单元十塑料成型加工方法

化学工业出版社单元十塑料成型加工方法一、注射成型法二、挤出成型法三、压延成型法四、其它成型法化学工业出版社一、注射成型法（一）注射机化学工业出版社（二）模具化学工业出版社化学工业出版社成型前的准备注塑过程制件的后处理（三）注射成型过程化学工业出版社化学工业出版社化学工业出版社化学工业出版社化学工业出版社化学工业出版社化学工业出版社化学工业出版社化学工业出版社化学工业出版社注射成型机工作循环周期图合模高压低速锁紧座台前移注射开模冷却保压固定塑化塑化退回退回塑化制品顶出试合模发信息注射动作选择制品落下检测发信化学工业出版社（四）其它注射成型方法1.热固性塑料的注射成型热固性塑料在受热过程中不仅有物理状态变化，还伴随着不可逆的化学变化。注射时，加入注塑机的热固性塑料粒(粉)料是分子量不大的线型结构，通过在料筒内加热，固体粒(粉)料变成低黏度的熔体，但同时也开始进行交联反应，分子量逐渐增大，黏度急剧上升，甚至完全失去流动性。因此，应在交联反应前或刚开始时将熔体快速注入型腔，使其在加热的型腔内继续交联反应至物理力学性能达到最佳时即可脱模。化学工业出版社图10-10热固性塑料注射成型过程中温度和黏度的变化化学工业出版社、反应注射成型图10-11反应注射成型的生产原理化学工业出版社、流体辅助注射成型图10-12气体辅助成型原理图(a)熔体注射；(b)注入气体；(c)气体保压化学工业出版社、剪切控制取向注射成型图10-17剪切控制取向注射成型装置示意图1-喷嘴；2-浇口3-活塞4-流道5-连接器；6-模腔化学工业出版社、双色注射成型图10-19平行注射、模具旋转180°的双色注射机1-锁模活塞；2-动盘；3-模具旋转板；4-定盘化学工业出版社、夹芯注射成型图10-25单流道的夹芯注射成型工艺过程(a)壳层材料注射；(b)芯层材料注射；(c)壳层材料再次注射封闭浇口；(d)开模取出制品化学工业出版社挤出成套设备：挤出机（主机）机头和口模、定型辅助机等几部分组成。二、挤出成型法（一）挤出机及挤出机螺杆化学工业出版社单螺杆挤出机基本结构：•转动装置•加料装置•料筒•螺杆•机头和口模公称尺寸:•螺杆直径(mm)化学工业出版社．传动装置包括：电动机、减速机构和轴承等所组成。要求：无级调速，良好的润滑系统，迅速制动的装置。常用体系：①整流子电动机或直流电动机，它既是驱动装置，又是变速装置；②常速电动机驱动的机械摩擦传动，如用皮带传动或齿轮传动的无级变速装置；③用电动机驱动油泵，将油送至液压马达，改变泵的排油量从而改变挤出机螺杆转速。化学工业出版社．加料装置供料的形式有粒状、粉状和带状等几种。加料装置一般都采用加料斗，料斗的容量至少应能容纳一小时的用料。加料斗内应有切断料流、标定料量和卸除余料等。上料装置。3．料筒料筒是挤出机主要部件之一，塑料的塑化和加压过程都在其中进行。挤压时料简内的压力可达55兆帕，工作温度一般为180~250℃，因此料筒可看作是受压和受热的容器。化学工业出版社另外，一般挤出机在料筒和机头之间还设有粗滤器，它是由带孔的合金钢板制成的，主要作用是使塑料由旋转流动变为平直流动，且沿螺杆方向形成压力，增大塑化的均匀性，过滤塑料中可能混入的杂质(这在挤压回料时可能性更大)和阻止未塑化的物料进入机头．化学工业出版社螺杆螺杆是挤出机的关键性部件。通过它的转动，料简内的塑料才能发生移动，得到增压和部分的热量(摩擦热)。螺杆的几何参数，诸如直径、长径比、各段长度比例以及螺槽深度等，对螺杆的工作特性均有重大的影响。一般螺杆的结构如图所示。化学工业出版社(1)螺杆的直径(D)和长径比(L／D)螺杆直径是螺扦基本参数之一。使用时，它是根据所制制品的形状大小及需要的生产率来决定的。表征螺杆特性的另一重要参数是螺杆的有效长度(L)与其直径之比，即长径比(L／D)。(2)螺杆各段的作用按塑料在螺杆上运转的情况可分为送料、熔化和计量三个区域。化学工业出版社①送料段自塑料入口向前延伸一段的距离(视挤出机的情况不同可有2～10D的变化)为送料段②熔化段(压缩段)螺杆中部的一段为熔化段。③计量段(均化段)螺杆的最后一段为计量段。很明显，为了取得最好的效果，挤压不同塑料，三段长短与结构都应结合塑料的特性和所挤制品的类型来考虑。化学工业出版社(3)螺杆上的螺旋角θ和螺翅宽度(e)，螺旋角的大小与物料的形状有关。物料的形状不同，对送料段的螺旋角要求也不一样。(4)螺杆头部的形状，螺杆头部一般呈钝尖的锥形，借以避免物料在螺杆头部停滞过久而引起分解。化学工业出版社机头和口模机头是口模与料筒之间的过渡部分，其长度和形状随所用塑料的种类、制品的形状、加热方法及挤出机的大小和型式而定。口模是制品横截面的成型部件，它是用螺栓或其它方法固定在机头上的。如果口模和机头是一个整体，一般就统称为机头。（二）机头与辅机化学工业出版社机头和口模结构的好坏，对制品的产量和质量影响很大。其尺寸都根据实践经验或流变学知识来确定。从工艺角度考虑：(1)口模定型部分是决定制品横截面的重要部件。(2)过渡部分的流道应尽量平滑，使其呈流线型，以免物料在流道中停滞而发生分解。(3)机头和口模应有足够的刚度，以免在工作压力下使流道变形。化学工业出版社口模：挤出机末端的有孔部件，使得挤出物形成规定的横截面形状。多孔板（筛板）：旋转变直线，增压，支撑滤网，滤去杂质。口模组成：分配腔，引流道，口模成型段化学工业出版社口模设计的主要因素：流道设计，结构设计、温度控制设计方法：经验设计为主，理论分析辅助设计程序：首先分析流量分布、压力降、停留时间，稳定流动状态，其次，制品形状尺寸、聚合物的稳定性、模具的安装、结构形式。化学工业出版社圆孔形口模类别：圆棒、单丝、造粒流动特点：一维流动，沿半径变化，轴向不变设计平直部分与直径的比小于10化学工业出版社扁平口模制品：平膜小于0.25mm片材（大于0.25mm）流道结构：圆形狭缝型，三种形式化学工业出版社环型口模制品：管子、管状薄膜、吹塑型坯、电线（缆）流道结构：支架、直角、螺旋芯模、储料缸化学工业出版社异型口模异型制品：从任一口模挤出而得到的具有不规则截面的半成品，开放式、中空式。设计特点：流变指导、经验设计、反复修模化学工业出版社挤出机的辅助设备辅助设备三类：1．挤压前处理物料的设备2．处理挤出物的设备3．控制生产条件的设备三类设备不仅随制品的种类、对制品质量的要求以及自动化程度等的不同面有差别，而且每一种设备的类型也有不同的形式。化学工业出版社（三）挤出成型过程原料准备挤出型坯冷却定型冷却牵引卷取/切割后处理挤出制品化学工业出版社（四）挤出成型实例图10-39聚烯烃盘管生产线示意图1-单螺杆挤出机2-机头3-定径套4-真空定径装置5-冷却装置6-牵引机7-切割装置8-印字台9-管材卷绕装置图10-40硬聚氯乙烯管材生产线示意图1-锥形双螺杆挤出机2-冷却水槽3-牵引装置4-切割装置5-收集架化学工业出版社三、压延成型法（一）压延机及压延生产线图10-61塑料压延生产线示意图1-树脂料仓；2-计量斗；3-高速混合机；4-塑化挤出机；5-开炼辊；6-四辊压延机；7-冷却辊组；8-切边刀；9-卷绕装置化学工业出版社图10-58压延机外型结构1-机座；2-传动装置；3-辊筒；4-辊距调节装置；5-轴交叉调节装置；6-机架化学工业出版社（二）压延成型过程图10-62压延成型过程示意图化学工业出版社（三）塑料压延成型实例图10-67聚氯乙烯薄膜压延成型工艺流程图1-树脂料仓；2-电磁振动加料斗；3-自动磅称；4-称量计；5-大混合器；6-齿轮泵；7-大混合器中间贮槽；8-传感器；9-电子称料斗；10-热混合器；11-冷混合器；12-集尘器；13-挤出机；14、16、18-运输带；15、17-开炼机；19-金属检测器；20-摆斗；21-四辊压延机22-冷却导辊；23-冷却辊；24-运输带；25-运输辊；26-张力装置；27-切割装置；28-卷取装置；29-压力辊化学工业出版社压缩成型压缩成型又称模压成型和压制成型。其原理如图2-3所示。成型时，把由上、下模（或凹、凸模）组成的压缩模具安装在压力机的上、下模板之间，将塑料原料直接加入到成型温度下的模具型腔内，然后将模具闭合，塑料粒料、粉料或预制坯料在受压和受热的作用下逐渐塑化并充满闭合的模具型腔，最终经固化定型后转变为塑料制件。主要用于热固性塑料成型。用模压成型生产的塑料制品种类很多，主要用于机械器，仪表工业，交通运输和日常生活等部门。四、其它成型法（一）模压与层压成型模压成型化学工业出版社将塑料直接加入高温的的压模型腔和加料室，然后以一定的速度将模具闭合，塑料在热和压力的作用下熔融流动，并且很快地充满整个型腔，树脂与固化剂作用发生交联反应，生成不熔不溶的体型化合物，塑料因而固化，成为具有一定形状的制品，当制品完全定型并且具有最佳具性能时，即开启模具取出制品。化学工业出版社化学工业出版社塑料层压机结构1-工作油缸；2-工作柱塞；3-下压板；4-