品不易产生气泡。物生成制品不易产生气泡。 4、浇铸原料的化学变化，反应的放热及结晶，固、浇铸原料的化学变化，反应的放热及结晶，固化等过程在反应体系中能均匀分布且同时并行，化等过程在反应体系中能均匀分布且同时并行，体积收缩小，不易使制品出现缩小或残余应力。体积收缩小，不易使制品出现缩小或残余应力。 铸塑时，已内酰胺单体内应加入碱性催化剂和助催化剂的便它并行聚合反应而成为聚已内酷胺。主要铸塑品种简介主要铸塑品种简介1 1、聚已内酰胺、聚已内酰胺 它的铸塑制品又称铸型尼龙，单体浇铸尼龙、它的铸塑制品又称铸型尼龙，单体浇铸尼龙、McMc尼龙制

6、品是用单体已内酰胺铸成的。尼龙制品是用单体已内酰胺铸成的。 性质性质：白色片状晶体白色片状晶体 熔熔点：点：69.2 69.2 沸点：沸点：266.9266.9 催化剂催化剂：NaoHNaoH（常用）（常用） 助催化剂助催化剂（活化剂）种类（活化剂）种类变形式如：变形式如：R R和和RR为熔基碳为熔基碳氢键。氢键。 使羰基极度化加强使羰基极度化加强 环氧树脂的固化剂常用的有两类：环氧树脂的固化剂常用的有两类：（1 1）胺类固化剂，多元胺类能使环氧树脂在室温下固化，）胺类固化剂，多元胺类能使环氧树脂在室温下固化，对生产大型对生产大型 铸塑制品的工艺方便，但有些品种有较大的铸塑制品的工艺方便，但有

7、些品种有较大的毒性，常用的很多如：乙二胺、已二胺等。毒性，常用的很多如：乙二胺、已二胺等。（2 2）酸酐类固化剂：之类固化剂毒性较低但需在加热的情）酸酐类固化剂：之类固化剂毒性较低但需在加热的情况下才能使环氧树脂固化，酸酐一般在室温下为固体，况下才能使环氧树脂固化，酸酐一般在室温下为固体，配制时需求先磨细再加到已加热的熔融的树脂中，并充配制时需求先磨细再加到已加热的熔融的树脂中，并充分温合均匀，且它受热后易升华有浓烈的刺激味，对眼分温合均匀，且它受热后易升华有浓烈的刺激味，对眼睛和呼吸器官有刺激作用，常见如：顺丁烯二酸酐，邻睛和呼吸器官有刺激作用，常见如：顺丁烯二酸酐，邻苯二甲酸酐等。苯二甲酸

8、酐等。通常使用的是双酚通常使用的是双酚A A型型环氧树脂，之类环氧环氧树脂，之类环氧树脂由于冲击韧性较树脂由于冲击韧性较差，耐热性低。差，耐热性低。2 2、环氧树脂、环氧树脂3、聚甲基内炳酸甲酯、聚甲基内炳酸甲酯 是由甲基丙烯酸和甲醇聚合而成，聚合反应是由甲基丙烯酸和甲醇聚合而成，聚合反应 中，中，单体的转化率达到单体的转化率达到1440%时，粘度上升很快，发时，粘度上升很快，发生爆发性聚合（称凝胶效应），故一般均用单体与生爆发性聚合（称凝胶效应），故一般均用单体与聚合组成的浆状物为原料进行浇铸。聚合组成的浆状物为原料进行浇铸。 聚合常用的引发剂为主氧化二苯甲酰（用量为聚合常用的引发剂为主氧化

9、二苯甲酰（用量为单体量的单体量的0.020.12%）/偶氮二异丁腈（量偶氮二异丁腈（量0.020.05%） 除以上几种助剂外，浇铸除以上几种助剂外，浇铸P还常加入各种填料。还常加入各种填料。如在已内酰胺及环氧树脂中加入石墨（耐磨如在已内酰胺及环氧树脂中加入石墨（耐磨5）/二二硫化钼、金属粉（硫化钼、金属粉（导热性）各类增强纤维（导热性）各类增强纤维（机械机械强度）强度） 二、模具二、模具 静态浇铸的制品设计，在总的要求上和注静态浇铸的制品设计，在总的要求上和注射成型是相同的由于过程多在较低的压力下进射成型是相同的由于过程多在较低的压力下进行。行。 材料有铸铁、钢铝合金、型砂、硅橡胶、材料有铸铁

10、、钢铝合金、型砂、硅橡胶、P P、玻璃、水泥、石膏等。玻璃、水泥、石膏等。 对于一些外形简单的制品，模具一般只用对于一些外形简单的制品，模具一般只用阴模（上部敝开）使用这类模具，模具的高度阴模（上部敝开）使用这类模具，模具的高度应考虑有充分的余量，以便在制品脱模后进行应考虑有充分的余量，以便在制品脱模后进行切削加工切削加工 选用时需视选用时需视P P品种、制品要求及所品种、制品要求及所需数量而定。如环氧需数量而定。如环氧P P在小批量生产时在小批量生产时可用石膏模，大量生产则用金属模。可用石膏模，大量生产则用金属模。三、浇铸工艺：有模具的准备，原料的配制和浇铸，三、浇铸工艺：有模具的准备，原料

11、的配制和浇铸，固化等几个步骤。固化等几个步骤。1 1、模具的准备模具的准备 1 1）模具应清洁、干燥。）模具应清洁、干燥。2 2）脱模剂选择。）脱模剂选择。2 2、浇铸原料的配制：、浇铸原料的配制：3 3、浇铸及固化、浇铸及固化 聚甲基丙烯酸甲酯：聚甲基丙烯酸甲酯： （配好）浆状物注入模具（避免带入气泡）将模具封闭。（配好）浆状物注入模具（避免带入气泡）将模具封闭。4 4、制品后处理、制品后处理 脱模剂选择不当将造成脱模困难以效损坏制品/模具。 常用的脱模剂有矿物润滑油、润滑脂。如机油液体石蜡、黄色凡士林等。1）、浇铸聚已丙酰胺是用已丙酰胺单体在矸性催化剂存在下加入助催化剂使之进聚合而得。助催

12、化剂有乙酰基已丙酰胺2.4/2.6甲苯一异氰酸酯、碳酸二苯酯、二苯甲烷二异氰酸酯等已丙酰2）、环氧树脂：浇铸常用双酸A型环氧树脂常用固化剂B、加稀释剂（为浇铸液粘度）C、加增塑剂 配制过程中要注意三点：A、各组分完全混合均匀。B、排除其中的空气和挥发物。C、控制好固化剂加入温度。 其加入温度视其活性而定：活性大固化剂： 乙二胺或二乙基三胺等（28321 1）、聚已内酰胺：所得制品在机油中）、聚已内酰胺：所得制品在机油中于于150160150160保温保温2h2h，与油一起冷却，与油一起冷却至室温，再放入水中煮沸至室温，再放入水中煮沸24h24h，再逐，再逐步冷却至室温以消除制品内应力，步冷却至

13、室温以消除制品内应力，制品尺寸稳定性。制品尺寸稳定性。2 2）、环氧树脂：脱模后制品可不径处）、环氧树脂：脱模后制品可不径处理即可修整、检验、包装入库。理即可修整、检验、包装入库。3 3）、甲基丙烯酸甲酯：脱模后制品在）、甲基丙烯酸甲酯：脱模后制品在70807080下烘下烘34h34h，有时于消除，有时于消除制品内应力，制品内应力，制品表面抗裂性。制品表面抗裂性。13第三节第三节 嵌铸嵌铸一、工艺过程：一、工艺过程： 1 1、干燥：方法依次在、干燥：方法依次在30%30%、50%50%、80%80%、100%100%的甘油中浸泡的甘油中浸泡一一 天，用吸水低吸干。天，用吸水低吸干。 原因：生物

14、标本带有原因：生物标本带有水分，不干燥会使制品产生气泡。，不干燥会使制品产生气泡。 2 2、表面润湿：原因：嵌件与树脂粘合不牢、表面润湿：原因：嵌件与树脂粘合不牢/ /夹带气泡。夹带气泡。 方法：嵌件在苯乙烯中润湿一下。方法：嵌件在苯乙烯中润湿一下。 3 3、表面涂层：原因：有的嵌件对树脂硬化有阻碍作用。、表面涂层：原因：有的嵌件对树脂硬化有阻碍作用。 方法：嵌件上涂层惰性物质，如水玻璃、聚乙烯醇。方法：嵌件上涂层惰性物质，如水玻璃、聚乙烯醇。 4 4、表面糙化：原因：金属嵌件与、表面糙化：原因：金属嵌件与P P的热膨胀系数相差大使的热膨胀系数相差大使用会因受热用会因受热 而开裂而开裂/ /脱

15、开。脱开。 方法：将嵌件与方法：将嵌件与P P接触部分进行喷不少接触部分进行喷不少/ /粗砂打磨糙化，粗砂打磨糙化，以提高两者粘结力。以提高两者粘结力。 5 5、艺嵌件固定：、艺嵌件固定：、生物标本用钉子固定在模具上。、生物标本用钉子固定在模具上。 、分次浇铸（固定在制品中部、分次浇铸（固定在制品中部/ /规定位置）。规定位置）。 6 6、浇铸工艺：、浇铸工艺： 热固性塑料如酚醛、不饱和聚酯、环氧树脂等嵌铸工艺与表态浇铸法相同，但有机玻璃的嵌铸一定要用预聚体否则会因大量的聚合热无法逸散而引起爆聚，为此常采用在高压釜内惰性气体下进行聚合方法。 例：有机玻璃嵌铸一只蝴蝶。1、先用甲基内烯酸甲酯与其

16、悬浮聚合物以50：5030：70混合配制成浆状的甲混合物。2、在另一容器中放入100份单体，+120份聚合物搅拌成乙浆状物。3、将乙浆状物倒入模具，放放蝴蝶；再倒入甲混合物于蝴蝶上；在表面贴上玻璃纸，静置一夜。4、将mg放到高压釜中（CO2、1Mpa、停止加热、P1.3MPA）冷却、卸压、将模具从釜中取出，脱模即可。14第四节第四节 离心浇铸离心浇铸 1 1、原料：熔体粘度小，热稳定性好的、原料：熔体粘度小，热稳定性好的P P都可进行都可进行离心浇铸如聚酰胺、聚烯烃。离心浇铸如聚酰胺、聚烯烃。2 2、优点：、优点：、易于生产薄壁、易于生产薄壁/ /厚壁大型制品，、厚壁大型制品，、大型轴承。大型

17、轴承。 、制吕无内应力、制吕无内应力/ /内应力很低，外表面光滑，内应力很低，外表面光滑，内内P P不产生缩孔。不产生缩孔。 、其制品精度比静态浇铸高、机械加工量小、其制品精度比静态浇铸高、机械加工量小、制品质量好。制品质量好。 、力学强度也比静态浇铸高。、力学强度也比静态浇铸高。3 3、缺点：成型设备复杂、生产周期长，难以成、缺点：成型设备复杂、生产周期长，难以成型外形复杂精密制品。型外形复杂精密制品。 l原理：是将液状P浇入旋转的模具中，在离心力的作用下使其充满回转形的模具，再使其固化定型而得到制品的一种方法。l此方法生产多为圆柱形/近似圆柱形的制品，如大型管材、轴套等，也用于齿轮滑轮、转

18、子和垫圈的生产。l设备：立式、卧式（根据制品形状和尺寸）15第五节第五节 搪塑搪塑 1 1、定义：是用糊塑料制造空心软制品（玩具）的、定义：是用糊塑料制造空心软制品（玩具）的一种重要方法，又称涂凝成型一种重要方法，又称涂凝成型/ /模塑。模塑。 2 2、方法：糊塑料、方法：糊塑料模具（预热到一定模具（预热到一定T T）模壁模壁P P因受热而胶凝因受热而胶凝倒出没胶凝倒出没胶凝PP热处理（附在热处理（附在mgmg上上P P）冷却冷却取出制品。取出制品。 3 3、工艺：糊、工艺：糊P P（配制好，经脱泡）注入（配制好，经脱泡）注入预热预热mgmg（130130）整个内整个内P P均湿润均湿润避免气

19、泡避免气泡灌满灌满停留停留15301530分钟。分钟。倒出糊倒出糊P P（12mm12mm厚的糊）厚的糊）将将mjmj送到送到160160的烘箱的烘箱1040min1040min取出取出mjmj冷水冷水或风冷或风冷8080以下冷却（以下冷却（12min12min）取出（抽真取出（抽真空）。空）。例：例：PVCPVC糊糊糊塑料在热处理过程中的物理变化，糊糊塑料在热处理过程中的物理变化，糊P P由悬浮体变为制由悬浮体变为制品的过程称为热处理分品的过程称为热处理分“胶凝胶凝”“”“熔化熔化”2 2个阶段。个阶段。胶凝阶段：是从糊胶凝阶段：是从糊P P开始受热到形成薄膜表现出一定力学开始受热到形成薄膜

20、表现出一定力学强度这一阶段。强度这一阶段。、受热受热 P P不断吸收分散剂并溶胀。不断吸收分散剂并溶胀。、液体挥发、液体挥发加热到更高的温度加热到更高的温度无光易碎固无光易碎固体物料（胶凝终点）体物料（胶凝终点） T100T100熔化阶段：糊熔化阶段：糊P P在继续加热下，从在继续加热下，从发展到最佳性能的物发展到最佳性能的物理变化。理变化。、溶胀的、溶胀的P P颗粒粘合。颗粒粘合。 开始熔融。开始熔融。、随液体组分挥发，界面、随液体组分挥发，界面消失消失 P P从颗粒从颗粒连继连继透明体透明体/ /半透明体（单一相）。半透明体（单一相）。、冷却后仍保持这种状态，且高力学强度。熔化终点、冷却后

21、仍保持这种状态，且高力学强度。熔化终点的加热的加热T T控制在控制在175175左右。左右。第六节第六节 流延铸塑流延铸塑（一）、溶液配制：一）、溶液配制： 1 1）、事先干燥）、事先干燥 含水量含水量1%1% 2 2）二氯甲烷、三氯甲烷、甲醇、丁醇。）二氯甲烷、三氯甲烷、甲醇、丁醇。 3 3）、增塑剂少量）、增塑剂少量 4 4）、混合器中配制经过虑并在恒温下（）、混合器中配制经过虑并在恒温下（3030）静置）静置8h8h。（二）、铸塑（二）、铸塑 设备：带式流延机设备：带式流延机 大型镀银金属回转，转鼓大型镀银金属回转，转鼓 溶液（配好）溶液（配好）流延嘴流延嘴开缝处开缝处流布流布有锈钢带上有锈钢带上 带下吹热风（带下吹热风（6565）干燥干燥剥离剥离干燥干燥 厚度：由转厚度：由转速，流延缝口距离决定。速，流延缝口距离