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文档简介

1、压压 缩缩 模模 塑塑 压缩模塑压缩模塑是塑料成型加工技术中历史悠久的重要方法,是塑料成型加工技术中历史悠久的重要方法,主要用于热固性塑料的成型。压缩模塑又称模压成型或压制主要用于热固性塑料的成型。压缩模塑又称模压成型或压制成型,这种成型方法是将粉状、碎屑状或纤维状的塑料加入成型,这种成型方法是将粉状、碎屑状或纤维状的塑料加入成型温度下的模具型腔中,然后闭模加压而使其成型并固化,成型温度下的模具型腔中,然后闭模加压而使其成型并固化,脱模后即得制品。模压热固性塑料时,物料一直处于较高的脱模后即得制品。模压热固性塑料时,物料一直处于较高的温度,在压力作用下置于模腔中的物料由固体变为流体,并温度,在

2、压力作用下置于模腔中的物料由固体变为流体,并充满型腔而取得型腔所赋予的形状,随着交联反应的进行,充满型腔而取得型腔所赋予的形状,随着交联反应的进行,粘度逐渐增加直至变为固体,最后脱模成为制品。粘度逐渐增加直至变为固体,最后脱模成为制品。 热塑性塑料的模压,在前一段的加热、塑化、流动与热固件热塑性塑料的模压,在前一段的加热、塑化、流动与热固件塑料相同,由于没有交联反应,在充满型腔后模具应降温冷却塑料相同,由于没有交联反应,在充满型腔后模具应降温冷却使其硬化才能脱模成为制品。由于热塑性塑料模压时模具需要使其硬化才能脱模成为制品。由于热塑性塑料模压时模具需要交替地加热与冷却,生产周期长,生产效率较低

3、,只有在模压交替地加热与冷却,生产周期长,生产效率较低,只有在模压较大平面的塑料制品时才采用模压成型。随着塑料成型加工技较大平面的塑料制品时才采用模压成型。随着塑料成型加工技术的发展,继模压成型之后又出现热固性塑料的传递模塑,热术的发展,继模压成型之后又出现热固性塑料的传递模塑,热固性塑料的注射模塑。固性塑料的注射模塑。 本章着重讨论热固性塑料的模压成型,本章着重讨论热固性塑料的模压成型, 模压成型的塑料有模压成型的塑料有酚醛塑料、氨基塑料、环氧树脂、有机硅树脂、不饱和聚脂等,酚醛塑料、氨基塑料、环氧树脂、有机硅树脂、不饱和聚脂等,其中以酚醛、氨基塑料的制品产量大用途广泛。模压制品主要其中以酚

4、醛、氨基塑料的制品产量大用途广泛。模压制品主要用于机械零部件、电器绝缘件、交通运输和日常生活制品等方用于机械零部件、电器绝缘件、交通运输和日常生活制品等方面。面。H2CO+HOCOHCH3CH3CHCH2ClCCH3CH3H2CCHOOOHCH2n环氧树脂:OH+CH2OOHCH2OHCH2nOH酚醛树脂:H2NCNH2O+CH2CH2OHNCNHOn脲醛树脂:HOCH2CH2OHCHCHCHCHOCCOOO+OCH2CH2OCCHCHCOOnOCH2CH2OOHCOCOm不饱和聚酯:模压成型常用设备模压成型常用设备 压缩模塑用的主要设备是压机和塑模压缩模塑用的主要设备是压机和塑模。下压式油压

5、机下压式油压机上压式油压机上压式油压机 塑模是指模压成型所用的模具,按其结构特征可分为溢式、塑模是指模压成型所用的模具,按其结构特征可分为溢式、不溢式和半溢式三类,其中以半溢式用得最多。不溢式和半溢式三类,其中以半溢式用得最多。 它由阴、阳模两个部分它由阴、阳模两个部分组成,阴、阳模由导合钉保组成,阴、阳模由导合钉保证其正确位置,模压完成后证其正确位置,模压完成后由推顶杆进行脱模。由推顶杆进行脱模。 溢式模具的制造成本低溢式模具的制造成本低廉,操作容易,适宜模压扁廉,操作容易,适宜模压扁平或碟状制品,对原料的形平或碟状制品,对原料的形状无严格要求,但要求压缩状无严格要求,但要求压缩率小,每次模

6、压用料量应稍率小,每次模压用料量应稍过量,多余的料在阴阳模闭过量,多余的料在阴阳模闭合时,从溢料缝送出;脱模合时,从溢料缝送出;脱模后在制品上成为毛边,必须后在制品上成为毛边,必须除去。为了避免浴科过多而除去。为了避免浴科过多而造成浪费,物料过量应不超造成浪费,物料过量应不超过制品重量的过制品重量的5 5为宜。由于为宜。由于有溢料,在制品厚度和强度有溢料,在制品厚度和强度上很难保持一致。上很难保持一致。 它的主要特点是不让它的主要特点是不让塑料从型腔中外溢,压力塑料从型腔中外溢,压力完全施加在塑料上。不溢完全施加在塑料上。不溢式模具可适用流动性较差式模具可适用流动性较差或压缩率较大的原料,制或

7、压缩率较大的原料,制品的质量均匀密实而不带品的质量均匀密实而不带溢料痕迹。不溢式模具在溢料痕迹。不溢式模具在模压时几乎无溢料损失,模压时几乎无溢料损失,要求加料要准确,以保证要求加料要准确,以保证制品的厚度符合要求,通制品的厚度符合要求,通常采用重量定量法加料。常采用重量定量法加料。由于不溢式模具不利于排由于不溢式模具不利于排除型腔中的气体,需要延除型腔中的气体,需要延长固体时间。长固体时间。无支承面半溢式塑模示意图无支承面半溢式塑模示意图压缩模塑工艺过程压缩模塑工艺过程1 1. . 加料方式加料方式 加料方式有重量法、容量法和计数法三种。重量法加料方式有重量法、容量法和计数法三种。重量法原料

8、计量准确,但较麻烦,多用在制品尺寸要求淮确和原料计量准确,但较麻烦,多用在制品尺寸要求淮确和难以用容量法加料的塑料如碎屑状、纤维状塑料;容量难以用容量法加料的塑料如碎屑状、纤维状塑料;容量法不如重量法准确,一般适宜颗粒均匀、压缩率小的粉法不如重量法准确,一般适宜颗粒均匀、压缩率小的粉料计量,操作方便;计数法加料是指预压物加料,按制料计量,操作方便;计数法加料是指预压物加料,按制件重量所需的个数故入型腔,加料准确、迅速、方便。件重量所需的个数故入型腔,加料准确、迅速、方便。 2. 2. 闭模闭模 闭模指加料完后阳模和阴模相闭合。合模时先用快速,闭模指加料完后阳模和阴模相闭合。合模时先用快速,待阴

9、阳模快接触时变为慢速,先快后但的操作有利于缩短待阴阳模快接触时变为慢速,先快后但的操作有利于缩短生产周期,防止模具擦伤,避免模槽中原料受过快合模而生产周期,防止模具擦伤,避免模槽中原料受过快合模而被空气带出,甚至移动嵌件,使成型杆或模腔遭到破坏。被空气带出,甚至移动嵌件,使成型杆或模腔遭到破坏。闭模所需要的时间由几秒至数十秒。待模具闭合后即可增闭模所需要的时间由几秒至数十秒。待模具闭合后即可增大油压,对原料加热加压。大油压,对原料加热加压。3. 3. 排气排气 热固性塑料模压时,发生化学交联反应常有水分和低热固性塑料模压时,发生化学交联反应常有水分和低分子物放出,待化学交联反应进行适当时间应短

10、暂时间卸分子物放出,待化学交联反应进行适当时间应短暂时间卸压松模,排除水分、低分子物和挥发物等。压松模,排除水分、低分子物和挥发物等。 排气操作除排放上述反应中的气体外,也排除型腔深排气操作除排放上述反应中的气体外,也排除型腔深处的空气,有利于缩短固化时间,防止制件内部出现分层、处的空气,有利于缩短固化时间,防止制件内部出现分层、裂纹和气泡,提高制品的物理力学性能。对压制形状简单裂纹和气泡,提高制品的物理力学性能。对压制形状简单的制件,或塑料通预热除去挥发份的则不需要排气。的制件,或塑料通预热除去挥发份的则不需要排气。4.4.固化固化 固化是指热固性塑料在模压温度下保持一段时间,树脂的缩固化是

11、指热固性塑料在模压温度下保持一段时间,树脂的缩聚反应达到一定的交联程度,使制品具有所要求的物理机械性能。聚反应达到一定的交联程度,使制品具有所要求的物理机械性能。硬化速率不高的塑料,为提高设备的利用率,在制品能够完整地硬化速率不高的塑料,为提高设备的利用率,在制品能够完整地脱模时暂时结束固化,再通过后处理来完成固化全过程。通常模脱模时暂时结束固化,再通过后处理来完成固化全过程。通常模内固化时间即保温保压时间,一般由内固化时间即保温保压时间,一般由30s30s至数分钟不等,大多数至数分钟不等,大多数不超过不超过30min30min。固化时间取决于塑料种类、制品的厚度、预热情。固化时间取决于塑料种

12、类、制品的厚度、预热情况、模压温度和模压压力等。固化时间直接影响成型周期和交联况、模压温度和模压压力等。固化时间直接影响成型周期和交联度,也影响制品的性能。度,也影响制品的性能。5. 5. 脱模脱模 固化后使制品与模具分离的工序称为脱模。通常脱模是靠顶固化后使制品与模具分离的工序称为脱模。通常脱模是靠顶出杆来完成的,制件脱模后要认真清理模具,通常用压缩空气吹出杆来完成的,制件脱模后要认真清理模具,通常用压缩空气吹洗模腔和模面,模具上的固着物,可用铜刀或铜刷清理。洗模腔和模面,模具上的固着物,可用铜刀或铜刷清理。 热固性塑料制品脱模后常需要进行后处理,其目的是使制品热固性塑料制品脱模后常需要进行

13、后处理,其目的是使制品固化完全,减少制品的水分和挥发物等。有利于提高制品的电性固化完全,减少制品的水分和挥发物等。有利于提高制品的电性能,减少或消防制品的内应力,一般后处理是在烘箱内进行,后能,减少或消防制品的内应力,一般后处理是在烘箱内进行,后处理的温度和时间取决于制品的形状、塑料的种类及成型条件等。处理的温度和时间取决于制品的形状、塑料的种类及成型条件等。一般后处理温度高于成型温度一般后处理温度高于成型温度1010一一1515。制品是否需要后处理,。制品是否需要后处理,根据实际情况而定。根据实际情况而定。压缩模塑的控制因素压缩模塑的控制因素1.1.模压压力模压压力 模压压力是指模压时,模具

14、对塑料所施加的压力,模压压力是指模压时,模具对塑料所施加的压力,其作用是使塑料在模具中加速流动,充满型腔;增加塑其作用是使塑料在模具中加速流动,充满型腔;增加塑料的密实度;克服物料在固化反应中放出低分子物及挥料的密实度;克服物料在固化反应中放出低分子物及挥发分所产生的压力,防止制件出现肿胀、起泡、脱层等发分所产生的压力,防止制件出现肿胀、起泡、脱层等缺陷;保持固定的尺寸和形状;防止制品在冷却时发生缺陷;保持固定的尺寸和形状;防止制品在冷却时发生形变。形变。 模压压力的大小取决于塑料及填料种类、模具模压压力的大小取决于塑料及填料种类、模具温度、预热温度、制品形状等因素。对某种物料来温度、预热温度

15、、制品形状等因素。对某种物料来说流动性越小、硬化速率越快、物料的压缩率大,说流动性越小、硬化速率越快、物料的压缩率大,所需要的模压压力也越大。制件形状复杂、深度大、所需要的模压压力也越大。制件形状复杂、深度大、壁薄和面积大时所需要的模压压力也越大。压制布壁薄和面积大时所需要的模压压力也越大。压制布片、石棉纤维填料的酚醛塑料制件较压制含木粉填片、石棉纤维填料的酚醛塑料制件较压制含木粉填料的酚醛制件模压压力大料的酚醛制件模压压力大2323倍。倍。 在一定的范围内提高模具温度,物料的流动性增大,在一定的范围内提高模具温度,物料的流动性增大,可以适当降低模压压力,但是提高模具温度要适当,防可以适当降低

16、模压压力,但是提高模具温度要适当,防止局部过热使制品性能变坏。止局部过热使制品性能变坏。 经过预热的物料流动性较好,所需的模压压力可降经过预热的物料流动性较好,所需的模压压力可降低。模压压力与预热温度的关系如图所示。低。模压压力与预热温度的关系如图所示。 由图可见,随预热温度增大,模压压力由图可见,随预热温度增大,模压压力( (指使物料指使物料充满模腔所需要的压力充满模腔所需要的压力) ),逐渐下降,到最低点后又上,逐渐下降,到最低点后又上升,上升的原因是预热温度已发生交联反应使熔体粘度升,上升的原因是预热温度已发生交联反应使熔体粘度上升的结果。上升的结果。模压压力和预热温度之间的关系模压压力

17、和预热温度之间的关系 实际操作中常用分段加压法。先低压快速合模,防止实际操作中常用分段加压法。先低压快速合模,防止塑料受热时间太长,过早硬化而降低流动性,当模芯触塑料受热时间太长,过早硬化而降低流动性,当模芯触料时,改慢速低压,使料熔融塑化,进入充模阶段升高料时,改慢速低压,使料熔融塑化,进入充模阶段升高压力,使融料充满型腔,保压,固化。这分步操作可防压力,使融料充满型腔,保压,固化。这分步操作可防止冲击嵌件和型芯,避免产生折断和弯曲,有利于充分止冲击嵌件和型芯,避免产生折断和弯曲,有利于充分排除型腔内的空气。排除型腔内的空气。几种热固性塑料的模压压力和模压时间几种热固性塑料的模压压力和模压时

18、间2.2.模压温度模压温度 模压热固性塑料时,模具温度是影响物料塑化流动及固化成模压热固性塑料时,模具温度是影响物料塑化流动及固化成型的主要因素,它决定模压过程中交联反应的速度,并影响物料型的主要因素,它决定模压过程中交联反应的速度,并影响物料的充模过程及制品的最终性能。的充模过程及制品的最终性能。 物料受到温度的作用其粘度物料受到温度的作用其粘度和流动性均会发生很大的变化,温度对流动性的影响如图。和流动性均会发生很大的变化,温度对流动性的影响如图。不同温度下的流动固化曲线不同温度下的流动固化曲线 温度升高能加速物料在模腔中的硬化速度,缩短固化温度升高能加速物料在模腔中的硬化速度,缩短固化时间

19、。但过高的温度,会因硬化速度太快,塑料流动性迅速时间。但过高的温度,会因硬化速度太快,塑料流动性迅速降低导致充模不满,特别是对模压形状复杂、壁薄、深度降低导致充模不满,特别是对模压形状复杂、壁薄、深度大的制品,这种弊病尤为明显。温度过高,还可能引起色料大的制品,这种弊病尤为明显。温度过高,还可能引起色料变色,制品表面颜色暗淡,同时在高温下外层硬化要比内层变色,制品表面颜色暗淡,同时在高温下外层硬化要比内层快得多,使内层的挥发物难以排除,从而降低制品的力学性快得多,使内层的挥发物难以排除,从而降低制品的力学性能,在模具开启时制品会发生膨胀、开裂、变形或翘曲等,能,在模具开启时制品会发生膨胀、开裂

20、、变形或翘曲等,甚至引起有机填料的分解。甚至引起有机填料的分解。 模压厚度较大的制品时,宜降低模压温度,延模压厚度较大的制品时,宜降低模压温度,延长模压时间。因为塑料是热的不良导体,厚壁制品长模压时间。因为塑料是热的不良导体,厚壁制品的内层很可能未达到固化完全,升高模压温度虽可的内层很可能未达到固化完全,升高模压温度虽可加快传热速率,在较短的时间内完成内层的固化,加快传热速率,在较短的时间内完成内层的固化,但又容易使制品表面发生过热现象,所以采取较低但又容易使制品表面发生过热现象,所以采取较低的摸温,延长模压时间为宜。的摸温,延长模压时间为宜。4.4.模压时间模压时间 模压时间是指从闭模加压起

21、,物料在模具中升温到固模压时间是指从闭模加压起,物料在模具中升温到固化脱模为止的这段时间。它直接影响塑料模压周期和固化化脱模为止的这段时间。它直接影响塑料模压周期和固化度。为提高生产率,希望缩短模压时间。模压时间与塑料度。为提高生产率,希望缩短模压时间。模压时间与塑料的种类、制品的形状、厚度、模具结构、模压压力、温度的种类、制品的形状、厚度、模具结构、模压压力、温度及操作及操作( (是否排气、预压、预热是否排气、预压、预热) )等有关。等有关。 塑模温度与摸塑周期的关系如塑模温度与摸塑周期的关系如图所示。从图中可见,随模压图所示。从图中可见,随模压温度升高,塑料固化速度加快,温度升高,塑料固化

22、速度加快,固化时间减少,因而模压周期固化时间减少,因而模压周期随模压温度提高而缩短。模压随模压温度提高而缩短。模压压力对成型周期的影响,也是压力对成型周期的影响,也是随模压压力的增大模压时间缩随模压压力的增大模压时间缩短。由于物料经预热缩短升温短。由于物料经预热缩短升温时间,并增加了流动性,固化时间,并增加了流动性,固化时间短,也缩短模压周期。通时间短,也缩短模压周期。通常模压时间随制品的厚度增加常模压时间随制品的厚度增加而增加。而增加。模压周期和模压温度的关系 模压时间的长短对制品的性能影响很大。模压时间短,模压时间的长短对制品的性能影响很大。模压时间短,物料固化不完全物料固化不完全(“(“

23、欠熟欠熟”) ),制品物理力学性能较差,外观,制品物理力学性能较差,外观无光泽,制品脱模后易出现翘曲、变形等现象。过分延长模无光泽,制品脱模后易出现翘曲、变形等现象。过分延长模压时间,会使物料压时间,会使物料“过熟过熟”,不仅延长成型周期,降低生产,不仅延长成型周期,降低生产率,多消耗能量,且交联过度会使制品收缩率增加,引起树率,多消耗能量,且交联过度会使制品收缩率增加,引起树脂与填料间产生内应力,制品表面失光,从而使制品性能降脂与填料间产生内应力,制品表面失光,从而使制品性能降低,严重时会使制品破裂,因此,要适当控制模压时间,使低,严重时会使制品破裂,因此,要适当控制模压时间,使制品坚硬、光

24、亮,收缩率小。制品坚硬、光亮,收缩率小。模压烧结成型模压烧结成型 模压烧结成型,主要应用于聚四氟乙烯塑料的成型。聚四模压烧结成型,主要应用于聚四氟乙烯塑料的成型。聚四氟乙烯是性能优良的塑料,它的使用温度范围宽氟乙烯是性能优良的塑料,它的使用温度范围宽(200(200一一+250)+250),耐腐蚀性好,摩擦因数低,自润滑性好为一种重要,耐腐蚀性好,摩擦因数低,自润滑性好为一种重要的工程塑料。在大分子中有碳氟键存在,增加了链的刚性,共的工程塑料。在大分子中有碳氟键存在,增加了链的刚性,共熔点很高熔点很高(327)(327),由于相对分子质量大,几乎没有支链,大分,由于相对分子质量大,几乎没有支链

25、,大分子链呈紧密堆集,使聚四氟乙烯的焙融粘度大,即使加热至分子链呈紧密堆集,使聚四氟乙烯的焙融粘度大,即使加热至分解温度解温度(415)(415)时,还没有发生可观察到的流动,它虽然属于热时,还没有发生可观察到的流动,它虽然属于热塑性塑料但不能采用热塑性塑料的一般成型方法使之成型。塑性塑料但不能采用热塑性塑料的一般成型方法使之成型。而采用模压烧结成型,它类似粉末冶金的成型方法。而采用模压烧结成型,它类似粉末冶金的成型方法。 模压烧结成型是将粉状的聚四氟乙烯物料在常温下模压成模压烧结成型是将粉状的聚四氟乙烯物料在常温下模压成密实的各种形状的预成品密实的各种形状的预成品( (型坯型坯) ),然后将

26、预成型品放进烧结炉,然后将预成型品放进烧结炉加热到高于其结晶熔点加热到高于其结晶熔点(327)(327)以上的温度,使物料颗粒互相以上的温度,使物料颗粒互相熔结,而成一密实的整体,最后冷却至室温即得产品,其工艺熔结,而成一密实的整体,最后冷却至室温即得产品,其工艺过程表示如图过程表示如图1.1.树脂捣碎过筛树脂捣碎过筛聚四氟乙烯粉状树脂在贮存或运输过程中,由于受压和聚四氟乙烯粉状树脂在贮存或运输过程中,由于受压和震动,容易结块或成团,致使冷压时加料发生困难,所震动,容易结块或成团,致使冷压时加料发生困难,所制型坯密度不均匀,故使用前经搅拌或捣碎,恢复为松制型坯密度不均匀,故使用前经搅拌或捣碎,

27、恢复为松散的纤维状粉末,再经过筛备用。散的纤维状粉末,再经过筛备用。 称取规定量的物料,均匀地加入模内,然后闭模升压。加压宜缓称取规定量的物料,均匀地加入模内,然后闭模升压。加压宜缓慢进行,严防冲击。为了避免制品产生夹层和气泡,在升压过程中要慢进行,严防冲击。为了避免制品产生夹层和气泡,在升压过程中要进行放气。最后还需保压一段时间,使压力传递均匀,使各处受压一进行放气。最后还需保压一段时间,使压力传递均匀,使各处受压一致。致。 冷压成型中均匀加料,直接影响制品的密度及收缩率,且要求粉冷压成型中均匀加料,直接影响制品的密度及收缩率,且要求粉料一次加完,由于分批加极不能完全密合,会引起烧结和冷却过

28、程中料一次加完,由于分批加极不能完全密合,会引起烧结和冷却过程中出现开裂。模压压力要适宜,压力过高会使物料在模内相互滑移,制出现开裂。模压压力要适宜,压力过高会使物料在模内相互滑移,制品内部易出现裂纹。压力过低,则压实不足,制品的物理力学性能下品内部易出现裂纹。压力过低,则压实不足,制品的物理力学性能下降。通常模压压力为降。通常模压压力为3050MPa3050MPa,保压时间一般为,保压时间一般为35min35min,直径大或,直径大或壁厚大的制品保压时间可达壁厚大的制品保压时间可达1015min1015min。保压时间延长,制品密实,。保压时间延长,制品密实,但生产周期增加,生产率下降,保压

29、时间太短,型坯不紧密,制品性但生产周期增加,生产率下降,保压时间太短,型坯不紧密,制品性能下降。保压结束后应缓慢卸压,以防解除压力后,由于回弹作用而能下降。保压结束后应缓慢卸压,以防解除压力后,由于回弹作用而产生裂纹,卸压后应小心进行脱模。产生裂纹,卸压后应小心进行脱模。2. 冷压成型冷压成型3.烧结成型 烧结一般是在热空气循环回转式烧结炉内进行,压制好的烧结一般是在热空气循环回转式烧结炉内进行,压制好的冷压制件放入烧结炉中从室温缓慢加热到树脂的熔点以上,冷压制件放入烧结炉中从室温缓慢加热到树脂的熔点以上,并在该温度下保持一段时间,使树脂颗粒互相粘接熔结成并在该温度下保持一段时间,使树脂颗粒互

30、相粘接熔结成一个密实的整体。一个密实的整体。烧结过程可分为两个阶段:烧结过程可分为两个阶段: (1) (1)升温阶段升温阶段 升温阶段是将型坯由室温加热到烧结温度升温阶段是将型坯由室温加热到烧结温度370370一一380380的的过程。由于聚四氟乙烯的传热性能差,所以加热应按一定的过程。由于聚四氟乙烯的传热性能差,所以加热应按一定的升温速度进行。如果升温太快,型坯升温速度进行。如果升温太快,型坯( (预制件预制件) )各部分膨胀不各部分膨胀不均匀,制品易产生内应力,甚至出现裂纹,尤其对大型制品均匀,制品易产生内应力,甚至出现裂纹,尤其对大型制品影响更大。升温太快还会形成型坯外层已达到要求温度,

31、而影响更大。升温太快还会形成型坯外层已达到要求温度,而内层温度很低,冷却后造成内层温度很低,冷却后造成“内生外熟内生外熟”现象;如再升温,现象;如再升温,当内层温度达到要求时外层温度过高,有产生分解的危险。当内层温度达到要求时外层温度过高,有产生分解的危险。升温太慢,使生产周期延长,所以升温速度应视型坯的大小、升温太慢,使生产周期延长,所以升温速度应视型坯的大小、厚度等因索而定。大型制品升温速度通常为厚度等因索而定。大型制品升温速度通常为3040/h3040/h,小,小型制品升温速度可采用型制品升温速度可采用80120/h80120/h。 (2) (2)保温阶段保温阶段 保温阶段是将达到烧结温

32、度的型坯在该温度下保持一段时间。保温阶段是将达到烧结温度的型坯在该温度下保持一段时间。因为聚四氟乙烯晶区熔化与分子的扩散需要一定的时间;保温时因为聚四氟乙烯晶区熔化与分子的扩散需要一定的时间;保温时间的长短主要取决于烧结温度、树脂的热稳定性、制品的厚度等间的长短主要取决于烧结温度、树脂的热稳定性、制品的厚度等因素。因素。 烧结温度高时,保温时间可缩短。热稳定性差的树脂,保温烧结温度高时,保温时间可缩短。热稳定性差的树脂,保温时间应短些,否则造成树脂分解。对于大型厚壁制件,保温时间时间应短些,否则造成树脂分解。对于大型厚壁制件,保温时间应长些。一般烧结温度控制在树脂的结晶熔点以上,分解温度以应长

33、些。一般烧结温度控制在树脂的结晶熔点以上,分解温度以下。如悬浮法聚四氟乙烯树脂烧结温度为下。如悬浮法聚四氟乙烯树脂烧结温度为(385(3855)5)。分散法聚。分散法聚四乙烯树脂相对分子质量低些,热稳定性较差,烧结温度为四乙烯树脂相对分子质量低些,热稳定性较差,烧结温度为(370(3705)5)。聚四氟乙烯型坯烧结时的升温速度及烧结时间的关。聚四氟乙烯型坯烧结时的升温速度及烧结时间的关系见表:系见表:聚四氟乙烯烧结时制件类型、升温速度、保温时间、烧结时间的关系聚四氟乙烯烧结时制件类型、升温速度、保温时间、烧结时间的关系烧结过程中聚四氟乙烯经历的变化过程烧结过程中聚四氟乙烯经历的变化过程 在烧结

34、过程中,聚四氟乙烯经历着如下的变化过程。在烧结过程中,聚四氟乙烯经历着如下的变化过程。(1)(1)结晶相和无定形相的互转过程结晶相和无定形相的互转过程 在常温下聚四氟乙烯是结晶和无定形结构共存的聚合物,随着温在常温下聚四氟乙烯是结晶和无定形结构共存的聚合物,随着温度的升高,结晶逐渐破坏,至度的升高,结晶逐渐破坏,至327327时便完全转变成无定形胶状弹性时便完全转变成无定形胶状弹性透明体,当从烧结温度冷至室温时,又从无定形态转变为不透明结晶透明体,当从烧结温度冷至室温时,又从无定形态转变为不透明结晶态:态: (2)(2)大分子链的相互扩散大分子链的相互扩散 聚四氟乙烯大分子受热后,分子链的运动

35、加剧,大分子链相互扩聚四氟乙烯大分子受热后,分子链的运动加剧,大分子链相互扩散,使树脂颗粒粘接起来,颗粒间的分界面逐渐消失,大分子链间的散,使树脂颗粒粘接起来,颗粒间的分界面逐渐消失,大分子链间的接触变得紧密,而形成一密实的制品整体。但是随着温度的升高,大接触变得紧密,而形成一密实的制品整体。但是随着温度的升高,大分子链恢复到原松弛的状态趋势也加剧,有碍密实制品的形成。这就分子链恢复到原松弛的状态趋势也加剧,有碍密实制品的形成。这就要求选择最合适的烧结温度,使大分子链的扩散远远大于大分子链的要求选择最合适的烧结温度,使大分子链的扩散远远大于大分子链的松弛。松弛。(3)(3)随着相的变化,体积也发生改变随着相的变化,体积也发生改变 当烧结炉内开始进行升温时,树脂的体积发生膨胀,当烧结炉内开始进行升温时,树脂的体积发生膨胀,而当烧结完毕后开始降温时,其体积又逐渐产生收缩。而当烧结完毕后开始降温时,其体积又逐渐产生收缩。体积的膨胀和收缩范围大约为体积的膨胀和收缩范围大约为2 25 5一一4 4,其大小取决,其大小取决于制品的形状、升温和降温速度的快慢。于制品的形状、升温和降温速度的快慢。 (4)(4)烧结过程中的化学变化烧结

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