熱固性塑料注塑模具設(shè)計與發(fā)展

1、2021/6/241熱固性塑料注塑模具設(shè)計與發(fā)展我思想，所以我存在！熱固性塑料注塑模具設(shè)計與發(fā)展熱固性塑料注塑模具發(fā)展歷史熱固性塑料怎樣注塑成型？ 熱固性塑料注塑成型注意事項熱固性塑料注塑原理熱固性塑料與熱塑性塑料的區(qū)別LOGOPage 3熱固性塑料的發(fā)展歷史n 傳統(tǒng)的熱固性塑料成型主如果壓縮模塑(壓塑)法和通報模塑法。1910-1960年,熱固性塑料特件一直是用壓塑工藝加工,壓塑成型工藝操作復(fù)雜,成型周期長,生產(chǎn)效率低,模具易損壞,易出廢品,質(zhì)量不穩(wěn)定,是強體力的手工操作,成本高。60年月后,美國針對壓塑工藝所存在的問題,首創(chuàng)了熱固性塑料注射工藝,1963年即投入實用化生產(chǎn),在此基礎(chǔ)上發(fā)展的

2、熱固性無流道注射工藝及無流道注壓工藝的應(yīng)用,更促進了熱固性塑料注射成型的發(fā)展。LOGOPage 4熱固性塑料的現(xiàn)況n 近年發(fā)展的一種高響應(yīng)的交流伺服電機驅(qū)動定量泵節(jié)能系統(tǒng)，在注塑機上已得到了成功應(yīng)用。同樣，注射吹塑、“注-拉-吹”成型設(shè)備的主系統(tǒng)動力驅(qū)動也可移植這種系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過對壓力流量進行精確的閉環(huán)控制，實現(xiàn)伺服電機對執(zhí)行機構(gòu)能量需求的最佳匹配和自動調(diào)整，從而達到節(jié)能、提高性能及減少環(huán)境污染的多重目的。LOGOPage 5熱固性塑料注塑原理熱固性塑料注塑定義及原理熱固性塑料注塑成型原理及工藝過程 熱固性塑料的品種熱固性塑料的用途及優(yōu)點LOGOPage 6熱固性塑料注塑定義n 熱固性塑料是

3、指樹脂在加工工程中發(fā)生化學(xué)變化，分子結(jié)構(gòu)從加工前的線形結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，經(jīng)過成型后再重新加熱也不能熔融軟化流動的一類聚合物。2021/6/247熱固性塑料注塑成型原理 熱固性塑料注射盛開原理是將顆?；蛘叻蹱顦淠z插手料筒內(nèi),通過對料筒的外加桿旋轉(zhuǎn)時注射料的摩擦熱,對注射料進行加熱,在溫度不高的機筒內(nèi)先進行預(yù)熱塑化,使樹膠發(fā)生物理變化和緩慢的化學(xué)變化而呈稠膠狀,產(chǎn)生流動性,然后用螺桿或者柱塞在強大壓力下將稠膠狀的熔融料通過料筒的噴嘴兒,注入模具的澆口、流道并充滿型腔,在高溫高壓下,進行化學(xué)反應(yīng),顛末一段時間的保壓后,固化成型,打開注射模,開模取出制品,即得固化塑料制品。熱固性塑料注射成型是物理變

4、化和化學(xué)變化的過程,并且是不可逆的.2021/6/248熱固性塑料注塑成型的工藝過程（）預(yù)塑 料筒中的熱固性塑料在料筒加熱裝置及螺桿所產(chǎn)生的摩擦熱的作用下受熱熔融達到預(yù)塑物料的目的。（）注射 預(yù)塑完成后，模具閉合，螺桿開始注射，熔料在螺桿推動下從料筒噴嘴經(jīng)模具的主流道、分流道及澆口注入到模腔中并將模腔全部充滿。由于熔料在注塑時剪切升溫并且模具處于高溫狀態(tài)，熔料的溫度快速升高進入快速反應(yīng)狀態(tài)。（）保壓固化 注射完畢立即進入保壓狀態(tài)，保壓目的有兩個：一是補縮，二是保證制品結(jié)構(gòu)密實。保壓結(jié)束后延遲一段時間待物料完全固化，制品定型。（）制品頂出 打開模具頂出制品，清理模具。熱固性塑料注塑成型工藝要素包

5、括預(yù)塑（料筒溫度、螺桿轉(zhuǎn)速及背壓）、注射（注射速度、注射壓力和保壓時間）、固化（模具溫度和固化時間）2021/6/249熱固性塑料的品種熱固性塑料的品種較少，主要有酚醛樹脂、氨基樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和樹脂、呋喃樹脂、氰酸酯樹脂、烯丙基樹脂和醇酸樹脂等。1.酚醛樹脂（PF）：酚醛樹脂是歷史上最長的塑料品種之一，俗稱膠木或電木，外觀呈黃褐色或黑色，是熱固性塑料的典型代表。酚醛樹脂成型時常使用各種填充材料，根據(jù)所用填充材料的不同，成品性能也有所不同，酚醛樹脂作為成型材料，主要用在需要耐熱性的領(lǐng)域，但也作為粘接劑用于膠合板、砂輪和剎車片。2.脲醛樹脂（UF）：脲醛樹脂是可用作模壓料、粘接劑等的無色塑料

6、，由尿素和甲醛制備。脲醛樹脂模壓料填加有纖維素。而且硬度、機械強度優(yōu)良。另一方面，有發(fā)脆、具有吸水性、尺寸穩(wěn)定性不良的缺點，甚至靜置也往往產(chǎn)生裂紋。脲醛樹脂可制造餐具、瓶蓋等日用品和機械零部件，還可做粘接劑。品種第一頁LOGOPage 10熱固性塑料的用途n 熱固性塑料注射成型工藝的不斷改進促進了熱固性塑料的發(fā)展,熱固性塑料大量用于電器電子、儀表儀器、化工、紡織、汽車、建筑、機械、輕工、軍工、航空航天比及部門。工業(yè)化國度熱固性塑料注射成型已成為熱固性塑件的主流生產(chǎn)工藝,日本已有85%以上熱固性塑料制品是以注射成型方法獲得的。LOGOPage 11熱固性塑料的優(yōu)點n a、模具精密,成型制品可無飛

7、邊。而壓塑成型制件多數(shù)環(huán)境會產(chǎn)生相當厚的飛邊。膠木制件尺寸的穩(wěn)定性好,修整工作量少。n b、全自動注射成型機械的結(jié)構(gòu)比較簡單,便于實現(xiàn)自動化,適用于多量量生產(chǎn)。n C、生產(chǎn)效率顯著提高到5-20倍。n d、大幅度減輕勞動強度,降低粉塵對人體的危害性。n e、不需要預(yù)熱裝置,而壓塑成型需用紅外線加速器或者高頻預(yù)熱器。n f、省掉預(yù)塑工序,顯著縮短生產(chǎn)周期,是壓塑成型的1/3左右,10mm制件成型只需2min,而壓塑成型需10min。優(yōu)點一優(yōu)點一LOGOPage 12熱固性塑料的優(yōu)點n g、模具施用壽命長,每副模具可生產(chǎn)10-30萬模。n h、可接納多型腔,效率可提高5-20倍。n 錯誤謬誤:a、

8、熱固性注射機及熱固性注射模投資費用是壓塑工藝投資費用的5-10倍。n b、注射料有流道和澆口損失,多模腔注射注射模廢料率最多時可達50%,一般也有15%-20%。目前世界各國正發(fā)展無流道、無澆口注射工藝來克服此缺陷。n C、不舒服合多嵌件的注射件,嵌裝嵌件不能自動化,占較多的周期時間。n d、難以成型大體積制品,目前國表里最大有2kg的熱固性注射機。優(yōu)點二LOGOPage 13熱固性塑料的優(yōu)點n e、填料種類受限制,由于螺桿的剪切作用,使起增強作用的纖維注射料受損傷,難于到達制品強度的要求。同時硬制填料對料筒、螺桿的磨損嚴重,影響設(shè)備施用壽命。n f、注射件易翹曲變形,注射件有定向性,易引起注

9、射件翹曲變形。n g、能耗大,國產(chǎn)的500g熱固性注射機耗電量為44kw/h,其中用于模具加僅占1/4。n h、電性能及機械性能差,制品的電性能及機械性能不如壓抑制品。優(yōu)點三2021/6/2414熱固性塑料的品種3.三聚氰胺甲醛樹脂 （MF）：三聚氰胺甲醛樹脂又稱蜜胺、密胺密、美耐皿。這種塑料彌補了脲醛樹脂不耐水的缺點，但價格比脲醛樹脂高。 由于三聚氰胺甲醛樹脂與脲醛樹脂一樣無色透明，成型色彩鮮艷，又由于具有耐熱性、表面硬度大、機械特性、電學(xué)性能良好、耐水性、耐溶劑性和耐化學(xué)藥劑性優(yōu)越，所以可用于餐具、各種日用品（包括家具）、工業(yè)用品的領(lǐng)域。4.不飽和聚酯樹脂（UF）：不飽和聚酯樹脂是具有不同

10、粘度的淡黃或琥珀色的透明液體。因為不飽和聚酯樹脂強度不高，故常加入玻璃纖維等增強材料使用，產(chǎn)品俗稱玻璃鋼。不飽和聚酯樹脂固化前呈液體狀，而且不加壓也可成型，甚至可在常溫下固化，因而可用各種加工方法加工成制品。5.環(huán)氧樹脂（EP）：環(huán)氧樹脂是用固化劑固化的熱固性塑料。它的粘接性極好，電學(xué)性質(zhì)優(yōu)良，機械性質(zhì)也良好。環(huán)氧樹脂的主要用途是作金屬防蝕涂料和粘接劑，常用于印刷線路板和電子元件的封鑄。品種第二頁品種第二頁2021/6/2415熱固性塑料怎樣注塑成型？熱固性塑料的注塑成型工藝程序與熱塑性塑料注塑成型工藝程序相同，但工藝參數(shù)條件不同。常用注塑成型注塑機可用柱塞式注塑機，也可用螺桿式注塑機。注塑成

11、型方法(以螺桿式注塑機為例)如下。把熱固性塑料加入塑化機筒內(nèi)，加熱的塑化機筒和轉(zhuǎn)動的螺桿使原料熔融塑化呈熔融態(tài)，這時在原料中產(chǎn)生的是一種物理反應(yīng)，然后被轉(zhuǎn)動的螺桿推動前移至螺桿頭部，熔料達到注射量時，螺桿前移以較高的注射壓力及注射速度把熔料注入注塑成型模具內(nèi)。此時，注塑成型模具內(nèi)熔料在高壓、高溫條件下與同時加入的固化劑作用發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，這種化學(xué)反應(yīng)同時放出水、氨等低分子物質(zhì)。待熔料降溫硬化后，即可從注塑成型模具中取出，成為熱固性塑料的注塑成型制品。熱固性塑料注塑成型注意事項1.注塑成型制品的熱固性塑料應(yīng)是相對分子質(zhì)量不大的線型結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)粒料或粉料。2.熱固性塑料塑化后的熔料應(yīng)熱穩(wěn)定性好、流動性好

12、，在機筒內(nèi)停留時間較長時(10min以內(nèi))應(yīng)有較好的流動性；熔體低溫時穩(wěn)定，高溫時交聯(lián)反應(yīng)迅速。3.機筒加熱介質(zhì)為水，注塑成型模具加熱介質(zhì)為油，用恒溫控制，溫度波動差要盡量小。4.熔體應(yīng)采用較高的注射壓力和較快的注射速度充模。調(diào)整時應(yīng)以保證塑料制品充模成型質(zhì)量為準，取最低值。5.注意螺桿頭部和噴嘴的結(jié)構(gòu)設(shè)計，注射后不許存留殘料。噴嘴為敞開式，孔徑22.5mm，熔料通道光滑潔凈。6.注意注塑成型模具中排氣通道截面尺寸的選取，過大或過小的截面尺寸都會對塑料制品成型質(zhì)量有一定的影響。2021/6/2416 熱固性塑料注塑成型注意事項 1、注塑成型制品的熱固性塑料應(yīng)是相對分子質(zhì)量不大的線型結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)粒料

13、或粉料。 2、熱固性塑料塑化后的熔料應(yīng)熱穩(wěn)定性好、流動性好，在機筒內(nèi)停留時間較長時(10min以內(nèi))應(yīng)有較好的流動性；熔體低溫時穩(wěn)定，高溫時交聯(lián)反應(yīng)迅速。 3、機筒加熱介質(zhì)為水，注塑成型模具加熱介質(zhì)為油，用恒溫控制，溫度波動差要盡量小。 4、熔體應(yīng)采用較高的注射壓力和較快的注射速度充模。調(diào)整時應(yīng)以保證塑料制品充模成型質(zhì)量為準，取最低值。 5、注意螺桿頭部和噴嘴的結(jié)構(gòu)設(shè)計，注射后不許存留殘料。噴嘴為敞開式，孔徑22.5mm，熔料通道光滑潔凈。 6、注意注塑成型模具中排氣通道截面尺寸的選取，過大或過小的截面尺寸都會對塑料制品成型質(zhì)量有一定的影響。2021/6/2417熱固性塑料與熱塑性塑料的區(qū)別 熱固性塑料在性能上和熱塑性塑料有很多不同之處：它具有強度高、耐蠕變性好、耐熱溫度高、加工尺寸熱固性塑料主要應(yīng)用