材料工程基础第四章.ppt

1、聚合物成型加工技术,第四章, 一次成型：塑料原材 粘流态 流动 成型 定型（冷却、交联固化） 后处理 二次成型：一次成型产品（片、管等） 高弹态（粘流态） 成型 定型、后处理,机械处理 热处理,主要成型工艺： 模压 挤出 注射 吹塑 压延,1、定义 ：聚合物模压成形又称压塑成形，压塑是将原料放入加热的模具型腔内，加压加热使塑料发生交联化学反应而固化，得到塑料制品的过程。 2、适用范围： 热固性（如酚醛树脂、环氧树脂和有机硅树脂等） 热塑性（大件、流动性差的）,缺点：生产周期长、效率低。,优点：操作简单，模具结构简单。,一模多腔,塑件收缩小、变形小、各向性能均匀、强度高。,可压制较大面积、体积的

2、塑件,没有浇注系统，料耗少,3.模压特点,不易获得尺寸精度尤其是高精度的塑件,4、模压成形过程,中高周低,先快后慢,常用！,后处理,牵引,定型,挤出 成型,原材料准备和干燥,挤出过程及控制： 1）混合； 2）输送； 3）熔融； 4）压缩； 5）排气。,控制系统,挤出机组,挤出系统、传动系统、加热冷却系统、机身,机头、定型装置、冷却装置、牵引装置、切割装置、卷取装置,辅机：,挤出机：,管式制品挤出过程,5、挤出机,注射成型： 注射成型就是将塑料(一般为粒料)在注射成型机的料筒内加热熔化，当呈流动状态时，在柱塞或螺杆加压下熔融塑料被压缩并向前移动，进而通过料筒前端的喷嘴以很快速度注入温度较低的闭合

3、模具内，经过一定时间冷却定型后，开启模具即得制品。 这种成型方法是种间歇操作过程。,1、注射成型工艺过程,原料检验 预处理,合模,注射,装入料斗,保压,脱模,装入嵌件,清理料筒 清理模具 涂脱模剂,嵌件清理、预热,预塑化,塑件后处理,冷却,注射过程： 1、加料； 2、推进； 3、熔融； 4、注射。,分流梭,2、注塑机的基本结构及工作原理,成型时的模具动作,分流梭在螺杆注射机中是没有的！,螺杆卧式全自动塑料注射成型机,（）基本工作原理 将熔融聚合物注入金属模腔中，接着注入不会与树脂相互混合在一起的加压流体，在其内压的作用下，熔融体被挤压到腔壁上，在此状态下冷却（保压和冷却工序可同时进行）后即可获

4、得所需的产品。,3、气辅注射成型技术,气体辅助注射成型,气体注射成型的优点：可使用合模力较低的成型机以降低运行成本。可缩短厚壁成型品的成型周期。可用成型法来减小成型品的重量。可消除凹痕。可通过降低内部应变来提高尺寸精度。可忽略均厚设计的原则而进行壁厚不均的灵活设计。空心成型品通过1道工序就能完成，因此可降低组装成本。 缺点：注气孔会残留下来。空心处和实心处的表面光泽有时会出现差异。 难以控制空心部分的位置和形状。难以进行多腔成型，有精度要求时最多只能使用2腔成型。通道部分外观不良。 与普通注射成型相比，制品更容易受模具温度的影响而变形。,(2)基本工艺过程 熔体注射-气体注射-气体保压-气体泄

5、压-开模,气辅注塑成型加工周期,时间越长，尺寸越精确,恢复到大气压前开模，制品会破裂,A 填充阶段-B保压阶段-C开模阶段,12,34,56,1、定义：吹塑成型是制造中空容器或制品的一种技术方法，它是把熔融状态的聚合物型坯置于模具型腔内，借助于压缩空气吹胀,而后冷却定型得到成形制品。 2、适用：中空制品、薄膜制品,吹塑成型、压延成型 属于二次成型工艺！,3、吹塑成型过程,排气,4、吹塑成型的主要方法,1、中空聚合物制品吹塑 （1）注射吹塑成型；,型模,型坯,吹塑模具,1、中空聚合物制品吹塑 （2）挤出吹塑成型；,2、薄膜吹塑成型 （1）吹塑法 （2）压延法,4、吹塑成型设备,模具,压延成型:将

6、加热塑化的热塑性塑料通过两个以上相向旋转的辊筒间隙，使其成为规定尺寸的连续片状材料的成型方法。 产品:薄膜、片材、人造革和其他涂层制品等 特点:加工能力大、速度快，质量好、生产连续。,压延工艺过程：,压延机,1橡胶制品的组成 生胶：未加配合剂、骨架材料的天然胶或合成胶。 配合剂：为改善成形加工的工艺性能和使用性能而添加的一些特殊物质。如硫化剂和硫化促进剂，增塑剂，防老化剂等等。 （炭黑，固态配合剂，液态“油料”） 骨架材料：为了提高橡胶制品的承载能力，限制变形，常加入各种纤维，织品、金属丝或金属编织品作为骨架材料,2、橡胶成型过程 典型的橡胶成型过程可以划分为：塑炼（素炼）、混炼、成型和硫化交

7、联四个基本工艺过程。,橡胶成型基本上是在弹塑性状态下进行！,挤出、压延,模压,炼胶机开炼机,翻胶,炼胶机密炼机,挤出成型,压延成型,橡胶硫化,优点: 具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳定性等,小结：,作 业 1、聚合物在不同物理聚集态下成形工艺有何不同？一次成形和二次成形的区别？ 2、分析各成型技术之间在原理上的异同性？ 3、简述挤出成形的工艺流程？ 4、橡胶成形的主要过程？塑炼、混炼及硫化的目的分别是什么？,谢谢大家!,第四章结束,压缩,为方便操作和提高塑件的质量，先用预压模将粉状、纤维状的塑料粉在预压机上压成重量一定、形状一致的锭料。, 预压方法：,采用预压锭料的优点：,降低压缩率，

8、减小压料腔尺寸，空气含量少，不仅传热快且气泡少。,1、预压,避免加料过程粉尘飞扬，改善劳动条件。,可提高预热温度，缩短预热和固化时间。,锭料与塑件形状类似，便于成型复杂或带细小嵌件的塑件。,塑料成型前加热的目的：,干燥,预热,塑料成型前加热的方法：,高频加热,红外线预热,烘箱预热,热板预热,为压缩模提供热塑料,去除水分和挥发物,2、预热,合模后加压至一定压力，立即卸压，凸模稍微抬起，连续次。,排除水分和挥发物变成的气体及化学反应的副产物，以免影响塑件性能与表面质量。,塑件带有小型金属嵌件则不采用排气操作，以免移位或损坏。,方法：,目的：,3、排气,* 依靠力： 压力流动；拖曳流动（切变流动）,受力情况： Fs 螺杆对固体塞的摩擦力，阻力； Fb 料筒对固体塞的摩擦力，推力。,输送过程：,增大固体输送流率的关键是控制磨擦系数： 1、 Fs螺杆表面光滑； 2、 Fb机筒壁上加工沟槽.,熔化过程：,图4-3 沿螺杆全长压力分布曲线 1-低压机头；2