压缩模塑成型

1、1第三章 压缩模塑 compression molding第一节 绪论 压缩模塑是一种压制成型方法,依靠外力的压缩作用实现成型物料的造型,并且是研究材料性能最常采用的一种工艺方法 。1成型过程(热固性材料)将已加热到成型温度的模腔中加入物料、闭模加热加压、定型固化、脱模取出制品从工艺角度看,上述过程可分为三个阶段流动阶段、胶凝阶段、硬化阶段2.适用对象几乎所有热固性塑料。常见的有酚醛、脲醛、环氧塑料、不饱和聚酯、氨基塑料、聚 酰亚胺、有机硅等，也可用于热塑性的聚四氟乙烯和PVC唱片生产；适于形状复杂或带有复杂嵌件的制品，如电器零件，电话机件、收音机外壳等.无翘曲变形的薄壁平面热塑性塑料制品。2

2、33.优点设备投资少，工艺简单，易操作； 压力损失小，多用以成型大型平面制品及多型腔制品； 材料取向小； 无流道及浇口，材料浪费少； 适用的材料广泛（可成型带碎屑状、片状及纤维状填料制品）4.缺点 固化时间长，生产效率低； 精度不高； 合模面处易产生飞边； 对形状复杂或带嵌件的制品不易成型； 自动化程度低。45.几种模压产品实例聚四氟乙烯产品5PP&HDPE材料生产的菜板6第二节 成型材料的预处理 预压 将松散的原料预先用冷压法（模具不加热）压成形状规整，质量一定的密实体的过程 1预压的作用P87 压缩粉的性能对预压的影响水分及挥发分颗粒大小，最好是大小相间倾倒性（120g压缩粉通过管

3、径为10mm，锥角为60度的标准 漏斗时间来衡量，一般取2530s）压缩率在3.0左右润滑剂用量要适当温度，一般为室温压力,以预压物的密度达到制品密度的80为适宜。约40200MPa3. 设备和操作压模，上下阳模和阴模组成预压机， 偏心式（尺寸较大的预压物，但效率不高） 旋转式（尺寸小的预压物，效率高） 液压式（用于松散性较大的预压物，效率高，紧凑）7二预热为了改善物料的成型性能及除去多余的水分和挥发分，对预压物进行加热处理1作用缩短成型周期提高制品的力学性能提高塑料流动性降低模压压力2预热工艺预热温度的确定：测定物料的 曲线，其粘度值降至最低时的初始温度Ti或稍低即为预热温度时间，找出Ti时

4、的 曲线，粘度呈最低值的时间段内取一合适的值即可3预热方法热板加热烘箱加热（料层不要超过2.5cm，加热均匀）红外线加热高频加热（不宜加热水分含量大的物料和非极性物料）tT8第三节 设备一.压机1. 形式: 上动式和下动式液压机2. 结构组成：上、下压板，固定（活动）垫块，柱塞（主机筒）。3. 特点 上动式 :下压板固定，上压板与主柱塞连并上下运动；顶出机构由位于下部机座内的顶出活塞带动 下动式: 上压板固定，主柱塞位于下压板下并与之相连；脱模一般由安装在活动板上的机械装置完成阳、阴模分别装在上、下压板上9压机 Press10二.模具 由阴阳模组成按结构特征分为三种： 溢式 不溢式 半溢式配合

5、： 无，导柱定位 较紧密单侧间隙0.070.08mm 阴模上部略向外倾斜约3度单侧间隙0.0250.075mm加料室： 无 有 有，上壁做成1520度锥度加料量： 不准确，稍过量 加料准确（称量法） 稍过量制品性能：外形简单质量不高 无明显毛边高度可较大 料从非配合面溢出，有水平飞边尺寸大外形 复杂、压缩率大的制品精度较好11第四节 模压过程工序：安装嵌件、加料、闭模、排气、固化、脱模、模具清理1安放嵌件埋入塑料的部分要采用滚花、钻孔或设有凸出的棱角、型槽等以保证连接牢靠安放时要正确平稳嵌件材料收缩率要尽量与塑料相近2加料加料方法：质量法（准确但麻烦）；容量法（方便但不准确）；计数法（只用于预

6、压过的物料）3闭模 阳模未触及物料前要快； 触及物料后要放慢速度4. 排气，闭模后需再将塑模松动少许时间，以便排出其中的气体。一般一到两次，20s/次5. 固化，热固性塑料依靠在型腔中发生交联反应达到固化定型的目的6. 脱模，一般是靠推顶杆完成，带嵌件的制品要先用专用工具将成型杆件拧脱，再行脱模7. 清理模具型腔，用钢刷或铜刷刮去残留的塑料，并用压缩空气吹净。1213第五节 模压工艺条件的控制模压温度、模压压力和时间一模压压力 使模塑料完全充满型腔所施加的必要压力，用塑件在垂直压力方向上单位面积所受的力表示 其中Pl为压机表压，R为主柱塞半径，A为阳模与塑件接触部分的投影面积Pm的作用：充模，

7、压实物料；克服由气体逸散，小分子物质挥发及物料热膨胀造成的负压；闭模；制件获得模具型腔赋予的形状及尺寸实际生产中采用的模压压力比计算压力高20301模压压力的变化规律与采用的模具类型有关溢式模具阳模触及物料 溢料开始 固化卸压( 固化是在不等压的条件下进行)ARPPlm/2模压逐渐增大粘度高到不再溢料压力逐渐降低保压14（2）不溢式模具. 压力急剧上升到规定模压压 力（体积减小）；. 之后（图中、）压力不变（先受热膨胀，体积增大，然后由于交联反应，处体积开始减小直至完全固化）. 开模卸压（由于弹性回复，图中处体积增大）. 制品恢复到常压（由于冷却，体积下降）固化是在等压下进行的图416是带支承

8、面的半溢式模具压力，体积随时间变化规律（自学）152与物料预热温度的关系TpTc，导致交联发生，流动性降低，此时，Tp升高，所需的模压压力升高3其它的原因如制品形状越复杂、深度越高，模压压力越大；深度一定时，面积越大所需模压压力越大二模压温度Tm 模压时规定的模具温度1. 作用：使物料熔融流动充满型腔；提供固化所需热量。2. 调节和控制Tm的原则：保证充模固化定型并尽可能缩短模塑周期163.影响因素 一般模压温度越高，模塑周期越短 对于厚壁制品，应适当降低模压温度，以防表面过热，而内部得不到应有的固化 与物料是否预热有关，预热料内外温度均匀，塑料流动性好，模压温度可比不预热的高些 其它影响因素

9、还有如材料的形态、成型物料的固化特征等，应确保各部位物料的温度均匀，一般温差控制在 内）5塑料种类模压温度模压压力MPa苯酚甲醛塑料145180742三聚氰胺甲醛塑料1401801456脲甲醛塑料1351551456聚酯塑料851500.353.5聚邻苯二甲酸二丙稀酯塑料1201603.514环氧塑料1452000.714有机硅塑料150190756呋喃塑料1351500.693.4517三模压时间指熔融体充满型腔到固化定型所需时间一般提高模温，可缩短模压时间Tm不变，壁厚增加，时间延长另外还受预热、固化速率、制品壁厚等因素影响通常，模压压力、温度和时间三者并不是独立的，实际生产中一般是凭经验

10、确定三个参数中的一个，再由试验调整其它两个，若效果不好，再对已确定的参数进行调整181.聚合物主要有哪几种聚集态形式，无定型和结晶型聚合物加热成型时,各 自的聚集 态形式是如何变化的？2.线性无定形聚合物当加工温度T处于TTg,TgTTf,TfTTd时，分别适 合进行何种形式的加工？3.分别写出宾哈、牛顿、膨胀性、假塑性流体的流动方程，并画出其流动曲线。4.何谓端末效应？由什么原因造成的？5.什么是鲨鱼皮症和熔体破裂？6.什么是离模膨胀效应，产生的原因是什么？7.常见的成型原料形态有哪几种？粒料的制备过程怎样？8.混和时常见的作用力形式有哪几种？9.塑炼的目的是什么？为何塑炼前要进行初混和？ 10.降低热固性塑料收缩率的常见措施有哪些？ 11. 压缩模塑